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JP2001104979A - 排水処理方法及びその装置 - Google Patents

排水処理方法及びその装置

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Publication number
JP2001104979A
JP2001104979A JP29060099A JP29060099A JP2001104979A JP 2001104979 A JP2001104979 A JP 2001104979A JP 29060099 A JP29060099 A JP 29060099A JP 29060099 A JP29060099 A JP 29060099A JP 2001104979 A JP2001104979 A JP 2001104979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aerobic
tank
wastewater treatment
nitrification
treated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29060099A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Ichikawa
雅英 市川
Kenji Imaoka
健二 今岡
Makoto Matsuura
誠 松浦
Kazuyuki Iwatani
和幸 岩谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP29060099A priority Critical patent/JP2001104979A/ja
Publication of JP2001104979A publication Critical patent/JP2001104979A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼吸速度に基づいた汚泥の活性状態の把握と
その滞留時間の適正化。 【解決手段】 被処理水と好気処理手段の反応液が供給
される嫌気・無酸素処理工程(嫌気槽50、無酸素槽51)
と、嫌気処理手段の反応液が供給される好気処理工程
(好気槽52)とからなる生物学的処理手段を備えた排水
処理装置において、嫌気処理工程(嫌気槽50、無酸素槽
51)に供給される被処理水の流量及び総窒素濃度と、好
気処理工程(好気槽52)内反応液における呼吸速度、液
温及びMLSSと、固液分離処理工程(最終沈殿池53)から
系外に移送される余剰汚泥の流量及び汚泥濃度とに基づ
く演算によって前記好気処理工程の固形物滞留時間の調
整を行う制御部20が具備される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生物学的窒素除去
機能を備えた排水処理方法及びその装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】嫌気−無酸素−好気活性汚泥法(A2
法)や循環式硝化脱窒法は、生物学的窒素除去方法の一
種である。この方法における重要な反応プロセスの一つ
として硝化反応プロセスがある。硝化反応プロセスは、
流入下水中の窒素成分を硝化細菌の働きによって硝酸性
窒素に酸化させる生物学的反応プロセスである。硝化細
菌の増殖速度は、一般のBOD分解菌と比べると遅い。し
たがって、硝化反応プロセスの固形物滞留時間(SR
T)は標準活性汚泥法よりも長くする必要がある。
【0003】SRTは余剰汚泥量を決める指標になるが、
標準活性汚泥法においては反応槽全体の容積を対象とし
て設定されるのに対し、前記生物学的窒素除去方法では
硝化細菌が増殖可能な好気槽の容積に対して設定され
る。このようにして設定されるSRTは、A-SRTと称され
る。
【0004】A-SRTは、標準法の硝化状況と液温の関係
について全国的に調査した結果から得られた下記(1)
