專利名稱：有機(jī)性排放水的處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)污水處理，更詳細(xì)地說(shuō)涉及用于通過(guò)活性污泥法對(duì)有機(jī)性工業(yè)廢水或生活廢水等的有機(jī)性排放水進(jìn)行脫氮·硝化處理的裝置及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的借助活性污泥的水處理，為了獲得凈化了的處理水必須進(jìn)行活性污泥混合液的固液分離。為此，通常采用將活性污泥混合液導(dǎo)入沉淀池，通過(guò)重力沉降使污泥沉降，使上澄液作為處理水從沉淀池流出的方法。在此情況下，為了使活性污泥沉降需要具有充分的沉降面積和滯留時(shí)間的沉淀池，是造成處理裝置大型化和增大設(shè)置容積的主要原因。而且，活性污泥的沉降性因膨脹等而惡化時(shí)，污泥從沉淀池流出，招致處理水的惡化。
另外，借助脫氮·硝化的生物學(xué)的氮去除方法，使硝化液從硝化槽循環(huán)到脫氮槽，通過(guò)活性污泥中的脫氮菌將硝化液中的NOx-N(硝酸性氮及亞硝酸性氮)還原成氮?dú)狻４藭r(shí)，流入原水的BOD源用作脫氮反應(yīng)角的氫給予體。在這樣的脫氮·硝化法中，為了獲得較高的氮去除率，需要加大硝化槽到脫氮槽的循環(huán)量。但是，如果從硝化槽溶解氧濃度高的污泥的循環(huán)量大的話，由于帶入溶解氧，會(huì)產(chǎn)生作為厭氣槽的脫氮槽中脫氮性能降低的問(wèn)題。
另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中取代沉淀池而采用借助膜分離來(lái)進(jìn)行活性污泥的固液分離的手法。此時(shí)，作為固液分離用膜，一般采用精密過(guò)濾膜或超濾過(guò)濾膜。但是，該方法作為過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)需要由泵吸引或加壓，由于通常在數(shù)十kPa～數(shù)百kPa的壓力下進(jìn)行過(guò)濾，所以泵的動(dòng)力大，造成運(yùn)行成本增加。而且，雖然通過(guò)膜分離能獲得完全沒(méi)有SS的澄清的處理水，但流量低，為了防止膜污染，需要定期用藥清洗膜。
最近，作為取代沉淀池的活性污泥混合液的固液分離法，提出了在曝氣槽中浸漬織物、無(wú)紡布、金屬網(wǎng)狀材料等的通水性片材構(gòu)成的過(guò)濾體，在過(guò)濾體表面上二次形成污泥顆粒自身的附著物層，將此污泥層用作過(guò)濾層以較低的水頭壓獲得澄清的過(guò)濾水的方法。該方法稱作動(dòng)態(tài)過(guò)濾，通水性片材構(gòu)成的過(guò)濾體自身使污泥顆粒通過(guò)，通過(guò)在過(guò)濾體表面生成活性污泥混合液的交叉流動(dòng)，在通水性片材上二次形成污泥絮凝物的附著物層，該污泥層作為過(guò)濾層(動(dòng)態(tài)過(guò)濾層)起作用，從而使被處理液中的污泥和SS固液分離。動(dòng)態(tài)過(guò)濾層隨著過(guò)濾時(shí)間的推移增加厚度，因此，過(guò)濾阻力增大而降低過(guò)濾流量，在此情況下，通過(guò)設(shè)置在過(guò)濾體下部的散氣管進(jìn)行曝氣，剝離過(guò)濾體表面形成的污泥的動(dòng)態(tài)過(guò)濾層之后，再度形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層，從而獲得穩(wěn)定的過(guò)濾流量。
在將所述動(dòng)態(tài)過(guò)濾法用在脫氮·硝化法中時(shí)，可以考慮在硝化槽中配置動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的形式，和與脫氮槽、硝化槽單獨(dú)設(shè)置固液分離槽并在固液分離槽內(nèi)配置動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的形式。但是，無(wú)論哪種形式，為了獲得較高的氮去除率，都需要加大從硝化槽到脫氮槽的循環(huán)量，與現(xiàn)有的方法同樣，存在溶解氧較高的硝化液的流入所造成的脫氮槽的脫氮性能降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供可解決在上述那樣的通過(guò)脫氮·硝化進(jìn)行有機(jī)性排放水處理的系統(tǒng)中，為了獲得較高的氮去除率而加大從硝化槽到脫氮槽的循環(huán)量時(shí)，因溶解氧較高的硝化液流入脫氮槽而使脫氮槽的脫氮性能降低這樣的相矛盾的問(wèn)題，不降低脫氮槽的脫氮性能而能達(dá)到較高氮去除率的通過(guò)脫氮·硝化進(jìn)行有機(jī)性排放水的處理的裝置及方法。
本發(fā)明通過(guò)下述手段解決上述課題。
