JP2015131253A - Operational method of wastewater processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、廃水処理装置の運転方法に関する。詳細には、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化反応により処理する廃水処理装置の運転方法に関する。 The present invention relates to a method for operating a wastewater treatment apparatus. Specifically, the present invention relates to a method for operating a wastewater treatment apparatus that treats nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen by an anaerobic ammonia oxidation reaction.
一般家庭や事業場から排出される廃水には、アンモニア態窒素、亜硝酸態窒素、硝酸態窒素、有機態窒素等の窒素成分が含まれていることがある。このような窒素成分を含んでいる含窒素廃水は、湖沼、河川等の富栄養化や溶存酸素濃度の低下を招くことから、水環境への直接的な排水が規制されている現状がある。そのため、含窒素廃水の排水に際しては、一般に、窒素成分を酸化分解ないし除去する含窒素廃水処理が実施されている。低濃度の含窒素廃水を処理する方法としては、窒素成分を含むイオン種をイオン交換によって除去する方法や、塩素やオゾン等を利用して酸化分解処理する方法が利用されている。その一方で、中濃度から高濃度の含窒素廃水を処理する方法としては、微生物を利用した生物学的処理が採用されることが多い。 Wastewater discharged from ordinary households and business establishments may contain nitrogen components such as ammonia nitrogen, nitrite nitrogen, nitrate nitrogen, and organic nitrogen. Nitrogen-containing wastewater containing such nitrogen components leads to eutrophication of lakes, rivers, etc. and a decrease in dissolved oxygen concentration, and there is a current situation that direct drainage into the water environment is regulated. Therefore, when draining nitrogen-containing wastewater, in general, nitrogen-containing wastewater treatment is performed to oxidatively decompose or remove nitrogen components. As a method for treating low-concentration nitrogen-containing wastewater, a method of removing ionic species containing nitrogen components by ion exchange, or a method of oxidative decomposition treatment using chlorine, ozone, or the like is used. On the other hand, biological treatment using microorganisms is often adopted as a method for treating medium to high concentration nitrogen-containing wastewater.
従来、生物学的処理としては、ニトロソモナス(Nitrosomonas)属、ニトロソコッカス(Nitrosococcus)属、ニトロソスピラ(Nitrosospira)属、ニトロソロブス(Nitrosolobus)属等に属するアンモニア酸化細菌を利用したアンモニア態窒素の酸化反応と、ニトロバクター(Nitrobacter)属、ニトロスピナ(Nitrospina)属、ニトロコッカス(Nitrococcus)属、ニトロスピラ(Nitrospira)属等に属する亜硝酸型酸化細菌を利用した亜硝酸態窒素の酸化反応とを並行して行う好気的硝化処理に、シュードモナス・デニトリフィカンス(Pseudomonas denitrificans)等の従属栄養細菌を利用した嫌気的脱窒処理を組み合わせた硝化脱窒処理が主流である。 Conventionally, as biological treatment, oxidation reaction of ammonia nitrogen using ammonia oxidizing bacteria belonging to the genus Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolobus, etc. In parallel with the oxidation reaction of nitrite nitrogen using nitrite-type oxidizing bacteria belonging to the genus Nitrobacter, Nitrospina, Nitrococcus, Nitrospira, etc. The mainstream is nitrification denitrification, which combines aerobic nitrification with anaerobic denitrification using heterotrophic bacteria such as Pseudomonas denitrificans.
しかしながら、硝化脱窒処理では、処理速度の関係から、一般には、好気的硝化処理を実施する硝化槽を、窒素容積負荷0.2kg−N/m3/日〜0.3kg−N/m3/日程度の範囲、嫌気的脱窒処理を実施する脱窒槽を、窒素容積負荷0.2kg−N/m3/日〜0.4kg−N/m3/日程度の範囲で運転することが求められる。この範囲の負荷で全窒素濃度が30mg/L〜40mg/L程度の一般的な含窒素廃水を処理する場合には、硝化槽では6時間〜8時間、脱窒槽では5時間〜8時間の滞留時間を確保する必要があるため、これに応じて大規模な処理槽を設計する必要があり、設備コストが高い処理形式となっている。また、嫌気的脱窒処理においてメタノール等の有機物の添加を要するため、運転コストも高い特徴がある。 However, in the nitrification denitrification treatment, in general, the nitrification tank for performing the aerobic nitrification treatment is treated with a nitrogen volume load of 0.2 kg-N / m 3 / day to 0.3 kg-N / m because of the treatment speed. Operate a denitrification tank that performs anaerobic denitrification in the range of about 3 / day, in a range of about 0.2 kg-N / m 3 / day to 0.4 kg-N / m 3 / day of nitrogen volume load. Is required. When general nitrogen-containing wastewater having a total nitrogen concentration of about 30 mg / L to 40 mg / L is treated with a load in this range, the nitrification tank will stay for 6 to 8 hours, and the denitrification tank for 5 to 8 hours. Since it is necessary to secure time, it is necessary to design a large-scale treatment tank according to this, and the processing format is high in equipment cost. In addition, since an organic substance such as methanol is required in the anaerobic denitrification treatment, the operation cost is also high.
そこで、近年、特許文献1に開示されるように、嫌気性アンモニア酸化反応(ANAMMOX(アナモックス);Anaerobic Ammonium Oxidation)を利用した廃水処理方法の開発が進められている。嫌気性アンモニア酸化反応は、アンモニアを水素供与体とし、亜硝酸を水素受容体として嫌気的条件の下で一時に脱窒させる反応であり、次の反応式1のように表される。
1.00NH4 ++1.32NO2 −+0.066HCO3 −+0.13H+
→1.02N2+0.26NO3 −+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O・・・(反応式1)
Therefore, in recent years, as disclosed in
1.00NH 4 + + 1.32NO 2 − + 0.066HCO 3 − + 0.13H +
→ 1.02N 2 + 0.26NO 3 − + 0.066CH 2 O 0.5 N 0.15 + 2.03H 2 O (reaction formula 1)
嫌気性アンモニア酸化反応は、独立栄養性細菌である嫌気性アンモニア酸化細菌(アナモックス菌)が、アンモニアを水素供与体として行う反応であるため、この反応を利用した嫌気性脱窒処理においては、メタノール等の有機物の添加が必要なく、従来の硝化脱窒処理と比較して運転コストが縮減される利点がある。また、廃水処理を通じて、嫌気性アンモニア酸化細菌の増殖量が少ないことから、廃棄汚泥の量が抑制される点でも有利であるとされている。その一方で、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性は、亜硝酸、pH、各種有機物等によって阻害されることが知られており、廃水処理効率を維持するためには適切な処理条件の管理が必要とされる。 The anaerobic ammonia oxidation reaction is a reaction that is performed by anaerobic ammonia-oxidizing bacteria (anammox bacteria), which are autotrophic bacteria, using ammonia as a hydrogen donor. Therefore, in anaerobic denitrification treatment using this reaction, methanol is used. Thus, there is an advantage that the operation cost is reduced as compared with the conventional nitrification / denitrification treatment. Moreover, since the amount of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is small through wastewater treatment, it is also advantageous in that the amount of waste sludge is suppressed. On the other hand, the activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is known to be inhibited by nitrous acid, pH, various organic substances, etc., and management of appropriate treatment conditions is necessary to maintain wastewater treatment efficiency. Is done.
例えば、非特許文献1には、回分処理試験系において嫌気性アンモニア細菌に対する有機化合物の影響を解析したことが開示されており、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が、メタノール濃度0.5mMで完全に失われたことが記載されている。
For example, Non-Patent
また、非特許文献2には、連続処理試験系におけるメタノールの阻害効果についても記載されており、メタノール濃度1.7mMの原水を80時間に亘って連続処理した後に、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が46%まで低下していたことが記載されている。
Non-Patent
さらに、これら非特許文献1及び非特許文献2には、メタノールの暴露を中断しても嫌気性アンモニア酸化細菌の活性が回復することはなく、メタノールによる活性の阻害が不可逆的な作用であることが示されている。
Furthermore, these
非特許文献1や非特許文献2に開示されるように、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性を阻害することで知られているメタノールは、廃水処理されるべき含窒素廃水に、少なからず混入し得ることが知られている。例えば、含窒素廃水が多量に発生する事業場としてアンモニア製造施設があるが、アンモニア製造施設ではメタノールが併産されることが多い。アンモニアやメタノールは、いずれも水蒸気改質を利用して合成することが可能であり、これらの合成に使用する製造設備には共用可能なものが多いためである。そのため、アンモニア製造施設から排水される含窒素廃水には、メタノールが混入していることが少なくない。また、多段廃水処理施設にみられるように、嫌気性アンモニア酸化細菌を保持する脱窒槽の前段に、従属栄養細菌を利用した従属栄養性脱窒槽や有機物処理槽を配置し、これらによる処理水を脱窒槽に流入させたり、脱窒槽の後段に、従属栄養性脱窒槽を配置し、これらによる処理水を脱窒槽に返送させたりすることが行われている。そのため、脱窒槽や有機物処理槽に水素供与体として添加されたメタノールが資化されることなく排出され、後段の脱窒槽に流入することがある。
As disclosed in
含窒素廃水の連続処理において、このようにして脱窒槽に高濃度のメタノールが流入すると、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性が阻害されて不可逆的な低下を示し、連続処理を継続するにしたがって、脱窒活性の水準が低下していくことになる。しかしながら、嫌気性アンモニア酸化細菌は、増殖の誘導期が長く、増殖速度が極めて遅いことが知られており、低下した脱窒活性の水準を菌体の増殖等によって補うことは難しい。また、メタノールの流入を防止するために、前段に有機物処理槽を設置してその有機物処理槽をメタノールが完全分解するように運転したり、前段においてメタノールの添加を制限したりする方法を採用すると、廃水処理プロセスの全体設計が制約されるため、処理効率や処理コストの観点から好ましくない。そこで、含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌によって脱窒処理する廃水処理において、メタノールを含有することがある含窒素廃水を、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を高い水準に維持することで安定的に脱窒処理し得る方法が求められている。 In continuous treatment of nitrogen-containing wastewater, when high-concentration methanol flows into the denitrification tank in this way, the denitrification activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is inhibited, showing an irreversible decline, and as the continuous treatment continues The level of denitrification activity will decrease. However, anaerobic ammonia-oxidizing bacteria are known to have a long growth induction period and a very slow growth rate, and it is difficult to compensate for the reduced level of denitrification activity by the growth of bacterial cells. In addition, in order to prevent the inflow of methanol, when an organic matter treatment tank is installed in the previous stage and the organic substance treatment tank is operated so that methanol is completely decomposed, or the addition of methanol is restricted in the previous stage. Since the overall design of the wastewater treatment process is restricted, it is not preferable from the viewpoint of treatment efficiency and treatment cost. Therefore, in wastewater treatment that denitrifies nitrogen-containing wastewater with anaerobic ammonia-oxidizing bacteria, nitrogen-containing wastewater that may contain methanol can be stably maintained by maintaining the activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria at a high level. There is a need for a method that can be denitrified.
したがって、本発明の課題は、メタノールを含有する含窒素廃水を安定的に脱窒処理することができる廃水処理装置の運転方法を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the operating method of the wastewater treatment apparatus which can carry out the denitrification process stably of the nitrogen-containing wastewater containing methanol.