式による演算によって与えられる。
【0005】 θA=δ・20.6・exp(−0.0627T) ……(1) θA:ASRT(日) δ:被処理水総窒素濃度の変動に対する補正係数(−)
1.2〜1.5 T:液温(℃) また、A-SRT制御による余剰汚泥量は下記(2)式によ
って設定される。
【0006】 QW=(VO・XM)/(θA・XW) ……(2) QW:余剰汚泥量(m3/日) VO:好気槽容積(m3) XM:反応槽MLSS(mg/l) XW:余剰汚泥の平均SS濃度(mg/l) 図5は、SRT制御システムを導入した嫌気−無酸素−好
気活性汚泥法(A2O法)に係る装置システムの概要図
である。図5において、制御部60は、液温計61、MLSS計
62、汚泥流量計63及び汚泥濃度計64の測定値から(1)
及び(2)式による演算を行い、A-SRTの制御を行って
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】A-SRTは(1)式で表
されるが、この式は多くの処理場からのデータに基づい
ているため、データ間の誤差が大きい。実際に適用する
場合は、処理場特有の関係式を作成してA-SRTを決定す
るのが理想的である。
【0008】しかしながら、同じ処理場であっても季節
変化や活性汚泥の性状変化等があるため、その関係式を
正確に決めることは難しい。従って、硝化活性を十分に
保つためには、(1)式において補正係数を高く見積も
って決定することになる。SRTを高くすることは、MLSS
を高くすることになり、その結果、空気供給量が増えた
り、最終沈殿池での固液分離に支障をきたし、処理水SS
濃度が高くなるといった問題が生じる。さらに、これら
の問題に加え、A2O法では、燐除去にとっても不利な
条件となる。
【0009】また、今日の生物学的処理工程を備えた排
水処理システムの多くは、同工程反応液のpH、溶存酸
素、SV及び色相や処理水のpH等を調べて、これを活性汚
泥の活性状態の把握とその滞留時間の適正化の手がかり
にし、水質管理を行っているのが現状である。かかる手
段は運転管理者の経験度に依るところがあり、必ずしも
妥当の手段はいえない。このように、活性汚泥の活性状
態を直接把握することができないために、過誤の運転設
定による機能障害や必要以上の空気供給量と汚泥量によ
り管理コストの増大を招くこととなる。
【0010】以上のことから、好気処理工程における汚
泥の活性状態の把握と滞留時間の適正化は、生物学的処
理工程を備えた排水処理システムにおいて必要不可欠と
なる。
【0011】本発明は、上記の事情に鑑み創作されたも
のであり、呼吸速度に基づいた好気処理工程における汚
泥の活性状態の把握と、その滞留時間の適正化を図った
排水処理方法及びその装置を提供することを課題とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの手段として、第1発明は、好気処理工程を備えた排
水処理方法において、被処理水の供給流量及び総窒素量
と、前記好気処理工程における反応液の硝化速度とから
演算によって同工程おいて必要な固形物滞留時間を算出
し、この算出値に基づき同工程の固形物滞留時間を制御
することを特徴としている。
【0013】第2発明は、前記好気処理工程における反
応液の硝化速度は、前記反応液の硝化による呼吸速度か
ら演算によって算出されることを特徴としている。
【0014】前記呼吸速度から硝化速度を算出するため
の演算は、下記式による。
【0015】Y=A・X Y:硝化速度(mg/l/h) X:硝化による呼吸速度(mg/l/h) A:換算係数 ここで、硝化による呼吸速度は、硝化阻害剤を用いない
で測定した好気処理工程における反応液の呼吸速度と硝
化阻害剤を用いて測定した前記反応液の呼吸速度との差
である。換算係数は、予め、硝化速度(アンモニア除去
速度)の測定値と、硝化による呼吸速度の測定値との関
係によって得られた値である。
【0016】第3発明は、前記被処理水の総窒素量は、
前記被処理水の紫外線吸光度に代えたことを特徴として
いる。第1発明においては、好気処理工程における固形