1.一種有機(jī)性排放水的處理裝置，所述有機(jī)性排放水的處理裝置將2級(jí)或2級(jí)以上由順次連接脫氮槽及硝化槽而成的處理槽進(jìn)行串聯(lián)連接；其特征在于，具備用于將被處理水分別注入各級(jí)脫氮槽的配管、用于對(duì)至少一個(gè)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的至少一部分進(jìn)行過(guò)濾分離處理的機(jī)構(gòu)、和把由該過(guò)濾分離處理得到的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到脫氮槽的配管；而且，作為過(guò)濾分離處理機(jī)構(gòu)，采用在通水性過(guò)濾層支撐材料的上面形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體。
2.上述1所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在硝化槽內(nèi)，硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分被供給到脫氮槽。
3.上述2所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在各硝化槽的各個(gè)槽內(nèi)，各硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分被供給到該硝化槽的前一級(jí)脫氮槽。
4.上述1所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，配置固液分離槽，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在固液分離槽內(nèi)，固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分被供給到脫氮槽。
5.上述4所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，設(shè)有動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的固液分離槽對(duì)各硝化槽進(jìn)行配置，各固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分被供給到該硝化槽的前一級(jí)脫氮槽。
6.上述1～5中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，構(gòu)成動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的通水性的過(guò)濾層支撐材料由織物材料、無(wú)紡布材料或金屬網(wǎng)狀材料之一或1種以上構(gòu)成。
7.上述1～5中的任意一項(xiàng)所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，還具備用于導(dǎo)入最終級(jí)硝化槽的活性污泥混合液的至少一部分進(jìn)行固液分離的沉淀池，和用于把從沉淀池回收的沉淀污泥返送到第一級(jí)脫氮槽的配管。
8.上述1～5中的任意一項(xiàng)所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，在第一級(jí)脫氮槽的更前面一級(jí)連接絕對(duì)厭氣槽，在絕對(duì)厭氣槽也連接用于分別注入被處理水的配管。
9.上述1～5中的任意一項(xiàng)所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，在脫氮槽及硝化槽的至少一部分充填可附著生物菌體的載體。
10.一種用有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行有機(jī)性排放水的處理的方法，是采用將2級(jí)或2級(jí)以上由順次連接脫氮槽及硝化槽而成的處理槽進(jìn)行串聯(lián)連接的有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行有機(jī)性排放水的處理的方法；其特征在于，將被處理水分別注入各級(jí)脫氮槽，同時(shí)，對(duì)至少1個(gè)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的至少一部分進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將由該過(guò)濾分離處理得到的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到前一級(jí)脫氮槽；而且，過(guò)濾分離處理，采用在通水性過(guò)濾層支撐材料的上面形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體進(jìn)行。
11.上述10所述的方法，其特征在于，借助設(shè)置在硝化槽內(nèi)的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到脫氮槽。