前記課題を解決するために本発明に係る廃水処理装置の運転方法は、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌によって連続処理する廃水処理装置の運転方法であって、前記廃水処理装置は、前記含窒素廃水のメタノール濃度を低下させる濃度低下手段と、前記含窒素廃水に含まれる前記アンモニア態窒素と、前記アンモニア態窒素の一部の酸化により生じた亜硝酸態窒素とを、嫌気性アンモニア酸化細菌によって窒素ガスに変換する脱窒槽とを備え、前記濃度低下手段は、前記脱窒槽に導入される前記含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合に、前記含窒素廃水のメタノール濃度を30mg/L以下に低下させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an operation method of a wastewater treatment apparatus according to the present invention is an operation method of a wastewater treatment apparatus for continuously treating nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen with anaerobic ammonia-oxidizing bacteria. The treatment apparatus comprises a concentration reducing means for reducing the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater, the ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater, and nitrite nitrogen generated by oxidation of a part of the ammonia nitrogen. A denitrification tank that converts to nitrogen gas by anaerobic ammonia-oxidizing bacteria, and the concentration reducing means, when the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank exceeds 30 mg / L, The methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater is reduced to 30 mg / L or less.
また、本発明に係る廃水処理装置の運転方法の他の形態は、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌によって連続処理する廃水処理装置の運転方法であって、前記廃水処理装置は、前記含窒素廃水にメタノールを供給するメタノール供給手段と、前記含窒素廃水に含まれる前記アンモニア態窒素と、前記アンモニア態窒素の一部の酸化により生じた亜硝酸態窒素とを、嫌気性アンモニア酸化細菌によって窒素ガスに変換する脱窒槽とを備え、前記メタノール供給手段は、前記脱窒槽に導入される前記含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下となるように、前記含窒素廃水にメタノールを供給することを特徴とする。 Another embodiment of the operation method of the wastewater treatment apparatus according to the present invention is an operation method of the wastewater treatment apparatus for continuously treating nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen with anaerobic ammonia oxidizing bacteria, the wastewater treatment The apparatus anaerobically supplies methanol supply means for supplying methanol to the nitrogen-containing wastewater, the ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater, and nitrite nitrogen generated by the partial oxidation of the ammonia nitrogen. A denitrification tank that converts the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank to 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less. In addition, methanol is supplied to the nitrogen-containing wastewater.
本発明によれば、メタノールを含有する含窒素廃水を安定的に脱窒処理することができる廃水処理装置の運転方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the operating method of the wastewater treatment apparatus which can denitrify the nitrogen-containing wastewater containing methanol stably can be provided.
以下に本発明の一実施形態に係る廃水処理装置の運転方法について詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複する部分についての説明は省略する。 Hereinafter, a method for operating a wastewater treatment apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and description about the overlapping part is abbreviate | omitted.
本実施形態に係る廃水処理装置の運転方法は、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌を利用して連続処理する廃水処理装置の運転方法に関する。処理されるべき含窒素廃水は、例えば、アンモニア製造施設、下水処理施設、金属精錬所、半導体工場等の事業場、一般家庭等において発生し、主な窒素成分としてアンモニア態窒素を含有している。事業場等から排水された含窒素廃水は、必要に応じて、沈殿分離槽、油水分離槽、他の脱窒槽、有機物処理槽等において前処理された後、嫌気性アンモニア酸化細菌による脱窒処理に供される。本実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置では、このような含窒素廃水を、嫌気性アンモニア酸化細菌を保持する脱窒槽に連続的に導入し、嫌気性アンモニア酸化反応を利用してアンモニア態窒素を窒素ガスにまで酸化変換して処理する。 The operation method of the wastewater treatment apparatus according to the present embodiment relates to an operation method of a wastewater treatment apparatus that continuously treats nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen using anaerobic ammonia oxidizing bacteria. Nitrogen-containing wastewater to be treated is generated in, for example, business sites such as ammonia production facilities, sewage treatment facilities, metal smelters, semiconductor factories, and general households, and contains ammonia nitrogen as the main nitrogen component. . Nitrogen-containing wastewater drained from business sites, etc., is pretreated in a precipitation separation tank, oil / water separation tank, other denitrification tank, organic matter treatment tank, etc., if necessary, and then denitrified by anaerobic ammonia-oxidizing bacteria To be served. In the wastewater treatment apparatus to which the operation method according to this embodiment is applied, such nitrogen-containing wastewater is continuously introduced into a denitrification tank holding anaerobic ammonia-oxidizing bacteria, and anaerobic ammonia oxidation reaction is utilized. Ammonia nitrogen is oxidized and converted to nitrogen gas.
図1は、含窒素廃水を処理する廃水処理装置の適用例を示す概略図である。
嫌気性アンモニア酸化反応を利用して含窒素廃水を処理する廃水処理装置としては、図1(a)に示すように、硝化槽20と脱窒槽(嫌気性アンモニア酸化槽)30とに分けて嫌気性アンモニア酸化反応を行う2槽型の廃水処理装置が一般的である。硝化槽20では、導入される原水(含窒素廃水)に含まれているアンモニア態窒素の一部を亜硝酸態窒素にまで部分酸化させることによって、アンモニア態窒素と亜硝酸態窒素との比率を後段の脱窒槽30における反応に適した比率にする。そして、脱窒槽30では、アンモニア態窒素を水素供与体、硝化槽で生成された亜硝酸態窒素を水素受容体として嫌気性アンモニア酸化反応を行い、窒素成分の大半を窒素ガスとして脱窒処理する。また、窒素成分の残部については、硝酸態窒素の形態で処理水に残留させたまま排水して処理する。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an application example of a wastewater treatment apparatus for treating nitrogen-containing wastewater.
As shown in FIG. 1 (a), the wastewater treatment apparatus that treats nitrogen-containing wastewater using an anaerobic ammonia oxidation reaction is divided into a
このような廃水処理装置の適用に際しては、図1(b)に示すように、硝化槽20の前段に、有機物処理槽60が設置されることがある。有機物処理槽60では、活性汚泥等を利用して原水中に含まれている有機物を好気的分解処理し、含窒素廃水の生物学的酸素要求量(BOD)をあらかじめ低下させる処理が行われる。また、図1(c)に示すように、脱窒槽(従属栄養性脱窒槽)70が設置されることがある。従属栄養性脱窒槽70では、従来の従属栄養脱窒細菌を利用して原水中に含まれている窒素成分を還元処理し、必要に応じて硝化槽20や脱窒槽30の処理水を返送することで含窒素廃水の窒素成分濃度を低下させる処理が行われる。さらに、この従属栄養性脱窒槽70は、図1(d)に示すように、脱窒槽(嫌気性アンモニア酸化槽)30の後段にも設置されることがある。脱窒槽30の後段では、主として嫌気性アンモニア酸化反応で生じた硝酸態窒素の還元処理が行われる。
When such a wastewater treatment apparatus is applied, an organic
廃水の連続処理においては、処理される原水(含窒素廃水)の起源や希釈率、複数の起源に由来する原水の混合比、前処理条件等が変更されることによって、脱窒槽(嫌気性アンモニア酸化槽)30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が変動することがある。例えば、図1(a)、(b)、(d)に例示される廃水処理装置の構成では、処理されるべき原水にメタノールが含まれている場合には、メタノールを含有する含窒素廃水が脱窒槽30に導入されることになる。また、図1(b)に例示される構成においても、有機物処理槽60の処理条件やメタノール濃度によっては、未処理のメタノールが脱窒槽30に導入されることになる。さらに、図1(c)、(d)に例示される廃水処理装置の構成では、従属栄養性脱窒槽70において水素供与体としてメタノールが添加されると、添加されたメタノールが未反応のまま後段の脱窒槽30に移送されたり、脱窒槽30の前段に返送されたりする事態が生じ得る。本実施形態に係る廃水処理装置の運転方法は、このように不定期且つ不定量でメタノール濃度が変動し得る含窒素廃水を嫌気性アンモニア細菌で連続処理する廃水処理に好適に適用される。
In the continuous treatment of wastewater, the denitrification tank (anaerobic ammonia) is changed by changing the origin and dilution rate of the raw water to be treated (nitrogen-containing wastewater), the mixing ratio of raw water from multiple sources, pretreatment conditions, etc. The methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the (oxidation tank) 30 may fluctuate. For example, in the configuration of the wastewater treatment apparatus exemplified in FIGS. 1A, 1B, and 1D, when methanol is contained in the raw water to be treated, nitrogen-containing wastewater containing methanol is not contained. It will be introduced into the
[第1実施形態]
はじめに、第1実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置(第1実施形態に係る廃水処理装置)の構成について説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration of a wastewater treatment apparatus (wastewater treatment apparatus according to the first embodiment) to which the operation method according to the first embodiment is applied will be described.
図2は、第1実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置の概略構成を示す図である。
第1実施形態に係る廃水処理装置1は、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌を利用して連続処理する装置であって、嫌気性アンモニア酸化反応を利用する処理槽として、少なくとも硝化槽と脱窒槽とを有する2槽型の廃水処理装置である。この廃水処理装置1は、図2に示すように、主に、調整槽10と、メタノール濃度計測手段11と、濃度低下手段(12a,12b)と、制御装置16と、硝化槽20と、脱窒槽30とを備えている。なお、廃水処理装置の規模は特に制限されるものではなく、土地に定着していない移動可能な装置や、廃水処理設備に相当する規模で構成される装置が含まれる。また、廃水処理装置の構成上、図1に示す以外の他の処理槽や他の調製槽が、前段、中間段又は後段に設置されることがある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a wastewater treatment apparatus to which the operation method according to the first embodiment is applied.