物滞留時間の制御因子として、被処理水の総窒素濃度が
用いられている。被処理水中に含まれる有機物は嫌気処
理工程における生物分解を受け、やがて有機物の構成成
分である窒素成分も液相内に遊離されてくる。この窒素
成分も当然硝化細菌による硝化処理の対象となる。この
ように、被処理水中の総窒素濃度は有機物濃度の変動に
伴って変化するため、予め二者の関係を調べておくこと
で有機物濃度を前記滞留時間の制御因子として用いるこ
とができる。本発明は、有機物濃度の指標の一つである
紫外線吸光度を採用している。勿論、他の有機物濃度の
指標、例えばBOD、COD、TOC及びSS等においても、総窒
素濃度との関係を調べれば適用が可能である。
【0017】第4発明は、好気処理水が循環供給される
無酸素処理手段と、無酸素処理手段の反応液と空気とが
供給される好気処理手段と、被処理水の供給流量及び総
窒素量の測定値と前記好気処理手段反応液の呼吸速度の
測定値とを格納し、演算によって前記好気処理手段おけ
る硝化速度と必要な固形物滞留時間とを算出した後、こ
の算出値に基づき前記好気処理手段の固形物滞留時間を
調整する滞留時間制御手段とを具備させたことを特徴と
している。
【0018】第5発明は、前記滞留時間制御手段は、前
記好気処理手段反応液の液温とMLSSの測定値をも格納
し、この格納した測定値を前記好気処理手段における固
形物滞留時間調整のための演算に供することを特徴とし
ている。
【0019】第6発明は、前記滞留時間制御手段は、前
記好気処理手段反応液から固液分離させた余剰汚泥の系
外移送量と汚泥濃度の測定値をも格納し、この格納した
測定値を前記好気処理手段における固形物滞留時間調整
のための演算に供することを特徴としている。
【0020】第7発明は、前記滞留時間制御手段は、こ
の格納した測定値から演算処理した後、この演算処理の
結果に基づき、二つ以上の反応槽からなる前記無酸素処
理手段における一つの反応槽への空気供給の判断を行う
ことを特徴としている。例えば、A2O法による排水処
理システム、すなわち被処理水が供給される一槽の嫌気
槽と、前記嫌気槽内反応液が供給され、さらに好気槽内
反応液が循環供給される4室からなる無酸素槽と、前記
無酸素槽反応液が供給される好気槽とから構成される排
水処理システムである場合、前記滞留時間制御手段が格
納した被処理水、好気槽内反応液及び汚泥の水質データ
から演算を行い、好気処理工程(好気槽)における硝化
が不十分であり、現行の滞留時間で対応できないと判断
した時、無酸素槽末端の第4室に空気を供給させること
で前記好気処理工程における硝化反応を促進させてい
る。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明に係る排水処理システムに
おける好気処理工程の固形物滞留時間の制御因子として
用いられている硝化速度の測定原理について説明する。
【0022】生物学排水処理システムに係る好気処理工
程において、被処理水中のアンモニア性窒素が硝化細菌
によって硝酸性窒素に酸化される反応は下記(3)式の
ように表される。
【0023】 NH4 ++2O2→NO3 -+H2O+H2 ……(3) (3)式は、1モルのアンモニア性窒素を硝酸性窒素ま
で酸化するためには2モルの酸素が必要であることを示
している。したがって、この酸素の消費量を測定するこ
とができれば、硝化反応の進行状況が推定できることに
なる。
【0024】活性汚泥の酸素消費速度(呼吸速度Rr
(mg/l/h))は、BOD除去と硝化反応と内生呼吸
による酸素消費の和として下記(4)式として表され
る。
【0025】 Rr=aB・(−dSB/dt)+aN・(−dSNH/dt)+br・XM …… (4) dSB:除去BOD(mg) dSNH:除去アンモニア性窒素(mg) aB:単位BOD除去の必要酸素量(−) aN:単位アンモニア性窒素除去の必要酸素量(−) br:内生呼吸の酸素消費速度定数(1/h) アリルチオ尿素(以下、ATUと称する)のような硝化抑
制剤を添加して測定すると、(4)式の第2項が0とな