12.上述11所述的方法，其特征在于，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在各硝化槽的各個(gè)槽內(nèi)，各硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分被供給到該硝化槽的前一級(jí)脫氮槽。
13.上述10所述的方法，其特征在于，將至少1個(gè)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的至少一部分供給到在內(nèi)部配置有動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的固液分離槽，進(jìn)行活性污泥混合液的過(guò)濾分離處理，將固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到前一級(jí)脫氮槽。
14.上述13所述的方法，其特征在于，設(shè)有動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的固液分離槽對(duì)各硝化槽進(jìn)行配置，將各固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到該硝化槽的前一級(jí)脫氮槽。
15.上述10～14中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，構(gòu)成動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的通水性的過(guò)濾層支撐材料由織物材料、無(wú)紡布材料或金屬網(wǎng)狀材料之一或1種以上構(gòu)成。
16.上述10～14中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將最終級(jí)硝化槽的活性污泥混合液的至少一部分導(dǎo)入沉淀池進(jìn)行固液分離處理，把從沉淀池回收的沉淀污泥返送到第一級(jí)脫氮槽。
17.上述10～14中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在第一級(jí)脫氮槽的更前面一級(jí)連接絕對(duì)厭氣槽，在絕對(duì)厭氣槽也分別注入被處理水。
18.上述10～14中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在脫氮槽及硝化槽的至少一部分充填可附著生物菌體的載體進(jìn)行處理。
根據(jù)本發(fā)明，采用將2級(jí)或2級(jí)以上由順次連接脫氮槽及硝化槽而成的處理槽進(jìn)行串聯(lián)連接的有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行有機(jī)性廢水的處理，將被處理水分別注入各級(jí)脫氮槽，同時(shí)，對(duì)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液進(jìn)行過(guò)濾分離處理，通過(guò)把該過(guò)濾分離處理所獲得的濃縮污泥混合液供給到脫氮槽，可以維持脫氮槽內(nèi)較高的污泥濃度，而且，將硝化液中的NOX-N供給到脫氮槽，被脫氮槽內(nèi)的脫氮菌還原成N2，大幅度降低處理水的NOX-N，提高T-N(Total Nitrogen全氮)的去除率。而且，通過(guò)將過(guò)濾污泥混合液過(guò)濾分離處理提取處理水而獲得濃縮污泥混合液，將其供給到脫氮槽，所以，使得供給到脫氮槽中的濃縮污泥混合液的溶解氧濃度極低，即使將其返送到脫氨槽，對(duì)因帶入溶解氧而造成脫氮性能降低的擔(dān)心也非常小。
作為用于進(jìn)行過(guò)濾分離處理的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中公知的浸漬型膜分離裝置。而且，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，作為用于過(guò)濾分離處理硝化槽的污泥混合液的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，采用所謂的動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件，從而可以獲得較低的水頭壓下穩(wěn)定的過(guò)濾水。這些過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，例如可以在浸漬配置在硝化槽內(nèi)。
而且，在本發(fā)明的其他形態(tài)中，可以將固液分離槽單獨(dú)配置，在其中浸漬配置上述那樣的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，設(shè)置將硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液供給到固液分離槽的配管，在固液分離槽內(nèi)進(jìn)行活性污泥混合液的過(guò)濾分離處理，將所得到的濃縮污泥混合液供給到脫氮槽。