The
廃水処理装置1には、処理されるべき含窒素廃水が不図示の廃水供給源から導入される。廃水供給源としては、例えば、廃水を一時貯留する貯留槽、従属栄養脱窒細菌を利用した従属栄養性脱窒槽、硫黄酸化脱窒細菌を利用した硫黄脱窒槽、その他の各種有機物、硫化物、リン等の分解処理を行う処理槽等が挙げられる。
In the
不図示の廃水供給源から廃水処理装置1に引き込まれた管路は、調整槽10に接続されている。この管路には、例えば、不図示の廃水供給ポンプと、流量計測手段とが備えられる。
A pipe drawn into the
廃水供給ポンプは、調整槽10に含窒素廃水を供給するために備えられる電磁駆動型ポンプ、モータ駆動型ポンプ等である。廃水供給ポンプの吐出量は、廃水供給源から移送される含窒素廃水を任意流量で調整槽10に供給し得るように、制御装置16からの制御量の入力に基づいて可変制御される。
The wastewater supply pump is an electromagnetically driven pump, a motor driven pump, or the like provided for supplying nitrogen-containing wastewater to the
流量計測手段は、調整槽10に供給される含窒素廃水の流量を計測するための計測器等である。流量計測手段としては、例えば、電位計測流量計、差圧計測流量計、質量流量計等を利用することができる。流量計測手段は、調整槽10に移送される含窒素廃水の水量を計測し、その計測信号を制御装置16に出力する。
The flow rate measuring means is a measuring instrument or the like for measuring the flow rate of nitrogen-containing wastewater supplied to the
調整槽10は、後段の処理槽に導入される含窒素廃水のメタノール濃度をあらかじめ調整する処理槽である。図2に示すように、廃水処理装置1において、調整槽10は、脱窒槽30の前段且つ硝化槽20の前段に設置され、脱窒槽30の直前における前処理は簡略化されている。そして、この調製槽10には、主に、メタノール濃度計測手段11、濃度低下手段12a,12b、撹拌手段13等が備えられている。
The adjusting
メタノール濃度計測手段11は、含窒素廃水のメタノール濃度を定量するための計測器等である。メタノール濃度計測手段11としては、例えば、ガスクロマトグラフ質量分析器等が挙げられる。また、全有機体炭素(TOC)測定器、揮発性有機化合物(VOC)測定器等を利用することができる。これらの測定器は、メタノール以外に他の有機成分乃至揮発成分を実質的に含んでいない含窒素廃水について、メタノール濃度の定量に利用することが可能である。メタノール濃度計測手段11は、所定時間間隔のサンプリング周期にしたがって、調整槽10における含窒素廃水のメタノール濃度(ないし、メタノール濃度に実質的に相当する有機物濃度)を計測し、その計測信号を制御装置16に出力するようになっている。なお、このようなメタノール濃度計測手段は、調整槽10の入口濃度が計測されるように、調整槽10の前段に併設することもできる。
The methanol concentration measuring means 11 is a measuring instrument or the like for quantifying the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater. Examples of the methanol
濃度低下手段は、含窒素廃水中に含まれるメタノールの濃度を低下させる装置等である。廃水処理装置1では、濃度低下手段が稼働されることで、嫌気性アンモニア酸化細菌に対する高濃度のメタノールの暴露が防止される。濃度低下手段は、例えば、図2に示すように、含窒素廃水に希釈水を供給する希釈水貯留槽12aと希釈水供給ポンプ12bとで構成される。
The concentration reducing means is a device that reduces the concentration of methanol contained in the nitrogen-containing wastewater. In the
希釈水貯留槽12aは、含窒素廃水を希釈するための希釈水を一時貯留する容器である。希釈水としては、例えば、メタノールを実質的に含有していない水道水、工業用水、工業排水、含窒素廃水、有機物処理後の処理水等が用いられる。水道、工業用水道、貯水槽等から希釈水貯留槽12aに移送された希釈水は、希釈水貯留槽12aに一時貯留され、濃度調整処理が実施されると、希釈水供給ポンプ12bによって調整槽10に供給され、調整槽10内の廃水のメタノール濃度を低下させる。
The dilution
希釈水供給ポンプ12bは、調整槽10に希釈水を供給するために備えられる電磁駆動型ポンプ、モータ駆動型ポンプ等である。希釈水供給ポンプ12bは、希釈水貯留槽12aと調整槽10とを接続する管路に備えられている。希釈水供給ポンプ12bの吐出量は、希釈水貯留槽12aに貯留されている希釈水を任意流量で調整槽10に送水し得るように、制御装置16からの制御量の入力に基づいて可変制御されるようになっている。なお、希釈水供給ポンプ12bに代えて、加圧された希釈水を定流量で供給する流量調整弁等を用いることもできる。
The dilution
撹拌手段13は、調整槽10に滞留する含窒素廃水を撹拌して均質化する装置等である。撹拌手段13としては、撹拌翼の周期運動による機械式、含窒素廃水の吸引及び吐出による水流式、ガス噴射による気流式等のいずれでもよい。撹拌手段13を備えることによって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度の分布を均一化し得るようになっている。
The stirring means 13 is a device that stirs and homogenizes the nitrogen-containing wastewater staying in the
制御装置16は、廃水処理装置1の運転管理を行う装置であって、特に、含窒素廃水のメタノール濃度を調整する濃度調整処理を制御する機能を有している。制御装置16は、例えば、含窒素廃水のメタノール濃度の上限値や目標値を設定するための操作入力部、含窒素廃水のメタノール濃度等の各種計測値を可視化表示する表示部、各種計測手段が出力する計測信号の入力を受け付ける入力部、濃度低下手段に制御信号を出力する出力部、上限値や目標値や各種計測値等を記憶する記憶部、濃度低下手段への制御入力量を演算する演算部等を備えている。また、図2に示すように、メタノール濃度計測手段11や希釈水供給ポンプ12bと信号線を介して電気的に接続されている。さらに、廃水供給ポンプ等に制御信号を出力する機能、廃水供給ポンプ等への制御入力量を演算する機能が備えられることがある。
The
硝化槽20は、亜硝酸型酸化細菌を利用して、アンモニアを基質とした亜硝酸型酸化反応を行う微生物処理槽である。亜硝酸型酸化反応では、含窒素廃水中に含まれているアンモニア態窒素の一部を亜硝酸態窒素にまで部分酸化することで、後段の嫌気性アンモニア酸化反応に供される含窒素廃水の組成を、アンモニア態窒素と亜硝酸態窒素とが所定比率の範囲に含まれるような混成とする。なお、亜硝酸型酸化反応は、次の反応式2のように表される。
NH4 ++3/2O2→NO2 −+2H++H2O・・・(反応式2)
The
NH 4 + + 3 / 2O 2 → NO 2 − + 2H + + H 2 O (reaction formula 2)
硝化槽20には、亜硝酸型酸化細菌が保持される。亜硝酸型酸化細菌は、好気的条件の下で亜硝酸型酸化反応を行い、アンモニアイオンを基質として亜硝酸イオンを生成する細菌である。具体的には、例えば、ニトロバクター(Nitrobacter)属、ニトロスピナ(Nitrospina)属、ニトロコッカス(Nitrococcus)属、ニトロスピラ(Nitrospira)属等に属する細菌が挙げられる。
The
亜硝酸型酸化細菌は、固定化された状態で微生物処理槽内に保持されることが好ましい。固定化の形態としては、例えば、担体表面に細菌を付着させて固定化する微生物付着担体、担体内に細菌を包摂させて固定化する包括固定化担体等が挙げられる。 The nitrite-type oxidizing bacteria are preferably retained in the microorganism treatment tank in an immobilized state. Examples of the immobilization form include a microorganism-adhering carrier that immobilizes bacteria by adhering to the surface of the carrier, a entrapping immobilization carrier that entraps and immobilizes bacteria in the carrier, and the like.
担体としては、例えば、ポリビニルアルコール、アルギン酸、ポリエチレングリコール、アクリルアミド等のゲル担体や、セルロース、ポリエステル、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリウレタン等のプラスチック担体や、活性炭、珪藻土、ゼオライト等の無機担体等が挙げられる。担体の形態は、例えば、球、円筒、円柱、立方体、直方体等の適宜の形状に成型した浮遊担体を用いる流動床、スポンジ状、不織布状、中空糸状等とした担体濾材をハニカム状、波形状、格子状、繊維状、菊花状等に配列した固定床のいずれでもよい。流動床については、浮遊担体の大きさは、1mm以上10mm以下の範囲が好ましく、その充填率は、処理槽容量に対して10体積%以上40体積%以下の範囲が好ましい。一方、固定床については、その充填率は、処理槽容量に対して見かけ上の占有容積で10体積%以上50体積%以下の範囲が好ましく、その空隙率は、80%以上であることが好ましい。なお、図2においては、亜硝酸型酸化細菌を含む汚泥が浮遊担体に担持されてなる固定化微生物25が、硝化槽20内に保持されている。
Examples of the carrier include gel carriers such as polyvinyl alcohol, alginic acid, polyethylene glycol, and acrylamide, plastic carriers such as cellulose, polyester, polypropylene, vinyl chloride, and polyurethane, and inorganic carriers such as activated carbon, diatomaceous earth, and zeolite. . The form of the carrier is, for example, a fluidized bed using a floating carrier molded into an appropriate shape such as a sphere, cylinder, column, cube, rectangular parallelepiped, etc. Any of fixed beds arranged in a lattice shape, a fiber shape, a chrysanthemum shape, or the like may be used. For the fluidized bed, the size of the floating carrier is preferably in the range of 1 mm to 10 mm, and the filling rate is preferably in the range of 10% by volume to 40% by volume with respect to the treatment tank capacity. On the other hand, for the fixed bed, the filling rate is preferably in the range of 10% by volume to 50% by volume in terms of the apparent occupied volume with respect to the treatment tank capacity, and the porosity is preferably 80% or more. . In FIG. 2, an immobilized
硝化槽20には、図2に示すように、曝気手段22が備えられる。また、不図示の窒素成分計、溶存酸素計、水温計、pH計、流量計等が備えられる。
The
窒素成分計は、含窒素廃水中に含まれる窒素成分の濃度を計測する全窒素計、アンモニア態窒素計、亜硝酸態窒素計等の計測器である。窒素成分計によって、含窒素廃水中に含まれる全窒素濃度やアンモニア態窒素濃度や亜硝酸態窒素濃度が計測されるようになっている。そして、計測された全窒素濃度と、アンモニア態窒素濃度及び亜硝酸態窒素濃度の少なくとも一方とに基づいて、亜硝酸型酸化反応の反応率(硝化率)が把握されるようになっている。 The nitrogen component meter is a measuring instrument such as a total nitrogen meter, an ammonia nitrogen meter, and a nitrite nitrogen meter that measures the concentration of the nitrogen component contained in the nitrogen-containing wastewater. The nitrogen component meter measures the total nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration, and nitrite nitrogen concentration contained in the nitrogen-containing wastewater. Based on the measured total nitrogen concentration and at least one of the ammonia nitrogen concentration and the nitrite nitrogen concentration, the reaction rate (nitrification rate) of the nitrite oxidation reaction is grasped.
曝気手段22は、硝化槽20内の含窒素廃水に空気等の含酸素ガスを溶解させる装置等である。曝気手段22としては、散気式、撹拌式のいずれでもよい。曝気手段22が硝化槽20内に含酸素ガスを溶解させることによって、硝化槽20内が好気的雰囲気とされる。また、計測された溶存酸素濃度と硝化率とに基づいて曝気手段の出力がフィードバック制御され、硝化槽20内の溶存酸素濃度が調節されることで、硝化率が所定の範囲内に調整されるようになっている。
The aeration means 22 is a device that dissolves an oxygen-containing gas such as air in the nitrogen-containing wastewater in the
脱窒槽30は、嫌気性アンモニア酸化細菌を利用して、アンモニアと亜硝酸とを基質とした嫌気性アンモニア酸化反応を行う微生物処理槽である。嫌気性アンモニア酸化反応では、含窒素廃水中に含まれているアンモニア態窒素を、亜硝酸態窒素を水素受容体として酸化することで、窒素ガスに変換して脱窒処理する。なお、嫌気性アンモニア酸化反応は、前記の反応式1のように表される。
The
脱窒槽30には、嫌気性アンモニア酸化細菌が保持される。嫌気性アンモニア酸化細菌は、嫌気的条件の下で、嫌気性アンモニア酸化反応を行い、アンモニアと亜硝酸とを基質として窒素ガスを生成する細菌である。このような細菌は、例えば、湖沼、河川、土壌、排水汚泥、海洋等から試料を採取し、アンモニアと亜硝酸とを基質として集積培養を行うことで汚泥状の微生物叢として取得することができる。
The
嫌気性アンモニア酸化細菌は、固定化された状態で微生物処理槽内に保持されることが好ましい。固定化の形態としては、例えば、担体表面に細菌を付着させて固定化する微生物付着担体、担体内に細菌を包摂させて固定化する包括固定化担体、細菌同士を凝集させてグラニュールを形成させる自己造粒等が挙げられる。担体の形態やその性状は、前記の亜硝酸型酸化細菌についてと同様のものから選択することができる。また、グラニュールを形成させる核としては、前記の担体や、他の凝集微生物等を利用することができる。なお、図2においては、嫌気性アンモニア酸化細菌を含む汚泥が浮遊担体に担持されてなる固定化微生物35が、脱窒槽30内に保持されている。
It is preferable that the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria are retained in the microorganism treatment tank in an immobilized state. Examples of the immobilization form include, for example, a microorganism-adhering carrier that adheres and immobilizes bacteria on the carrier surface, a entrapping immobilization carrier that immobilizes and immobilizes bacteria in the carrier, and aggregates bacteria to form granules. Self-granulation and the like. The form of the carrier and its properties can be selected from those similar to those for the nitrite-type oxidizing bacteria. Further, as the nucleus for forming granules, the above-mentioned carrier, other aggregating microorganisms, and the like can be used. In FIG. 2, an immobilized
脱窒槽30には、図2に示すように、撹拌手段が備えられる。また、不図示の窒素成分計、水温計、pH計、流量計等が備えられる。
As shown in FIG. 2, the
窒素成分計は、含窒素廃水中に含まれる窒素成分の濃度を計測する全窒素計、アンモニア態窒素計、亜硝酸態窒素計、硝酸態窒素計等の計測器である。窒素成分計によって、含窒素廃水中に含まれる全窒素濃度やアンモニア態窒素濃度や亜硝酸態窒素濃度や硝酸態窒素濃度が計測されるようになっている。そして、計測されたこれら窒素成分濃度に基づいて、嫌気性アンモニア酸化反応の反応率(脱窒率)や、廃水処理を通じた窒素除去率が把握されるようになっている。 The nitrogen component meter is a measuring device such as a total nitrogen meter, an ammonia nitrogen meter, a nitrite nitrogen meter, or a nitrate nitrogen meter that measures the concentration of the nitrogen component contained in the nitrogen-containing wastewater. The nitrogen component meter measures the total nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration, nitrite nitrogen concentration, and nitrate nitrogen concentration contained in the nitrogen-containing wastewater. Based on the measured nitrogen component concentrations, the reaction rate (denitrification rate) of the anaerobic ammonia oxidation reaction and the nitrogen removal rate through wastewater treatment are grasped.