り、BOD除去と内生呼吸の呼吸速度の測定が可能とな
る。この呼吸速度をATU-Rrと表記すると、下記(5)式
となる。
【0026】 ATU-Rr=aB・(−dSB/dt)+br・XM ……(5) この(4)式と(5)式の差から硝化による呼吸速度を
求めることができる。これをNit-Rrと表記すると、下記
(6)式となる。
【0027】 Nit-Rr=(Rr)−(ATU-Rr) =aN・(−dSNH/dt) ……(6) このNit-Rr(硝化による呼吸速度)と−dSNH/dt
(硝化速度)との関係は、室内実験や実負荷処理施設に
おいて確認されている。
【0028】図1は、硝化速度と硝化による呼吸速度と
の関係を示した特性図である。特性図が示すように、両
者は相関性の高い(r=0.88)線形的関係をなしてい
る。ここでは、硝化速度(Y)と硝化による呼吸速度
(X)との関係式はY≒0.08Xとなっている。
【0029】したがって、予め、硝化速度(前記反応液
のアンモニア除去速度)の測定値と、硝化による呼吸速
度の測定値との関係を調べておけば、測定された呼吸速
度から硝化速度を推定することができる。
【0030】下記(7)式は、好気処理工程における呼
吸速度から硝化速度を推定するための演算式である。
【0031】Y=A・X ……(7) Y:硝化速度(mg/l/h) X:硝化による呼吸速度(mg/l/h) A:換算係数 ここで、硝化による呼吸速度は、硝化阻害剤を用いない
で測定した好気処理工程における反応液の呼吸速度と硝
化阻害剤を用いて測定した前記反応液の呼吸速度との差
である。換算係数は、予め、硝化速度(−dSNH/d
t)の測定値と、硝化による呼吸速度の測定値との関係
によって得られた数値である。
【0032】このように好気処理工程における反応液の
呼吸速度から硝化速度を推定することができ、被処理水
の流量と総窒素濃度から算出される窒素負荷に対して同
工程における硝化反応が完了するための硝化速度の算出
が可能となる。
【0033】本発明に係る排水処理方法及びその装置
は、呼吸速度から(7)式の演算により得た硝化速度を
制御因子として用いた好気処理工程固形物滞留時間制御
手段を導入することで、活性汚泥の活性状態(硝化速
度)を把握しながら、窒素負荷量及び活性汚泥の活性に
応じた滞留時間の適正化すなわち好気処理工程固形物滞
留時間の調整により、過誤の運転設定による機能障害を
生じさせることなく、処理性能を維持させながら排水を
効率的かつ経済的に処理することができる。また、本形
態に係る好気処理工程滞留時間の調整による好気性汚泥
の活性状態の安定化によって、硝化効率ばかりでなく、
燐除去効率の向上とその維持が可能となる。
【0034】尚、後述の実施形態例において、本発明に
係る好気処理工程滞留時間制御手段はA2O法に適用さ
れているが、好気処理工程を備えた他の生物学的排水処
理システムにおいても適用が可能である。
【0035】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて
説明する。 (第1形態)図2は、本形態に係る処理装置システムの
概要図である。当該装置システムは、嫌気・無酸素・好
気活性汚泥処理工程(嫌気槽50、無酸素槽51及び好気槽
52)からなり、さらに嫌気・無酸素処理工程(嫌気槽5
0、無酸素槽51)に供給される被処理水の流量及び総窒
素濃度と、好気処理工程(好気槽52)内反応液における
呼吸速度、液温及びMLSSと、固液分離処理工程(最終沈
殿池53)から系外に移送される余剰汚泥の流量及び汚泥
濃度とに基づく演算によって前記好気処理工程の固形物
滞留時間(以下、A-SRTと称する)の制御を行ってい
る。
【0036】嫌気槽50及び無酸素槽51には槽内の反応液
を均一に攪拌させるための攪拌手段が付帯され、好気槽
52内にはブロワ55から供給された空気を散気させるため
の散気管が設置されている。また、無酸素槽51には、生
物学的処理機能を維持させるために、好気槽52反応液を
循環供給させるための経路が付帯されている。さらに、
最終沈殿池53には、固液分離させた汚泥を余剰汚泥とし
て系外に移送するための余剰汚泥ポンプ56と、生物学的