特別是，在作為過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)采用動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的場(chǎng)合，優(yōu)選地，如上述那樣配置固液分離槽，盡量在曝氣氣泡較少的狀態(tài)下流入活性污泥混合液，在其中進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)濾處理。由于在動(dòng)態(tài)過(guò)濾體浸漬配置在硝化槽內(nèi)的場(chǎng)合，需要借助曝氣產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)流在過(guò)濾體表面形成下降流的交叉流動(dòng)，所以，過(guò)濾體表面的流動(dòng)受到曝氣管位置和與過(guò)濾體的距離等的較大影響，有時(shí)會(huì)變得相當(dāng)不均勻。污泥混合液對(duì)過(guò)濾體表面的流動(dòng)不均勻的話，表面形成的污泥動(dòng)態(tài)過(guò)濾層不具有均勻的厚度，所以難以獲得穩(wěn)定的過(guò)濾水量。另外，在將動(dòng)態(tài)過(guò)濾體配置在硝化槽(曝氣槽)內(nèi)的場(chǎng)合，動(dòng)態(tài)過(guò)濾層在混有曝氣氣泡的情況下形成，在這樣的條件下因曝氣氣泡而使得動(dòng)態(tài)過(guò)濾層容易剝離，所以有時(shí)會(huì)難以維持過(guò)濾水質(zhì)。由于硝化槽的水位因流入水量及曝氣風(fēng)量而變動(dòng)，所以與后續(xù)的槽的水頭差變動(dòng)導(dǎo)致過(guò)濾壓不穩(wěn)定，不僅成為過(guò)濾水量變動(dòng)的主要原因，而且對(duì)過(guò)濾體表面形成的污泥過(guò)濾層的過(guò)濾性能也造成壞的影響。然而，通過(guò)與多級(jí)脫氮·硝化槽單獨(dú)設(shè)置固液分離槽，在其中浸漬配置動(dòng)態(tài)過(guò)濾體，將硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液供給到固液分離槽中，進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)濾產(chǎn)生的活性污泥混合液的過(guò)濾分離處理，即使流入原水的水量和水質(zhì)的變動(dòng)或活性污泥顆粒性狀發(fā)生變化，也可以獲得過(guò)濾水量不變動(dòng)的水質(zhì)良好的處理水。另外，在這樣將固液分離槽單獨(dú)配置的場(chǎng)合，關(guān)于固液分離槽，僅從硝化槽供給污泥混合液的同時(shí)，還從那里排出處理水，所以，固液分離槽內(nèi)的溶解氧越靠近出口越低。從固液分離槽流出的濃縮污泥混合液的溶解氧濃度幾乎變?yōu)?，即使返送到脫氮槽也完全不用擔(dān)心因帶入溶解氧而造成脫氮性能降低。
過(guò)濾分離處理在各級(jí)硝化槽中分別進(jìn)行，可以將各過(guò)濾分離處理所獲得的濃縮活性污泥混合液返送到該級(jí)的脫氮槽中。這樣的話，由于將濃縮了的活性污泥混合液供給到各級(jí)脫氮槽中，所以可將脫氮硝化槽內(nèi)的MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids活性污泥浮游物質(zhì))保持較高濃度、保證較高的氮去除量。進(jìn)而，來(lái)自前級(jí)的硝化槽(例如后述的圖1的1C)的硝化液，在后面一級(jí)的脫氮槽(圖1的2B)中被供給到那里的原水有效地進(jìn)行脫氮?；蛘?，在本發(fā)明的其他形態(tài)中，僅在一部分硝化槽、特別是后級(jí)的硝化槽中進(jìn)行過(guò)濾分離處理也可以。例如，可以僅在最終級(jí)的硝化槽中將槽內(nèi)的活性污泥混合液進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將得到的濃縮污泥混合液返送到前級(jí)的任何脫氮槽中。
進(jìn)而，在本發(fā)明的其他形態(tài)中，還可以在串聯(lián)連接的多級(jí)脫氮·硝化槽的最終級(jí)的硝化槽的后級(jí)設(shè)置沉淀池，將最終級(jí)的活性污泥混合液的至少一部分導(dǎo)入沉淀池，進(jìn)行固液分離處理。通過(guò)這樣的構(gòu)成，即使各級(jí)的過(guò)濾水量隨著原水水量或水質(zhì)的變動(dòng)而降低，也可以在最終級(jí)的沉淀池進(jìn)行固液分離，而且把在沉淀池得到的沉降污泥的至少一部分返送到第一級(jí)的脫氮槽中的話，就可以將脫氮槽內(nèi)的MLSS維持在更高的濃度、得到較高的脫氮性能。