撹拌手段33は、脱窒槽30に滞留する含窒素廃水を撹拌して均質化する装置等である。撹拌手段33としては、撹拌翼の周期運動による機械式、含窒素廃水の吸引及び吐出による水流式、無酸素ガス噴射による気流式等のいずれでもよい。撹拌手段33を備えることによって、含酸素ガスの曝気によることなく、脱窒槽30に滞留する含窒素廃水を撹拌し、脱窒率の水準を維持し得るようになっている。
The stirring means 33 is a device that stirs and homogenizes the nitrogen-containing wastewater staying in the
脱窒槽30の後段には、必要に応じて、不図示の硝酸態窒素処理槽、汚泥回収槽等が設置され、廃水処理装置1の処理水が排水される。硝酸態窒素処理槽は、例えば、硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元して処理する微生物処理槽や、イオン交換膜、逆浸透膜、脱硝触媒等を備える化学処理槽で構成される。また、汚泥回収槽では、脱窒槽から流出した嫌気性アンモニア酸化細菌等を含む汚泥のろ別や回収が行われる。
A nitrate nitrogen treatment tank, a sludge recovery tank, etc. (not shown) are installed at the subsequent stage of the
次に、第1実施形態に係る廃水処理装置の運転方法について説明する。 Next, a method for operating the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment will be described.
第1実施形態に係る廃水処理装置の運転方法は、前記の濃度低下手段12a,12bと脱窒槽30とを備える廃水処理装置1の運転方法であって、濃度低下手段12a,12bによって、含窒素廃水のメタノール濃度を低下させる濃度調整処理を行う方法である。濃度調整処理は、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合に、含窒素廃水のメタノール濃度を30mg/L以下に低下させることで行われる。なお、メタノール濃度の低下は、含窒素廃水を希釈することによるものである。
The operation method of the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment is an operation method of the
メタノール濃度30mg/Lという値は、本発明者らが、廃水の連続処理系において見出した臨界濃度であって、連続処理系において、嫌気性アンモニア酸化細菌が示す脱窒活性の不可逆的な低下が顕れず、脱窒活性の水準を維持するために許容し得るメタノールの最大許容濃度である。すなわち、連続処理系では、含窒素廃水中のメタノール濃度が30mg/L(阻害濃度)を超えると、メタノールによる阻害の影響が顕れて廃水処理装置における窒素除去速度が低下傾向を示し、この濃度を超える含窒素廃水の流入が継続した場合には窒素除去速度の低下がさらに進行する。その一方で、メタノール濃度が30mg/L(阻害濃度)以下であれば、嫌気性アンモニア酸化細菌を含んでなる細菌叢乃至汚泥の脱窒活性は失活し難く、メタノールによる阻害の影響は実質的には認められなくなることが確認されている。 The methanol concentration of 30 mg / L is a critical concentration that the present inventors have found in a continuous treatment system of waste water, and in the continuous treatment system, an irreversible decrease in the denitrification activity exhibited by anaerobic ammonia oxidizing bacteria. The maximum allowable concentration of methanol that does not appear and is acceptable to maintain the level of denitrification activity. That is, in the continuous treatment system, when the methanol concentration in the nitrogen-containing wastewater exceeds 30 mg / L (inhibition concentration), the influence of inhibition by methanol appears, and the nitrogen removal rate in the wastewater treatment apparatus tends to decrease. When the inflow of excess nitrogen-containing wastewater continues, the reduction of the nitrogen removal rate further proceeds. On the other hand, if the methanol concentration is 30 mg / L (inhibitory concentration) or less, the denitrification activity of the bacterial flora or sludge containing anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is difficult to inactivate, and the influence of inhibition by methanol is substantial. Has been confirmed not to be allowed.
第1実施形態に係る廃水処理装置の運転方法では、含窒素廃水の連続処理を実施する間に、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度の計測を常時継続して行い、含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合には、常に希釈による濃度調整処理が実施されるように運転する。そして、この濃度調整処理によって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度を少なくとも30mg/L以下に低下させることで、調整槽10から流出して脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度を常時30mg/L以下に維持し、脱窒槽30に保持される嫌気性アンモニア酸化細菌に対する阻害濃度を超えるメタノールの暴露を防止する。
In the operation method of the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment, the nitrogen concentration of the nitrogen-containing wastewater staying in the
第1実施形態に係る廃水処理装置1に備えられる制御装置16には、あらかじめ、操作者の入力によってメタノール濃度の上限値を設定する。上限値は、直接的には調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度の最大許容値を意味しており、例えば、立上げ運転の開始時、廃水供給源の変更時等のメタノールの流入が見込まれる際に事前に設定される。廃水処理装置では、調整槽10の後段の硝化槽20においてメタノール濃度は実質的には増大することがなく、調整槽10で規制した最大許容濃度を超えるメタノール濃度の含窒素廃水が脱窒槽30に流入することがない。そのため、調整槽10におけるメタノール濃度を規制することによって、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が間接的に制限されるようになっている。
In the
メタノール濃度の上限値としては、具体的には、メタノール濃度が30mg/L以下となる任意濃度、好ましくは0.5mg/L以上30mg/L以下となる任意濃度、さらに好ましくは30mg/Lの濃度を設定することができる。これによって、含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合には、常に、希釈による濃度調整処理が実施され、含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/L以下に低下することになる。また、0.5mg/L以上30mg/L以下となる任意濃度とすると、一定程度量のメタノールを含有する含窒素廃水が脱窒槽30に導入されるようになるため、後記するように、嫌気性アンモニア酸化細菌に表面上メタノール非感受性を付与することができる。また、特に、上限値を30mg/Lに設定すると、含窒素廃水中に含まれる窒素成分濃度を希釈することになる濃度調整処理の実施が最小限に抑制される。
Specifically, the upper limit of the methanol concentration is an arbitrary concentration at which the methanol concentration is 30 mg / L or less, preferably an arbitrary concentration at which the methanol concentration is 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less, more preferably a concentration of 30 mg / L. Can be set. Accordingly, when the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater exceeds 30 mg / L, concentration adjustment processing by dilution is always performed, and the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater is reduced to 30 mg / L or less. . In addition, when an arbitrary concentration is 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less, nitrogen-containing wastewater containing a certain amount of methanol is introduced into the
メタノール濃度の上限値が設定された廃水処理装置1には、メタノールを含有することがある含窒素廃水を廃水供給源から導入する。含窒素廃水は、例えば、流量計測手段による流量の計測の下、廃水供給ポンプにより所定流量で調整槽10に移送し、調整槽10に流入する窒素成分の濃度が徐々に増大するように管理しながら導入する。このように調整槽10への導入を管理することによって、各処理槽に保持される微生物が窒素成分に対して馴養されると共に、脱窒槽30へのメタノールの急激な流入も防止される。
In the
調整槽10では、メタノール濃度計測手段11によって、含窒素廃水のメタノール濃度が計測される。メタノール濃度計測手段11は、所定時間間隔のサンプリング周期にしたがって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度を計測し、計測したメタノール濃度の計測信号を制御装置16に出力する。なお、計測されるメタノール濃度は、必ずしもメタノール自体の濃度に限られず、含窒素廃水中に他の有機成分や揮発成分が実質的に含まれていない場合には、メタノールの存在量を同程度に表す全有機物濃度や、揮発成分中の有機物濃度等であってもよい。
In the
制御装置16は、メタノール濃度計測手段11が出力した、メタノール濃度の計測信号を受け付けると、メタノール濃度の計測値と、あらかじめ設定されているメタノール濃度の上限値とを比較し、メタノール濃度の計測値が上限値を超えている場合には、希釈による濃度調整処理を実施する。すなわち、計測値と上限値の偏差に基づいて希釈水供給ポンプ12bの制御量を演算し、演算した制御量の制御信号を希釈水供給ポンプ12bに出力する。そして、制御信号の入力を受け付けた希釈水供給ポンプ12bは、制御装置16が演算した制御量に基づいて正動作で希釈水の吐出量を変化させ、希釈水貯留槽12aに貯留されている希釈水を所定流量で調整槽10に供給する。
When the
濃度調整処理においては、不図示の流量計測手段が計測した含窒素廃水の水量の計測値に基づいて、希釈水の供給量の調節と共に、調整槽10に移送される含窒素廃水の水量を調節してもよい。例えば、調整槽10に供給されることが見込まれる希釈水の供給量と、制御装置16に記憶される含窒素廃水の流量値の最新値とに基づいて調整槽10の出口流量を求め、これに応じて、調整槽10に移送される含窒素廃水の水量を調節すると共に希釈水の供給量を設定することもできる。これによって、大量の希釈水が供給されることによるオーバーフローの発生を防止することができる。また、濃度調整処理は、所定計測間隔の間における濃度変位の積分値に基づいてもよく、濃度低下手段の弁開度を時分割で制御する方法等で行われてもよい。調整槽10の前段に設置される他のメタノール濃度計測手段が計測した計測値に基づいて、フィードフォワード制御の制御量を演算し、その制御量をメタノール濃度計測手段11が計測した計測値で補正するように制御してもよい。これら制御のパラメータは、例えば、同様の処理条件に設定した前試験で求められる。
In the concentration adjustment process, the amount of nitrogen-containing wastewater transferred to the
その一方で、制御装置16は、メタノール濃度の計測値と、あらかじめ設定されているメタノール濃度の上限値とを比較し、メタノール濃度の計測値が上限値以下である場合には、希釈による濃度調整処理を実施しない。この場合、希釈水供給ポンプ12bは全閉状態を維持し、廃水供給ポンプによって、調整槽への含窒素廃水の供給が引き続き行われ、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度が再度増大するまで、希釈水が調整槽10に供給されることは実質的にない。
On the other hand, the
このように、調整槽10では、滞留する含窒素廃水のメタノール濃度の変動に合わせて希釈水供給ポンプ12bの稼働をフィードバック制御を実施することで、後段の脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度を、少なくとも30mg/L以下となるように低下させる処理を実施する。その後、含窒素廃水は、順次、硝化槽20と脱窒槽30に導入されていく。
As described above, in the
硝化槽20では、亜硝酸酸化細菌による亜硝酸型酸化反応を利用した微生物処理を行う。具体的には、硝化槽20における微生物処理は、含窒素廃水のpHをpH6.0以上8.5以下程度に調整し、水温を10℃以上40℃以下程度に調整して実施する。また、亜硝酸型酸化反応では、アンモニア態窒素の消費によってアルカリが減少するため、必要に応じて、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カルシウム等のアルカリを供給する。
The
硝化槽においては、含窒素廃水の全窒素濃度、アンモニア態窒素濃度、亜硝酸態窒素濃度等の計測を行う。これら窒素成分濃度を計測し、全窒素濃度に対するアンモニア態窒素濃度又は亜硝酸態窒素濃度の割合を算出することで、亜硝酸型酸化反応の反応率(硝化率)を確認することができる。 In the nitrification tank, the total nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration, nitrite nitrogen concentration, etc. of nitrogen-containing wastewater are measured. By measuring these nitrogen component concentrations and calculating the ratio of ammonia nitrogen concentration or nitrite nitrogen concentration to the total nitrogen concentration, the reaction rate (nitrification rate) of the nitrite oxidation reaction can be confirmed.