処理機能の維持のために固液分離させた汚泥を返送させ
るための返送汚泥ポンプ57とが付帯されている。
【0037】A-SRTの制御は、A-SRT制御手段が行う。A-
SRT制御手段は、被処理水流量測定手段(被処理水流量
計21)、総窒素濃度測定手段(総窒素濃度計22)、呼吸
速度測定手段(呼吸速度23計)、液温測定測定手段(液
温計61)、MLSS測定手段(MLSS計62)、余剰汚泥流量測
定手段(汚泥流量計63)、汚泥濃度測定手段(汚泥濃度
計64)及び制御部20から構成される。
【0038】被処理水流量計21及び総窒素濃度計22は、
それぞれ嫌気槽50に付帯され、同槽50に供給される被処
理水の流量及び総窒素濃度素濃度を測定し、これらの値
を演算処理のために制御部20に供給する。
【0039】呼吸速度計23、液温計61及びMLSS計62は、
それぞれ好気槽50に付帯され、同槽50内反応液の呼吸速
度、液温及びMLSSを測定し、これらの値を演算処理のた
めに制御部20に供給する。
【0040】汚泥流量計63及び汚泥濃度計64は、最終沈
殿池53内から系外に移送される余剰汚泥の流量と汚泥濃
度を測定し、これらの値を演算処理のために制御部20に
供給する。前記測定手段63、64は、本形態においては余
剰汚泥ポンプ56の二次側経路に付帯される。
【0041】制御部20は、前記測定手段21、22、23、6
1、62、63及び64から供給された測定値から演算を行
い、A-SRTの調整を行う。先ず、反応液の液温とMLSSの
測定値から(1)式の演算によってA-SRTを算出し、こ
の算出値を現行の好気槽52内の滞留時間とする。次に、
被処理水の供給流量と総窒素濃度の測定値から算出した
窒素負荷量と、好気槽52反応液の呼吸速度の測定値から
(7)式の演算によって算出した硝化速度とから、硝化
反応を完了させるのに必要な滞留時間を算出した後、更
にこれと前記算出したA-SRTとを比較し、現行滞留時間
を修正する。例えば、呼吸速度の測定値から推定される
硝化速度が十分高い場合、前記A-SRTの値を小さくする
方向で補正し、逆に硝化速度が低くなっている場合は高
くする補正を行う。すなわち、硝化反応の完了に必要な
滞留時間が前記A-SRTよりも短いと判断した場合、現行
の滞留時間を短くするように修正する。演算によるA-SR
Tの修正は、数式(2)から導いた演算式θA=(VO
M)/(QW・XW)における分母のQW・XW(余剰汚
泥引抜量)に補正係数αを乗ずることで実行される。一
方、硝化反応の完了に必要な滞留時間が前記A-SRTより
も長いと判断した場合も、前記と同様の要領で、現行の
滞留時間を長くするように修正する。このように、窒素
負荷量と好気処理工程における汚泥の活性状態(硝化速
度)に応じた余剰汚泥引抜量の調整によってA-SRTが適
切に制御される。
【0042】本形態に係る各槽50、51及び52における作
用について説明する。
【0043】被処理水は、先ず嫌気槽50に供給される。
嫌気槽50に供給された被処理水は、一定滞留時間の下、
嫌気状態で活性された汚泥と接触する。このとき、被処
理水中に含まれる汚濁物質(BOD源、SS等)は、前記活
性汚泥中に含まれる嫌気性微生物群の同化作用及び異化
作用によって一部は同微生物群の細胞内に分解吸収され
一部は低分子化され、さらに他の微生物群による分解作
用を受ける。前記活性汚泥中の好気性微生物群も、液相
中に溶存する酸素を利用し、被処理水中の汚濁物質の分
解除去を行う。なお、汚泥においては燐の放出が行なわ
れる。嫌気槽50の反応液は、無酸素槽51へと移流する。
【0044】無酸素槽51において嫌気槽50の反応液は、
循環ポンプ54によって好気槽52から定量的に返流された
硝化液と混合しながら滞留する。また、槽51内に滞留し
無酸素状態で活性化した汚泥中の脱窒菌群は、液相中に
含まれる有機物を脱窒の水素供与体として利用し、液相
中の窒素成分を窒素ガスに変換して大気中へと除外させ
る。無酸素槽51の反応液は、好気槽52へと移流する。
【0045】好気槽52内に供給された無酸素槽51の反応