由于在各級(jí)脫氮槽及硝化槽中，可對(duì)來(lái)自硝化槽的硝化液進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將得到的過(guò)濾水作為處理水排出到系統(tǒng)外，所以，可以取得將槽內(nèi)的MLSS維持在較高濃度、提高氮去除量，與進(jìn)一步增大水量也能相對(duì)應(yīng)的顯著效果。
作為動(dòng)態(tài)過(guò)濾體中使用的動(dòng)態(tài)過(guò)濾槽形成用的通水性支撐材料，即使采用無(wú)紡布、織物和金屬網(wǎng)等的任何一個(gè)都可以得到同樣的效果。在采用織物、金屬網(wǎng)的場(chǎng)合，適合采用細(xì)口徑為50～200μm的。過(guò)濾體形狀主要以平面形為中心，也可以采用圓筒形、中空形，可以將多個(gè)束起來(lái)作為組件過(guò)濾體使用。
另外，在處理對(duì)象的原水中的磷的濃度較高、需要進(jìn)行生物學(xué)脫磷的場(chǎng)合，可以在第一級(jí)的脫氮槽的前級(jí)新設(shè)置絕對(duì)厭氣槽，分別注入被處理水的一部分，同時(shí)使返送污泥流入絕對(duì)厭氣槽，從而可以在絕對(duì)厭氣槽中進(jìn)行多聚磷蓄積細(xì)菌(PAO)的有選擇增殖，使原水中的磷在硝化槽中被PAO攝取，因而可以去除原水中的磷。在該形態(tài)中，在最終級(jí)的硝化槽的后級(jí)配置沉淀池的場(chǎng)合，可以將沉淀池中回收的沉降污泥返送到絕對(duì)厭氣槽中，而且，在不從最終級(jí)的處理槽返送污泥的場(chǎng)合，可以將第一級(jí)的脫氮槽內(nèi)的污泥混合液的至少一部分返送到絕對(duì)厭氣槽。
這樣的可以以去除磷為目的而設(shè)置的絕對(duì)厭氣槽，是指不存在DO(dissolved oxygen溶解氧)也不存在NOX-N的反應(yīng)槽，設(shè)置該槽的話，多聚磷蓄積細(xì)菌在生物處理系整體優(yōu)先地增殖。進(jìn)而，其結(jié)果使得原水中的磷作為多聚磷被多聚磷蓄積細(xì)菌攝取。
進(jìn)而，本發(fā)明中，可以在各級(jí)脫氮槽及硝化槽的至少一部分充填可以附著生物菌體的載體。通過(guò)將這樣的載體充填到脫氮槽及/或硝化槽中，可以取得能縮短滯留時(shí)間減小反應(yīng)槽的容量的效果。作為可以以此為目的被采用的載體，例如可以列舉PEG(聚乙二醇)、PVA(聚乙烯醇)等構(gòu)成的粒徑為2～4mm的高分子顆粒狀材料或海綿狀材料等。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)涉及的有機(jī)性排放水的處理裝置的概念圖。
圖2是本發(fā)明另一形態(tài)涉及的有機(jī)性排放水的處理裝置的概念圖。
圖3是本發(fā)明另一形態(tài)涉及的有機(jī)性排放水的處理裝置的概念圖。
圖4是本發(fā)明另一形態(tài)涉及的有機(jī)性排放水的處理裝置的概念圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例中固液分離槽的平均過(guò)濾流量經(jīng)過(guò)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的種種實(shí)施方式。
圖1中以流程圖表示本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)涉及的由有機(jī)性排放水的處理裝置處理原水的一個(gè)例子。
圖1所示的有機(jī)性排放水的處理裝置，是將脫氮槽B和硝化槽C以脫氮槽B和硝化槽C的順序連接成處理槽，通過(guò)串聯(lián)連接多級(jí)所述處理槽來(lái)構(gòu)成有機(jī)性排放水的處理裝置。圖1中，脫氮·硝化槽的級(jí)是三級(jí)，以液體連通狀態(tài)串聯(lián)連接，構(gòu)成1B-1C-2B-2C-3B-3C等裝置。在該處理裝置中，流入的原水分為1A、2A、3A，分別注入到第一級(jí)脫氮槽1B、第二級(jí)脫氮槽2B、第三級(jí)脫氮槽3B中。由此，原水中的有機(jī)物作為脫氮反應(yīng)的氫給予體使用，在厭氣條件下進(jìn)行脫氮反應(yīng)。來(lái)自第一級(jí)脫氮槽1B的流出液流入到后續(xù)的第一級(jí)硝化槽1C，在此進(jìn)行NH4-N(氨性氮)的硝化。在硝化槽中分別設(shè)置與空氣供給管8相連接的散氣裝置9，借此進(jìn)行曝氣，使槽內(nèi)的氣氛成為好氣性。第一硝化槽1C的硝化液(活性污泥混合液)供給到第一固液分離槽1D中，在此通過(guò)固液分離槽1D內(nèi)的過(guò)濾組件進(jìn)行過(guò)濾，得到第一級(jí)過(guò)濾水1F。過(guò)濾水量為不大于流入原水量的量。使過(guò)濾后的濃縮污泥混合液作為第一級(jí)循環(huán)污泥1E在第一級(jí)脫氮槽1B中循環(huán)，在此NOX-N被脫氮。而且，第一級(jí)硝化槽1C的硝化液的一部分被送到后續(xù)的第二級(jí)脫氮槽2B。