亜硝酸型酸化反応の進行は、含窒素廃水中に含まれているアンモニア態窒素の一部を亜硝酸態窒素にまで酸化することで、含窒素廃水中のアンモニア態窒素と亜硝酸態窒素との比率が、前記の反応式1におけるアンモニア態窒素及び亜硝酸態窒素の反応比率(1.00:1.32)、すなわち硝化率としては57%程度に略到達するように管理する。アンモニア態窒素と亜硝酸態窒素との比率は、主として、溶存酸素濃度やpHを増減させることによって調整することが可能である。なお、硝化槽20の上段において含窒素廃水を所定比で分配し、一部を硝化槽20に流入させて所定硝化率となるように微生物処理する一方で、残部を硝化槽20に流入させることなく迂回させた後、これらを再混合する方法によっても調整することができる。
The progress of the nitrite-type oxidation reaction is to oxidize part of the ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater to nitrite-nitrogen, so that ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in the nitrogen-containing wastewater Is controlled so that the reaction ratio of ammonia nitrogen and nitrite nitrogen in the above reaction formula 1 (1.00: 1.32), that is, the nitrification rate is approximately 57%. The ratio of ammonia nitrogen and nitrite nitrogen can be adjusted mainly by increasing or decreasing the dissolved oxygen concentration and pH. In addition, the nitrogen-containing wastewater is distributed at a predetermined ratio in the upper stage of the
脱窒槽30では、嫌気性アンモニア酸化細菌による嫌気性アンモニア酸化反応を利用した微生物処理を行う。具体的には、脱窒槽30における微生物処理は、含窒素廃水のpHをpH6.0以上8.5以下程度に調整し、水温を10℃以上40℃以下程度に調整して実施する。また、嫌気性アンモニア酸化反応では、水素イオンを消費するため、必要に応じて、硫酸、塩酸等の酸を供給する。
In the
脱窒槽30においては、含窒素廃水の全窒素濃度、アンモニア態窒素濃度、亜硝酸態窒素濃度、硝酸態窒素濃度等を計測する。これら窒素成分濃度を計測し、アンモニア態窒素濃度、亜硝酸態窒素濃度又は硝酸態窒素濃度の硝化槽20からの変動の割合を算出することで、嫌気性アンモニア酸化反応の反応率(脱窒率)を確認することができる。また、前段の計測結果と併せることで、廃水処理を通じた窒素除去率を確認することができる。
In the
脱窒槽30における嫌気性アンモニア酸化反応の進行は、例えば、嫌気性アンモニア酸化反応を阻害する亜硝酸態窒素の脱窒槽30の出口濃度が、所定濃度を下回るように管理することが好ましい。その後、脱窒槽30で処理された処理水は、必要に応じて、硝酸態窒素処理に供した後、廃水処理装置1の外部に排水する。硝酸態窒素処理は、例えば、硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元して処理する微生物処理槽や、イオン交換膜、逆浸透膜、脱硝触媒等を備える化学処理槽において実施することが可能である。
The progress of the anaerobic ammonia oxidation reaction in the
このようにして、調整槽10、硝化槽20及び脱窒槽30に順次導入される含窒素廃水は、メタノール濃度を少なくとも30mg/L以下となるように低下させる濃度調整処理を継続実施されながら連続処理されていく。廃水処理装置1では、窒素負荷に対する硝化率や脱窒率や窒素除去率が安定すると、廃水処理装置1に導入される含窒素廃水の窒素成分濃度が段階的に引き上げられていき、所定の窒素負荷に達した定常運転においても、引き続き、含窒素廃水のメタノール濃度が上限値を超える濃度となる場合に限って濃度調整処理が実施されるように運転する。
In this way, the nitrogen-containing wastewater sequentially introduced into the
以上の第1実施形態に係る廃水処理装置の運転方法によれば、脱窒槽30の前段に備えられる濃度低下手段12a,12bが、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合には、常時、含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/L以下となるように含窒素廃水を希釈する処理を行うため、脱窒槽30に保持される嫌気性アンモニア酸化細菌が、30mg/Lを超える濃度のメタノールに晒されることが無くなり、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性の低下が防止される。そのため、メタノールを含有する含窒素廃水を、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性を高い水準に維持しつつ安定的に脱窒処理することが可能となる。また、廃水処理装置1に導入される含窒素廃水のメタノール濃度に関わらず、安定的に脱窒処理することができるため、脱窒槽30の前段に再曝気槽等のような有機物処理槽を設置し、その有機物処理槽を、廃水中に含まれているメタノールが完全分解されるように運転することを要しない利点がある。また、脱窒槽30の前段に、従属栄養細菌を利用した従属栄養性脱窒槽や有機物処理槽が配置される場合には、それらにおいてメタノールの添加を制限する必要が生じないという利点がある。
According to the operation method of the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment described above, the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置(第2実施形態に係る廃水処理装置)の構成について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a configuration of a wastewater treatment apparatus (a wastewater treatment apparatus according to the second embodiment) to which the operation method according to the second embodiment is applied will be described.
図3は、第2実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置の概略構成の一例を示す図である。
第2実施形態に係る廃水処理装置2は、第1実施形態に係る廃水処理装置1と同様、アンモニア態窒素を含有する含窒素廃水を嫌気性アンモニア酸化細菌を利用して連続処理する装置であって、嫌気性アンモニア酸化反応を利用する処理槽として、少なくとも硝化槽と脱窒槽とを有する2槽型の廃水処理装置である。第2実施形態に係る廃水処理装置2が、第1実施形態に係る廃水処理装置1と異なる点は、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を阻害し得るメタノールを、処理されるべき含窒素廃水に対して積極的に供給するためのメタノール供給手段を備えている点である。この廃水処理装置2は、図3に示すように、主に、調整槽10と、濃度低下手段(12a,12b)と、メタノール供給手段(18a,18b)と、制御装置16と、硝化槽20と、脱窒槽30とを備えている。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a wastewater treatment apparatus to which the operation method according to the second embodiment is applied.
The
メタノール供給手段は、含窒素廃水にメタノールを供給することによって、含窒素廃水中に含まれるメタノールの濃度を増大させる装置等である。廃水処理装置2では、立上げ運転時に、メタノール供給手段が稼働されることで、メタノールを含有する含窒素廃水中で嫌気性アンモニア酸化細菌が馴養される。メタノール供給手段は、例えば、図3に示すように、含窒素廃水にメタノールを供給するメタノール貯留槽18aとメタノール供給ポンプ18bとで構成される。
The methanol supply means is a device that increases the concentration of methanol contained in the nitrogen-containing wastewater by supplying methanol to the nitrogen-containing wastewater. In the
メタノール貯留槽18aは、含窒素廃水に供給するメタノールを一時貯留する容器である。メタノールとしては、例えば、あらかじめ水道水、工業用水、含窒素廃水等で所定濃度に希釈された溶液を用いることもできる。メタノール貯留槽18aに一時貯留されているメタノールは、濃度調整処理が実施されると、メタノール供給ポンプ18bによって調整槽10に供給され、調整槽10内の廃水のメタノール濃度を増大させる。
The
メタノール供給ポンプ18bは、調整槽10にメタノールを供給するために備えられる電磁駆動型ポンプ、モータ駆動型ポンプ等である。メタノール供給ポンプ18bは、メタノール貯留槽18aと調整槽10とを接続する管路に備えられている。メタノール供給ポンプ18bの吐出量は、メタノール貯留槽18aに貯留されているメタノールを任意流量で調整槽10に送液し得るように、制御装置16からの制御量の入力に基づいて可変制御されるようになっている。なお、メタノール供給ポンプ18bに代えて、加圧されたメタノールを定流量に調整する流量調整弁等を用いることもできる。
The
第2実施形態に係る廃水処理装置2では、このようなメタノール供給手段18a,18bが備えられることによって、メタノール濃度を実質的に含有しない含窒素廃水や、メタノール濃度が低い含窒素廃水に、メタノールを積極的に供給することができる。すなわち、立上げ運転時において、一般的に見られる、メタノールの平均濃度が低い水準(例えば、0.5mg/L以下)にある含窒素廃水や、メタノールの濃度が不定期且つ不定量で変動しない安定した含窒素廃水を、濃度調整処理に利用することが可能となっている。
In the
制御装置16は、廃水処理装置2においては、さらに、メタノール供給手段に制御信号を出力する出力部、メタノール供給手段への制御入力量を演算する演算部を備えている。また、図3に示すように、メタノール濃度計測手段11やメタノール供給手段18bと信号線を介して電気的に接続されている。
In the
次に、第2実施形態に係る廃水処理装置の運転方法について説明する。 Next, an operation method of the wastewater treatment apparatus according to the second embodiment will be described.