液は、ブロワ55から供給された空気によって均一に攪拌
されながら、槽52内に滞留する活性汚泥と接触する。こ
のとき、液相中に含まれる汚濁物質(BOD源、SS成分
等)は、前記活性汚泥に吸着除去されると同時に、更な
る好気性微生物群による異化作用及び同化作用を受けて
低分子化されたり、同微生物群の細胞内に分解吸収され
る。また、窒素成分は、好気状態で活性化された硝化細
菌群によって酸化されて硝酸性窒素へと変換される。好
気槽52内の固形物滞留時間は、制御部20による監視の
下、被処理水の窒素負荷及び活性汚泥の活性状態(硝化
速度)に応じ、前述のように適切に調整される。好気槽
52内反応液中の窒素成分(特に、硝酸性窒素)は、循環
ポンプ54による同槽52内反応液の無酸素槽51への定量的
な循環供給によって前記窒素成分は効率よく除去され
る。尚、液相中の燐も、この適切に制御された滞留時間
の下で、槽52内の汚泥による燐の過剰摂取により効率よ
く除去される。好気槽52内の反応液は固液分離手段(最
終沈殿池53)おいて固液分離処理された後、分離された
清澄な上澄水は処理水として系外に移送される。 (第2形態)第1形態においては、好気処理工程におけ
る固形物滞留時間の制御因子として、被処理水の総窒素
濃度が用いられている。被処理水中に含まれる有機物は
嫌気処理工程における生物分解を受け、やがて有機物の
構成成分である窒素成分も液相内に遊離されてくる。こ
の窒素成分も当然硝化細菌よる硝化処理の対象となる。
従って、被処理水中の総窒素濃度は有機物濃度の変動に
伴って変化するため、予め二者の関係を調べておくこと
で有機物濃度を好気処理工程における滞留時間(A-SR
T)の制御因子として用いることができる。本形態係る
排水処理システムに係るA-SRT制御手段は、有機物濃度
の指標の一つである紫外線吸光度を採用している。
【0046】図3は、本形態に係る処理装置システムの
概要図である。当該排水処理システムは、第1形態に係
る処理装置システムにおける総窒素濃度手段(総窒素濃
度計22)の代わりに、紫外線吸光度測定手段(UV計3
1)が設置される。UV計31は、被処理水中に含まれる
夾雑物等を除去するための除塵機を取付けた形式を採用
するが、前記総窒素濃度計22よりも安価で保守点検頻度
も少ない利点がある。これにより、第1形態に係る処理
システムにおける管理コストが更に低減される。
【0047】本形態に係る制御部30は、測定手段21、3
1、23、61、62、63及び64から供給された測定値から演
算を行い、A-SRTの調整を行う。先ず、反応液の液温とM
LSSの測定値から(1)式の演算によってA-SRTを算出
し、この算出値を現行の好気槽52内の滞留時間とする。
次に、UV値と有機物濃度と関係を示す換算式によって
格納した被処理水のUV値から同被処理水の全窒素濃度
を算出する。そして、この算出した被処理水の全窒素濃
度と測定された同被処理水の供給流量とから算出した窒
素負荷量と、好気槽52反応液の呼吸速度の測定値から
(7)式の演算によって算出した硝化速度とから、硝化
反応を完了させるのに必要な滞留時間を算出した後、第
1形態と同様に、この算出した滞留時間と前記算出した
A-SRTとを比較し、現行滞留時間を修正する。このよう
に、UV値に基づく窒素負荷量と好気処理工程における
汚泥の活性状態(硝化速度)に応じた余剰汚泥引抜量の
調整によってA-SRTが適切に制御される。
【0048】尚、本形態における嫌気槽50、無酸素槽51
及び好気槽52における反応液の挙動は第1形態と同様な
ので、本形態に係る各槽50、51及び52における作用の詳
細な説明は第1形態に譲る。 (第3形態)急激に被処理水流入量が増加したり、また
反応液の液温が低下することにより好気処理工程におけ
る硝化反応が完了しない場合がある。この場合、既存の
余剰汚泥量の制御や好気処理工程における固形物滞留時
間(A-SRT)の調整では対応しきれないことがある。
【0049】そこで、本形態に係る排水処理システムは
上記の事情に対応したA-SRTの制御を図っている。すな
わち、嫌気・無酸素処理工程に係る二つ以上から構成さ
れる反応槽における一つの反応槽を好気処理工程に係る
反応槽として利用することでA-SRTを確保している。
【0050】図3は、本形態に係る処理装置システムの
概要図である。当該処理装置は、A 2O法に基づく嫌気
槽50、無酸素槽51、好気槽52及び最終沈殿池53から構成
される。本形態において、嫌気槽50は一つの反応槽、無
酸素槽51は四つの反応槽、好気槽52は六つの反応槽から
なる。嫌気槽50及び無酸素槽51に係る反応槽内には反応
液を均一に攪拌させるための攪拌手段が付帯され、好気
槽52に係る反応槽内にはブロワ55から供給された空気を
散気させるための散気管が設置されている。無酸素槽51
には、生物学的処理機能を維持させるために、好気槽52
反応液を循環供給させるための経路が付帯されている。
また、同槽51末端の反応槽内に設置された攪拌手段には
ブロワ55からの空気を供給するための配管が接続され、
これに空気供給弁41が設置されている。空気供給弁41
は、制御部40からの制御信号によって開閉動作を行う。
前2形態と同様、最終沈殿池53には、固液分離させた汚
泥を余剰汚泥として系外に移送するための余剰汚泥ポン
プ56と、生物学的処理機能の維持のために固液分離させ
た汚泥を返送させるための返送汚泥ポンプ57とが付帯さ
れている。
【0051】本形態に係る制御部40は、測定手段21、22
(または31)、23、61、62、63及び64から供給された測
定値から演算を行い、A-SRTの調整を行う。
【0052】通常は、第1形態と同様、以下の制御を行
う。先ず、反応液の液温とMLSSの測定値から(1)式の
演算によってA-SRTを算出し、この算出値を現行の好気
槽52内の滞留時間とする。次に、被処理水の総窒素濃度
と同被処理水の供給流量とから算出した窒素負荷量と、
好気槽52反応液の呼吸速度の測定値から(7)式の演算
によって算出した硝化速度とから硝化反応を完了させる
のに必要な滞留時間を算出した後、この算出した滞留時
間と前記算出したA-SRTとを比較し、現行滞留時間を修
正する。尚、前記総窒素濃度において、第2形態のよう
に、全窒素計22の代わりにUV計31を用いた場合、被処
理水の総窒素濃度は、UV値と有機物濃度と関係を示す
換算式によって被処理水のUV値からを算出する。
【0053】一方、被処理水の流入と活性汚泥の活性状
態が正常でない場合、例えば、被処理水の急激な流入や
反応液の液温の低下により活性汚泥の活性が著しく低下
した場合、すなわち格納したデータ(被処理水や反応液
の情報)から演算により有効滞留時間(既存の好気槽5
2)内での硝化処理が不可能であると判断した場合、空
気供給弁41を開に設定し、無酸素槽51末端の反応槽に空
気を供給して硝化反応を促進させる。その後、被処理水
の流入条件や液温が正常に戻り、さらに硝化細菌の活性
が高くなり、前記有効滞留時間での硝化処理が可能であ
ることを演算により判断すると、空気供給を停止させ正
常時での運転(通常時の運転、すなわち前記反応槽を無
酸素槽に係る反応槽51としての運用)に切り替える。
【0054】このように、本形態に係る被処理水情報と
好気処理工程における汚泥の活性状態(硝化速度)に応
じた嫌気処理と好気処理に係る反応槽の使い分けによっ
てA-SRTが適切に制御される。
【0055】尚、本形態における嫌気槽50、無酸素槽51
及び好気槽52における反応液の挙動は第1形態と同様な
ので、本形態に係る各槽50、51及び52における作用の詳
細な説明は第1形態に譲る。
【0056】
【発明の効果】本発明に係る排水処理方法及びその装置
は、排水処理制御の制御因子に呼吸速度を導入すること
で、活性汚泥の活性状態(硝化速度)を容易に把握する
ことができ、窒素負荷量及び活性汚泥の活性に応じた好
気処理工程固形物滞留時間(A-SRT)の適正化により、
処理性能を維持させながら排水を効率的に処理すること
ができる。また、かかるA-SRT制御による好気性汚泥の
活性状態の安定化によって、硝化効率ばかりでなく、燐
除去効率の向上とその維持が可能となる。
【0057】このように、本発明の排水処理方法及びそ
の装置は、必要最小限の汚泥量で要求される処理水質を