第2実施形態に係る廃水処理装置の運転方法は、前記のメタノール供給手段18a,18bと脱窒槽30とを備える廃水処理装置2の運転方法であって、メタノール供給手段18a,18bによって、含窒素廃水のメタノール濃度を所定濃度に増大させる濃度調整処理を行う方法である。濃度調整処理は、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下となるように、含窒素廃水にメタノールを供給することで行われる。
The operation method of the wastewater treatment apparatus according to the second embodiment is the operation method of the
嫌気性アンモニア酸化細菌の活性を阻害するメタノールを含窒素廃水に敢えて供給するのは、阻害濃度(30mg/L)以下のメタノールへの暴露によって嫌気性アンモニア酸化細菌が表面上メタノール非感受性になるという、本発明者らが得た知見に基づいている。連続処理系において、脱窒槽30に流入する含窒素廃水のメタノール濃度が阻害濃度以下であれば脱窒活性の不可逆的な低下が顕れることがなく、さらに、このようなメタノールを含有する含窒素廃水の流入を所定期間継続した後には、阻害濃度を超える濃度のメタノールを脱窒槽30に流入させたとしても、脱窒活性の低下が減少することが確認されている。すなわち、通常の窒素負荷の流量の下では、0.5mg/L以上30mg/L以下の濃度範囲でメタノールを含有する含窒素廃水を脱窒槽30に流入させることによって、メタノールに対して未馴養であった嫌気性アンモニア酸化細菌に、表面上メタノール非感受性が付与されることを狙ったものである。
The reason why methanol that inhibits the activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria is intentionally supplied to the nitrogen-containing wastewater is that the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria become insensitive to methanol on the surface by exposure to methanol at an inhibitory concentration (30 mg / L) or less. Based on the knowledge obtained by the present inventors. In a continuous treatment system, if the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater flowing into the
第2実施形態に係る廃水処理装置の運転方法では、廃水処理装置2の立上げ運転時に、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下の所定濃度となるように、含窒素廃水にメタノールを供給する濃度調整処理を行う。そして、この濃度調整処理によって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度を0.5mg/L以上30mg/L以下の範囲内に維持させることで、阻害濃度以下でメタノールを含有する含窒素廃水が所定期間に亘って調整槽10から脱窒槽30に導入されるようにし、阻害濃度以下の含窒素廃水中において、メタノールに対して未馴養の嫌気性アンモニア酸化細菌を馴養させる。
In the operation method of the wastewater treatment apparatus according to the second embodiment, the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater staying in the
第2実施形態に係る廃水処理装置2に備えられる制御装置16には、あらかじめ、操作者の入力によってメタノール濃度の目標値を設定する。目標値は、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度の制御目標値を意味しており、例えば、立上げ運転の開始時に事前に設定される。廃水処理装置2では、調整槽10の後段の硝化槽20においてメタノールが供給されることが無く、曝気手段22によるメタノール脱気量も少ないため、メタノール濃度は実質的には大きく増減することがない。そのため、調整槽10におけるメタノール濃度を調整することによって、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が間接的に調節されるようになっている。
In the
メタノール濃度の目標値としては、具体的には、メタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下となる任意濃度を設定することができる。但し、この濃度範囲内で濃度が高い程、嫌気性アンモニア酸化細菌の馴養期間を短くすることができるため、好ましくは1mg/L以上30mg/L以下、あるいは20mg/L以上30mg/L以下となるような任意濃度を設定する。 Specifically, as the target value of the methanol concentration, an arbitrary concentration at which the methanol concentration is 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less can be set. However, since the acclimatization period of the anaerobic ammonia oxidizing bacteria can be shortened as the concentration is higher within this concentration range, it is preferably 1 mg / L or more and 30 mg / L or less, or preferably 20 mg / L or more and 30 mg / L or less. Set an arbitrary density.
メタノール濃度の目標値が設定された廃水処理装置には、含窒素廃水を廃水供給源から導入する。含窒素廃水は、例えば、流量計測手段による流量の計測の下、廃水供給ポンプにより所定流量で調整槽に移送し、調整槽に流入する窒素成分の濃度が徐々に増大するように管理しながら導入する。なお、立上げ運転時に導入する含窒素廃水は、メタノールを実質的に含有しない廃水、メタノール濃度が0.5mg/L以下の低い水準にある廃水が好ましく、メタノールの濃度が不定期且つ不定量で変動せず所定濃度に安定した廃水が好ましい。なお、前記の目標値は、このような含窒素廃水のメタノール濃度を上回るように設定するものである。 Nitrogen-containing wastewater is introduced from a wastewater supply source into a wastewater treatment apparatus in which a target value of methanol concentration is set. For example, nitrogen-containing wastewater is transferred to a regulating tank at a predetermined flow rate by a wastewater supply pump under measurement of the flow rate by a flow rate measuring means, and introduced while managing so that the concentration of nitrogen components flowing into the regulating tank gradually increases. To do. The nitrogen-containing wastewater introduced during start-up operation is preferably wastewater that does not substantially contain methanol, or wastewater that has a low methanol concentration of 0.5 mg / L or less, and the concentration of methanol is irregular and indeterminate. Waste water that does not fluctuate and is stable at a predetermined concentration is preferable. The target value is set so as to exceed the methanol concentration of such nitrogen-containing wastewater.
調整槽10では、メタノール濃度計測手段11によって、導入される含窒素廃水のメタノール濃度が計測される。メタノール濃度計測手段11は、所定時間間隔のサンプリング周期にしたがって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度を計測し、計測したメタノール濃度の計測信号を制御装置16に出力する。なお、廃水処理装置1においてと同様に、計測されるメタノール濃度は、必ずしもメタノール自体の濃度に限られない。
In the
制御装置16は、メタノール濃度計測手段11が出力した、メタノール濃度の計測信号を受け付けると、メタノール濃度の計測値と、あらかじめ設定されているメタノール濃度の目標値とを比較し、メタノール濃度の計測値が目標値以下である場合には、メタノールの供給による濃度調整処理を実施する。すなわち、計測値と目標値の偏差に基づいてメタノール供給ポンプ18bの制御量を演算し、演算した制御量の制御信号をメタノール供給ポンプ18bに出力する。そして、制御信号の入力を受け付けたメタノール供給ポンプ18bは、制御装置16が演算した制御量に基づいて正動作でメタノールの吐出量を変化させ、メタノール貯留槽18aに貯留されているメタノールを所定流量で調整槽10に供給する。なお、濃度調整処理は、メタノール供給手段の弁開度を時分割で制御する方法等で行われてもよい。
When the
その一方で、制御装置16は、メタノール濃度の計測値と、あらかじめ設定されているメタノール濃度の目標値とを比較し、メタノール濃度の計測値が目標値を超えている場合にはメタノールの供給による濃度調整処理を実施しない。この場合、メタノール供給ポンプ18bは全閉状態を維持し、廃水供給ポンプによって、調整槽10への含窒素廃水の供給が引き続き行われ、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度が低下するまで、メタノールの供給が中断される。
On the other hand, the
このように、調整槽10では、滞留する含窒素廃水のメタノール濃度に合わせてメタノール供給ポンプ18bの稼働をフィードバック制御を実施することで、後段の脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度を、0.5mg/L以上30mg/L以下の所定濃度となるように濃度制御する処理を実施する。その後、含窒素廃水は、順次、硝化槽20と脱窒槽30に導入されていく。
As described above, in the
第2実施形態に係る運転方法においては、硝化槽及び脱窒槽では、第1実施形態に係る廃水処理装置に準じた条件で微生物処理を行う。立上げ運転において、前記の濃度調整処理を実施することによって、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下の所定濃度に維持されるため、脱窒槽30に保持される未馴養の嫌気性アンモニア酸化細菌は、脱窒活性の低下を生じること無く、阻害濃度以下で一定濃度のメタノールを含有する含窒素廃水中で馴養される。なお、嫌気性アンモニア酸化細菌を馴養する間に、廃水供給ポンプによる調整槽10への含窒素廃水の供給のみで、調整槽10におけるメタノール濃度を30mg/L以下に維持することが困難な場合は、濃度低下手段12a,12bによって希釈による濃度調整処理を実施してもよい。
In the operation method according to the second embodiment, in the nitrification tank and the denitrification tank, microbial treatment is performed under conditions according to the wastewater treatment apparatus according to the first embodiment. In the start-up operation, by performing the concentration adjustment process, the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the
未馴養の嫌気性アンモニア酸化細菌が保持される脱窒槽30に、0.5mg/L以上30mg/L以下の濃度範囲でメタノールを含有する含窒素廃水が所定期間に亘って導入されると、未馴養の嫌気性アンモニア酸化細菌は、表面上メタノールに対して馴致されてメタノール非感受性となる。よって、メタノールを含有する含窒素廃水の継続的な導入を開始した後、所定期間に亘って微生物処理を行って以降、メタノール濃度の増大に応答して脱窒率の低下が顕れなくなった場合には、メタノールの供給による濃度調整処理の実施を終了することができる。
When nitrogen-containing wastewater containing methanol in a concentration range of 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less is introduced over a predetermined period into a
立上げ運転において、導入される含窒素廃水の窒素成分濃度が段階的に引き上げられ、各処理槽の反応率が安定すると、所定範囲の窒素負荷の下で定常運転が行われる。定常運転では、0.5mg/L以上30mg/L以下の濃度範囲で設定された目標値を維持することもできるが、廃水処理装置1と同様にして、操作者の入力によってメタノール濃度の上限値を再設定することもできる。定常運転における上限値としては、具体的には、メタノール濃度が30mg/L以上となる任意濃度、好ましくは30mg/L以上200mg/以下となる任意濃度を設定することができる。これによって、連続処理される含窒素廃水のメタノール濃度が上限値を超える濃度に変動する場合に、希釈による濃度調整処理が実施されるようになるため、脱窒槽30に導入されるメタノール濃度が過大になることを防止することができる。
In the start-up operation, when the nitrogen component concentration of the introduced nitrogen-containing wastewater is increased stepwise and the reaction rate of each treatment tank is stabilized, steady operation is performed under a predetermined range of nitrogen load. In steady operation, the target value set in the concentration range of 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less can be maintained, but in the same manner as in the
以上の第2実施形態に係る廃水処理装置の運転方法によれば、脱窒槽30の前段に備えられるメタノール供給手段18a,18bが、脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下となるように、含窒素廃水にメタノールを供給する処理を行うため、脱窒槽30に保持される嫌気性アンモニア酸化細菌が、30mg/Lを超える濃度のメタノールに晒されること無く、メタノールを含有する含窒素廃水で馴養されて、表面上メタノール非感受性となる。一般には、増殖の誘導期が長く、増殖速度が極めて遅いことが知られている嫌気性アンモニア酸化細菌を、このようにあらかじめメタノールに対して馴致させておくことで、不定期且つ不定量でメタノール濃度が変動し得る含窒素廃水を、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性を高い水準に維持しつつ安定的に脱窒処理することが可能となる。さらに、馴養された嫌気性アンモニア酸化細菌はより高いメタノール濃度の含窒素廃水に晒されても脱窒活性が低下し難くなるため、廃水処理装置に導入される含窒素廃水のメタノール濃度が大きく変動する場合にも、安定的に脱窒処理を継続することが可能になる。
According to the operation method of the wastewater treatment apparatus according to the second embodiment described above, the methanol supply means 18a, 18b provided in the preceding stage of the
[変形例]
次に、前記の実施形態に係る運転方法が適用される廃水処理装置の他の形態(変形例に係る廃水処理装置)について説明する。
[Modification]
Next, another embodiment of the wastewater treatment apparatus to which the operation method according to the above embodiment is applied (a wastewater treatment apparatus according to a modification) will be described.
図4は、変形例に係る廃水処理装置の概略構成の一例を示す図である。
変形例に係る廃水処理装置3は、前記の廃水処理装置2と同様、嫌気性アンモニア酸化反応を利用した生物学的処理を実施する処理槽として、少なくとも硝化槽と脱窒槽とを有する2槽型の廃水処理装置である。変形例に係る廃水処理装置3が、廃水処理装置2と異なる点は、含窒素廃水のメタノール濃度を調整する濃度調整処理が実施される調整槽10が、脱窒槽30の前段且つ硝化槽20の後段に設置されている点である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a wastewater treatment apparatus according to a modification.