確保できるため、曝気空気のための送風動力費が削減さ
れることから、経済的にも有効な手段となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】硝化速度と硝化による呼吸速度との関係を示し
た特性図。
【図2】第1形態に係る処理装置システム概要図。
【図3】第2形態に係る処理装置システム概要図。
【図4】第3形態に係る処理装置システム概要図。
【図5】従来の処理装置システム概要図。
【符号の説明】 20、30、40、60…制御部 21…被処理水流量計 22…総窒素濃度計 23…呼吸速度計 31…UV計 41…空気供給弁 50…嫌気槽 51…無酸素槽 52…好気槽 53…最終沈殿池 54…循環ポンプ 55…ブロワ 56…余剰汚泥ポンプ 57…返送汚泥ポンプ 61…液温計 62…MLSS計 63…汚泥流量計 64…汚泥濃度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 誠 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 岩谷 和幸 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 Fターム(参考) 4D028 AA08 BC18 BD11 BD16 CA05 CC00 CC05 CD01 CD02 CD04 4D040 BB02 BB91

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 好気処理工程を備えた排水処理方法にお
    いて、被処理水の供給流量及び総窒素量と、前記好気処
    理工程における反応液の硝化速度とから演算によって同
    工程おいて必要な固形物滞留時間を算出し、この算出値
    に基づき同工程の固形物滞留時間を制御することを特徴
    とする排水処理方法。
  2. 【請求項2】 前記好気処理工程における反応液の硝化
    速度は、前記反応液の呼吸速度から演算によって算出さ
    れることを特徴とする請求項1記載の排水処理方法。
  3. 【請求項3】 前記被処理水の総窒素量は、前記被処理
    水の紫外線吸光度に代えたことを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の排水処理方法。
  4. 【請求項4】 好気処理水が循環供給される嫌気処理手
    段と、無酸素処理手段の反応液と空気が供給される好気
    処理手段と、被処理水の供給流量及び総窒素量の測定値
    と前記好気処理手段反応液の呼吸速度の測定値とを格納
    し、演算によって前記好気処理手段おける硝化速度と必
    要な固形物滞留時間とを算出した後、この算出値に基づ
    き前記好気処理手段の固形物滞留時間を調整する滞留時
    間制御手段とを具備させたことを特徴とする排水処理装
    置。
  5. 【請求項5】 前記滞留時間制御手段は、前記好気処理
    手段反応液の液温とMLSSの測定値をも格納し、この格納
    した測定値を前記好気処理手段における固形物滞留時間
    調整のための演算に供することを特徴とする請求項4記
    載の排水処理装置。
  6. 【請求項6】 前記滞留時間制御手段は、前記好気処理
    手段反応液から固液分離させた余剰汚泥の系外移送量と
    汚泥濃度の測定値をも格納し、この格納した測定値を前
    記好気処理手段における固形物滞留時間調整のための演
    算に供することを特徴とする請求項4または5記載の排
    水処理装置。
  7. 【請求項7】 前記滞留時間制御手段は、この格納した
    測定値から演算処理した後、この演算処理の結果に基づ
    き、二つ以上の反応槽からなる前記無酸素処理手段にお
    ける一つの反応槽への空気供給の判断を行うことを特徴
    とする請求項4から6記載の排水処理装置。
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