The wastewater treatment apparatus 3 according to the modified example is a two-tank type having at least a nitrification tank and a denitrification tank as a treatment tank for performing a biological treatment using an anaerobic ammonia oxidation reaction, like the
調整槽10は、前記の廃水処理装置2と同様、後段の脱窒槽30に導入される含窒素廃水のメタノール濃度をあらかじめ調整する処理槽である。図4に示すように、この調製槽10には、主に、メタノール濃度計測手段11、濃度低下手段12a,12b、撹拌手段13、メタノール供給手段18a,18b等が備えられている。
The
変形例に係る廃水処理装置3の運転方法は、前記の廃水処理装置1,2に準じて行われる。すなわち、メタノール濃度計測手段11による含窒素廃水のメタノール濃度の計測に基づいて、濃度低下手段12a,12bが希釈による濃度調整処理を実施し、又は、メタノール供給手段18a,18bがメタノールの供給による濃度調整処理を実施することによって、調整槽10に滞留する含窒素廃水のメタノール濃度を上限値以下又は目標値に調整する。立上げ時と定常時の運転方法についても同様である。
The operation method of the waste water treatment apparatus 3 according to the modification is performed according to the waste
以上の廃水処理装置3によれば、濃度調整処理を実施する調整槽10が、脱窒槽30の前段且つ硝化槽20の後段に設置されていることによって、硝化槽20における微生物処理に、前記の濃度調整処理が実施されていない含窒素廃水が供されるようになる。そのため、硝化槽20に対する窒素負荷が希釈水の供給によって変動することがなく、亜硝酸型酸化反応が安定的に維持される。また、含窒素廃水へのメタノールの供給によって、硝化槽20のBODが変動することがなく、汚泥の発生量が低減し、亜硝酸型酸化反応を安定させ易くなるという利点がある。
According to the waste water treatment apparatus 3 described above, the
以下、本発明の実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using the Example of this invention, the technical scope of this invention is not limited to this.
はじめに、含窒素廃水の連続処理におけるメタノールの影響を、連続処理試験系において評価した。 First, the influence of methanol in the continuous treatment of nitrogen-containing wastewater was evaluated in a continuous treatment test system.
連続処理試験は、嫌気性アンモニア酸化細菌を投入したリアクタにメタノールを添加した含窒素廃水を通水させることによって行い、メタノール濃度を5mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/Lのそれぞれに変えた計4種の試験を実施した。 The continuous treatment test is performed by passing nitrogen-containing wastewater containing methanol through a reactor charged with anaerobic ammonia-oxidizing bacteria, and the methanol concentrations are 5 mg / L, 20 mg / L, 30 mg / L, and 40 mg / L, respectively. A total of four types of tests were performed.
各試験では、リアクタの反応容積は0.5Lとし、嫌気性アンモニア酸化細菌を担持させた寒天状の包括固定化担体を反応容積あたり20体積%の充填率で充填した。また、試験条件は、水温30℃、pH7.6の嫌気的条件とし、連続処理の間、塩酸の添加によってpHを維持すると共に、スターラーで撹拌を継続した。各試験において、含窒素廃水として用いた合成廃水の組成を次の表1に示す。 In each test, the reaction volume of the reactor was 0.5 L, and an agar-like entrapping immobilization support carrying anaerobic ammonia-oxidizing bacteria was packed at a filling rate of 20% by volume per reaction volume. The test conditions were anaerobic conditions with a water temperature of 30 ° C. and a pH of 7.6. During the continuous treatment, the pH was maintained by adding hydrochloric acid, and stirring was continued with a stirrer. The composition of synthetic wastewater used as nitrogen-containing wastewater in each test is shown in Table 1 below.
[実施例1−1]
実施例1−1として、メタノール濃度が5mg/Lの含窒素廃水の連続処理を行った。実施例1−1では、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を行った。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、表1に示す組成となるようにメタノールを添加した含窒素廃水の通水を開始して、窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図5に示す。
[Example 1-1]
As Example 1-1, continuous treatment of nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 5 mg / L was performed. In Example 1-1, the nitrogen volume load of the wastewater flowing into the reactor is set to 4.0 kg-N / m 3 / d, and the nitrogen-containing wastewater without adding methanol is passed through. The wastewater treatment was performed over a predetermined period. Then, when the nitrogen removal rate relative to the load became stable, the nitrogen-containing wastewater to which methanol was added so as to have the composition shown in Table 1 was started to continue monitoring the nitrogen removal rate. The result is shown in FIG.
図5は、実施例1−1における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図5において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図5に示すように、メタノール濃度が5mg/Lである含窒素廃水の通水を開始しても、窒素負荷に対する窒素除去速度の低下は認められず、通水を継続する間に窒素除去速度は維持された。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Example 1-1.
In FIG. 5, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 5, even when the nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 5 mg / L is started to pass, the nitrogen removal rate does not decrease with respect to the nitrogen load, and the nitrogen removal rate is continued while the water is passed. Was maintained.
[実施例1−2]
実施例1−2として、メタノール濃度が20mg/Lの含窒素廃水の連続処理を行った。実施例1−2では、実施例1−1と同様にして、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を行った。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、表1に示す組成となるようにメタノールを添加した含窒素廃水の通水を開始して、窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図6に示す。
[Example 1-2]
As Example 1-2, continuous treatment of nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 20 mg / L was performed. In Example 1-2, in the same manner as in Example 1-1, the volumetric nitrogen load of wastewater flowing into the reactor was set to 4.0 kg-N / m 3 / d, and methanol was added. Nitrogen-containing wastewater without water was passed through to treat the wastewater for a predetermined period. Then, when the nitrogen removal rate relative to the load became stable, the nitrogen-containing wastewater to which methanol was added so as to have the composition shown in Table 1 was started to continue monitoring the nitrogen removal rate. The result is shown in FIG.
図6は、実施例1−2における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図6において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図6に示すように、メタノール濃度が20mg/Lである含窒素廃水の通水を行っても、窒素負荷に対する窒素除去速度の低下は認められず、通水を継続する間に窒素除去速度は維持された。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Example 1-2.
In FIG. 6, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 6, even when nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 20 mg / L is passed, the nitrogen removal rate is not reduced with respect to the nitrogen load, and the nitrogen removal rate is maintained while continuing the water flow. Maintained.
[実施例1−3]
実施例1−3として、メタノール濃度が30mg/Lの含窒素廃水の連続処理を行った。実施例1−3では、実施例1−1と同様にして、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を行った。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、表1に示す組成となるようにメタノールを添加した含窒素廃水の通水を開始して、窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図7に示す。
[Example 1-3]
As Example 1-3, continuous treatment of nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 30 mg / L was performed. In Example 1-3, in the same manner as in Example 1-1, the volumetric nitrogen load of wastewater flowing into the reactor was set to 4.0 kg-N / m 3 / d, and methanol was added. Nitrogen-containing wastewater without water was passed through to treat the wastewater for a predetermined period. Then, when the nitrogen removal rate relative to the load became stable, the nitrogen-containing wastewater to which methanol was added so as to have the composition shown in Table 1 was started to continue monitoring the nitrogen removal rate. The result is shown in FIG.
図7は、実施例1−3における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図7において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図7に示すように、メタノール濃度が30mg/Lである含窒素廃水の通水を開始すると、窒素負荷に対する窒素除去速度がやや低下し、4.0kg−N/m3/d程度であった窒素除去速度が、一時、3.56kg−N/m3/dにまで約10%低下した。しかしながら、その後、窒素除去速度は微弱な回復傾向を示し、数日後に窒素除去速度が3.81kg−N/m3/d程度にまで約5%回復した。さらにその後、メタノールを含有する含窒素廃水の通水を中止し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水の通水を継続したところ、窒素除去速度は3.81kg−N/m3/d程度の水準に維持された。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Example 1-3.
In FIG. 7, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 7, when the nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 30 mg / L was started to pass, the nitrogen removal rate with respect to the nitrogen load was slightly decreased, and was about 4.0 kg-N / m 3 / d. The nitrogen removal rate temporarily decreased by about 10% to 3.56 kg-N / m 3 / d. However, thereafter, the nitrogen removal rate showed a weak recovery tendency, and after several days, the nitrogen removal rate recovered to about 5% to about 3.81 kg-N / m 3 / d. Thereafter, the flow of nitrogen-containing wastewater containing methanol was stopped, and the flow of nitrogen-containing wastewater without adding methanol was continued. The nitrogen removal rate was 3.81 kg-N / m 3 / d. The level was maintained.
[比較例1]
比較例1として、メタノール濃度が40mg/Lの含窒素廃水の連続処理を行った。比較例1では、実施例1−1と同様にして、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を行った。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、表1に示す組成となるようにメタノールを添加した含窒素廃水の通水を開始して、窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図8に示す。
[Comparative Example 1]
As Comparative Example 1, continuous treatment of nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 40 mg / L was performed. In Comparative Example 1, in the same manner as in Example 1-1, the nitrogen volume load of wastewater flowing into the reactor was set to 4.0 kg-N / m 3 / d, and methanol was not added. The nitrogen-containing wastewater was passed through to treat the wastewater over a predetermined period. Then, when the nitrogen removal rate relative to the load became stable, the nitrogen-containing wastewater to which methanol was added so as to have the composition shown in Table 1 was started to continue monitoring the nitrogen removal rate. The result is shown in FIG.
図8は、比較例1における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図8において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図8に示すように、メタノール濃度が40mg/Lである含窒素廃水の通水を開始すると、窒素負荷に対する窒素除去速度が急激に低下し、3.8kg−N/m3/d程度であった窒素除去速度が、3日後には、1.5kg−N/m3/dにまで約60%の低下を示した。その後、メタノールを含有する含窒素廃水の通水を中止し、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水の通水を継続したものの、窒素除去速度の回復は認められなかった。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Comparative Example 1.
In FIG. 8, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 8, when the flow of nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 40 mg / L is started, the nitrogen removal rate with respect to the nitrogen load is drastically decreased and is about 3.8 kg-N / m 3 / d. The nitrogen removal rate showed a reduction of about 60% to 1.5 kg-N / m 3 / d after 3 days. Thereafter, the flow of nitrogen-containing wastewater containing methanol was stopped, and the flow of nitrogen-containing wastewater without methanol was continued, but no recovery of the nitrogen removal rate was observed.
これらの結果から、含窒素廃水の連続処理において、高濃度のメタノールを含有する含窒素廃水が突発的に流入したり、含窒素廃水のメタノール濃度が高濃度側に急激に変動したりすることがあっても、メタノール濃度が30mg/L以下の範囲にあれば、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性は低下し難いことが分かる。したがって、メタノール濃度を30mg/L以下の範囲に維持することによって、脱窒活性は比較的高い水準に維持され、メタノールを含有する含窒素廃水を安定的に脱窒処理することが可能であることが確認された。 From these results, in the continuous treatment of nitrogen-containing wastewater, nitrogen-containing wastewater containing high-concentration methanol may suddenly flow in, or the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater may fluctuate rapidly toward the high-concentration side. Even if it exists, if a methanol concentration exists in the range of 30 mg / L or less, it turns out that the denitrification activity of anaerobic ammonia oxidation bacteria is hard to fall. Therefore, by maintaining the methanol concentration in the range of 30 mg / L or less, the denitrification activity is maintained at a relatively high level, and it is possible to stably denitrify nitrogen-containing wastewater containing methanol. Was confirmed.
次に、メタノールを含有する含窒素廃水に対する、嫌気性アンモニア酸化細菌の馴化について評価した。 Next, the acclimatization of the anaerobic ammonia oxidizing bacteria to the nitrogen-containing wastewater containing methanol was evaluated.
[実施例2−1]
実施例2−1として、メタノール濃度を5mg/L単位で漸次上昇させながら含窒素廃水の連続処理を行った。実施例2−1では、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、はじめに、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を継続した。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、メタノール濃度が5mg/Lとなるようにメタノールを添加した合成廃水の通水を開始した。その後、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階で、メタノール濃度を5mg/L単位で増大させた合成廃水を通水する操作を漸次繰り返し、最終的にメタノール濃度が60mg/Lに達するまで窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図9に示す。
[Example 2-1]
As Example 2-1, continuous treatment of nitrogen-containing wastewater was performed while gradually increasing the methanol concentration in units of 5 mg / L. In Example 2-1, the nitrogen volume load of the wastewater flowing into the reactor is set to 4.0 kg-N / m 3 / d. First, the nitrogen-containing wastewater not added with methanol is passed through. Water treatment was continued for a predetermined period. Then, at the stage where the nitrogen removal rate with respect to the load was stabilized, the synthesis wastewater to which methanol was added so that the methanol concentration became 5 mg / L was started. After that, when the nitrogen removal rate with respect to the load is stable, the operation of passing synthetic waste water in which the methanol concentration is increased by 5 mg / L is gradually repeated until the methanol concentration finally reaches 60 mg / L. Continued monitoring. The result is shown in FIG.
図9は、実施例2−1における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図9において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図9に示すように、含窒素廃水のメタノール濃度を5mg/L単位で増大させた場合には、窒素除去速度の低下は認められず、メタノール濃度が30mg/Lを超えても、嫌気性アンモニア酸化細菌の活性は高い水準に維持された。そして、メタノール濃度が60mg/Lに達した含窒素廃水においても、窒素除去速度の低下は認められなくなっており、嫌気性アンモニア酸化細菌がメタノールに対して馴致されていることが確認された。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Example 2-1.
In FIG. 9, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 9, when the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater was increased by 5 mg / L, no decrease in nitrogen removal rate was observed, and even when the methanol concentration exceeded 30 mg / L, anaerobic ammonia The activity of oxidizing bacteria was maintained at a high level. And even in the nitrogen-containing wastewater whose methanol concentration reached 60 mg / L, a decrease in the nitrogen removal rate was not recognized, and it was confirmed that the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria were accustomed to methanol.
[実施例2−2]
実施例2−2として、メタノール濃度が所定期間だけ高濃度となるような通水を繰り返し、メタノール濃度の変化が次第に増大していくように、パルス状に増大させながら含窒素廃水の連続処理を行った。実施例2−2では、リアクタに通水する廃水の窒素容積負荷は4.0kg−N/m3/dとなるように設定し、はじめに、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水を通水して所定期間に亘って廃水処理を行った。そして、負荷に対する窒素除去速度が安定した段階でメタノール濃度が30mg/Lの合成廃水の通水を開始し、その数日後には、メタノール濃度が30mg/Lの合成廃水の通水を中止して、メタノールを添加していない状態の含窒素廃水の通水に切り替えた。その後、同様にして、メタノール濃度が40mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/Lと増大していくように操作を繰り返し、窒素除去速度の監視を継続した。その結果を図10に示す。
[Example 2-2]
As Example 2-2, the continuous treatment of nitrogen-containing wastewater while increasing the pulse concentration so that the methanol concentration becomes high only for a predetermined period is repeated, and the change in the methanol concentration gradually increases. went. In Example 2-2, the nitrogen volume load of the wastewater flowing into the reactor is set to 4.0 kg-N / m 3 / d. First, the nitrogen-containing wastewater not added with methanol is passed through. The wastewater treatment was performed for a predetermined period of time with water. Then, at the stage where the nitrogen removal rate with respect to the load is stabilized, the passage of synthetic wastewater with a methanol concentration of 30 mg / L is started, and after a few days, the passage of synthetic wastewater with a methanol concentration of 30 mg / L is stopped. The nitrogen-containing wastewater without adding methanol was switched to water flow. Thereafter, similarly, the operation was repeated so that the methanol concentration increased to 40 mg / L, 50 mg / L, 100 mg / L, and 200 mg / L, and monitoring of the nitrogen removal rate was continued. The result is shown in FIG.
図10は、実施例2−2における含窒素廃水のメタノール濃度と窒素除去速度との関係を示す図である。
図10において、横軸は処理時間(日)、左軸は窒素容積負荷と窒素除去速度、右軸は含窒素廃水のメタノール濃度を表している。図10に示すように、メタノール濃度が30mg/Lの合成廃水の通水を開始した時点で、実施例1−3と同様に、窒素負荷に対する窒素除去速度が一時的にやや低下したものの、その後、窒素除去速度は回復傾向を示した。以後、メタノール濃度を40mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/Lとパルス状に増大させても、負荷に対する窒素除去速度の低下は認められず、嫌気性アンモニア酸化細菌がメタノールに対して馴致されていることが確認された。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the methanol concentration of nitrogen-containing wastewater and the nitrogen removal rate in Example 2-2.
In FIG. 10, the horizontal axis represents the treatment time (days), the left axis represents the nitrogen volume load and nitrogen removal rate, and the right axis represents the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater. As shown in FIG. 10, at the time when the synthesis wastewater having a methanol concentration of 30 mg / L was started to pass, the nitrogen removal rate with respect to the nitrogen load was slightly decreased as in Example 1-3. The nitrogen removal rate showed a recovery trend. Thereafter, even if the methanol concentration was increased to 40 mg / L, 50 mg / L, 100 mg / L, and 200 mg / L in a pulsed manner, there was no decrease in the nitrogen removal rate with respect to the load. It has been confirmed that
これらの結果から、嫌気性アンモニア酸化細菌をメタノール濃度が30mg/L以下の範囲の含窒素廃水で馴養しさえすれば、その後、30mg/Lを超える高濃度のメタノールを含有する含窒素廃水が突発的に流入したり、含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える高濃度側に急激に変動したりすることがあっても、嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性は低下していくことなく比較的高い水準に維持され、メタノールを含有する含窒素廃水を安定的に脱窒処理することが可能であることが分かる。 From these results, as long as the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria are acclimatized with nitrogen-containing wastewater having a methanol concentration of 30 mg / L or less, nitrogen-containing wastewater containing high-concentration methanol exceeding 30 mg / L suddenly breaks out. The denitrification activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria does not decrease even if the nitrogen concentration of the nitrogen-containing wastewater increases or the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater fluctuates rapidly to a high concentration side exceeding 30 mg / L. It can be seen that the nitrogen-containing wastewater containing methanol can be stably denitrified while being maintained at a relatively high level.
このように嫌気性アンモニア酸化細菌の脱窒活性が維持されたのは、廃水に混入した他の微生物が嫌気性アンモニア酸化細菌の周囲で繁殖して生物膜を形成し、これらの微生物がメタノールを分解することによって、嫌気性アンモニア酸化細菌に対する高濃度メタノールの暴露が防止されたことに因るものと考えられる。したがって、他の微生物による生物膜によって保護し易いように、嫌気性アンモニア酸化細菌を、固定化した状態で脱窒槽30内に保持させる形態が好ましいといえる。
The denitrification activity of anaerobic ammonia-oxidizing bacteria was maintained in this way because other microorganisms mixed in the wastewater grew around the anaerobic ammonia-oxidizing bacteria to form a biofilm, and these microorganisms used methanol. It is thought that the degradation was due to the prevention of exposure of high concentration methanol to anaerobic ammonia oxidizing bacteria. Therefore, it can be said that an anaerobic ammonia-oxidizing bacterium is retained in the
1 廃水処理装置
10 調整槽
11 メタノール濃度計測手段
12a 希釈水貯留槽(濃度低下手段)
12b 希釈水供給ポンプ(濃度低下手段)
13 撹拌手段
16 制御装置
18a メタノール貯留槽(メタノール供給手段)
18b メタノール供給ポンプ(メタノール供給手段)
20 硝化槽
22 曝気手段
25 固定化微生物
30 脱窒槽
33 撹拌手段
35 固定化微生物
60 有機物処理槽
70 従属栄養性脱窒槽
DESCRIPTION OF
12b Dilution water supply pump (concentration reducing means)
13 Stirring means 16
18b Methanol supply pump (methanol supply means)
20
Claims (6)
前記廃水処理装置は、
前記含窒素廃水のメタノール濃度を低下させる濃度低下手段と、
前記含窒素廃水に含まれる前記アンモニア態窒素と、前記アンモニア態窒素の一部の酸化により生じた亜硝酸態窒素とを、嫌気性アンモニア酸化細菌によって窒素ガスに変換する脱窒槽とを備え、
前記濃度低下手段は、前記脱窒槽に導入される前記含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合に、前記含窒素廃水のメタノール濃度を30mg/L以下に低下させる
ことを特徴とする廃水処理装置の運転方法。 A method of operating a wastewater treatment apparatus for continuously treating nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen with anaerobic ammonia oxidizing bacteria,
The wastewater treatment device is
A concentration reducing means for reducing the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater;
A denitrification tank for converting the ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater and nitrite nitrogen generated by the oxidation of a part of the ammonia nitrogen into nitrogen gas by anaerobic ammonia oxidizing bacteria;
The concentration reducing means reduces the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater to 30 mg / L or less when the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank exceeds 30 mg / L. Operation method of wastewater treatment equipment.
ことを特徴とする請求項1に記載の廃水処理装置の運転方法。 The concentration reducing means is configured to reduce the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater from 0.5 mg / L to 30 mg / L when the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank exceeds 30 mg / L. The method of operating a wastewater treatment apparatus according to claim 1, wherein
前記廃水処理装置は、
前記含窒素廃水にメタノールを供給するメタノール供給手段と、
前記含窒素廃水に含まれる前記アンモニア態窒素と、前記アンモニア態窒素の一部の酸化により生じた亜硝酸態窒素とを、嫌気性アンモニア酸化細菌によって窒素ガスに変換する脱窒槽とを備え、
前記メタノール供給手段は、前記脱窒槽に導入される前記含窒素廃水のメタノール濃度が0.5mg/L以上30mg/L以下となるように、前記含窒素廃水にメタノールを供給する
ことを特徴とする廃水処理装置の運転方法。 A method of operating a wastewater treatment apparatus for continuously treating nitrogen-containing wastewater containing ammonia nitrogen with anaerobic ammonia oxidizing bacteria,
The wastewater treatment device is
Methanol supply means for supplying methanol to the nitrogen-containing wastewater;
A denitrification tank for converting the ammonia nitrogen contained in the nitrogen-containing wastewater and nitrite nitrogen generated by the oxidation of a part of the ammonia nitrogen into nitrogen gas by anaerobic ammonia oxidizing bacteria;
The methanol supply means supplies methanol to the nitrogen-containing wastewater so that the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank is 0.5 mg / L or more and 30 mg / L or less. Operation method of waste water treatment equipment.
ことを特徴とする請求項3に記載の廃水処理装置の運転方法。 The operation of the wastewater treatment apparatus according to claim 3, wherein the nitrogen-containing wastewater supplied with methanol is introduced into the denitrification tank in which anaerobic ammonia-oxidizing bacteria unaccustomed to methanol are retained. Method.
前記濃度低下手段は、前記脱窒槽に導入される前記含窒素廃水のメタノール濃度が30mg/Lを超える濃度となる場合に、前記含窒素廃水のメタノール濃度を30mg/L以下に低下させる
ことを特徴とする請求項4に記載の廃水処理装置の運転方法。 The wastewater treatment apparatus further includes a concentration reducing means for reducing the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater,
The concentration reducing means reduces the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater to 30 mg / L or less when the methanol concentration of the nitrogen-containing wastewater introduced into the denitrification tank exceeds 30 mg / L. The operating method of the wastewater treatment apparatus according to claim 4.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の廃水処理装置の運転方法。 6. The anaerobic ammonia-oxidizing bacterium is immobilized in at least one form selected from the group consisting of a microbial adhesion carrier, a entrapping immobilization carrier and self-granulation. The operation method of the wastewater treatment apparatus as described in any one of Claims.
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