對(duì)于第二級(jí)脫氮槽2B、第二級(jí)硝化槽2C也同樣，將硝化槽的污泥混合液供給到第二級(jí)固液分離槽2D得到過(guò)濾水2F，同時(shí)，使過(guò)濾后的濃縮污泥混合液作為第二級(jí)循環(huán)污泥2E在第二級(jí)脫氮槽2B中循環(huán)，對(duì)硝化液中的NOX-N進(jìn)行脫氮處理。而且，對(duì)于第三級(jí)脫氮槽3B、第三級(jí)硝化槽3C也同樣，將硝化液供給到固液分離槽3D中進(jìn)行過(guò)濾，使得到的濃縮污泥混合液作為循環(huán)污泥3E在第三級(jí)脫氨槽3B中循環(huán)。
通過(guò)第一級(jí)～第三的固液分離槽得到的過(guò)濾水量是比流入原水的量要少的量。圖1所示系統(tǒng)中，作為最終級(jí)的第三級(jí)的硝化槽3C的流出液4，流入到后續(xù)的沉淀池5中被沉降濃縮，得到作為處理水6的上澄水。在沉淀池5回收的沉降污泥(濃縮污泥)作為返送污泥7被返送到第一脫氮槽1B。
作為設(shè)置在固液分離槽內(nèi)的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，可以使用該技術(shù)中公知的浸漬型的膜分離裝置，或者也可以使用所謂的動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件。在使用動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的場(chǎng)合，可以得到在低水頭壓下穩(wěn)定的過(guò)濾水。而且，在固液分離槽內(nèi)設(shè)置動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的場(chǎng)合，無(wú)須特別需要用來(lái)在固液分離槽內(nèi)形成沿過(guò)濾層支撐材料表面的污泥混合液的交叉流動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以循環(huán)污泥通過(guò)時(shí)的流速足以形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層。而且，在固液分離槽內(nèi)培植動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的場(chǎng)合，優(yōu)選地在槽內(nèi)配置動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的空洗用的散氣管。
圖1中，表示在最終級(jí)的硝化槽的后級(jí)中配置沉淀池5的例子，但是，也可以不在最終級(jí)的硝化槽的后級(jí)配置沉淀池5，在該場(chǎng)合，從最終級(jí)的固液分離槽得到的過(guò)濾水可以作為處理水被回收。而且，在不設(shè)置沉淀池5的場(chǎng)合，將各固液分離槽的過(guò)濾水量的總量調(diào)整到與流入的原水量相同的程度。
固液分離槽處的過(guò)濾運(yùn)行，也可以對(duì)應(yīng)流入原水量、水質(zhì)以及處理水質(zhì)進(jìn)行其中的一個(gè)或兩個(gè)過(guò)濾處理，而且，也可以使來(lái)自第三固液分離槽3D的循環(huán)污泥3E在第一級(jí)或第二級(jí)脫氮槽1B、2B中循環(huán)。在謀求較高的氮去除率的場(chǎng)合，最好使第三級(jí)固液分離槽3D的循環(huán)液在第一級(jí)脫氮槽1B中循環(huán)。
另外，作為本發(fā)明的另一形態(tài)，在圖2中表示將過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)浸漬配置在硝化槽內(nèi)的有機(jī)性排放水的處理裝置的構(gòu)成例。在圖2所示的有機(jī)性排放水的處理裝置中，將過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)1G、2G以及3G分別浸漬配置在第一級(jí)硝化槽1C、第二級(jí)硝化槽2C和第三級(jí)硝化槽3C中。其他的構(gòu)成與圖1所示裝置相同?？赏ㄟ^(guò)浸漬配置在各硝化槽內(nèi)的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)得到過(guò)濾水1F、2F及3F。而且，從各硝化槽向相同級(jí)的脫氨槽返送過(guò)濾后的濃縮污泥混合液(1H、2H、3H)。作為浸漬配置在各硝化槽中的過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的浸漬型膜分離裝置，或者也可以使用所謂的動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件。在使用動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的場(chǎng)合，最好與配置在硝化槽內(nèi)的散氣裝置9間隔開地配置動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件，通過(guò)來(lái)自散氣裝置的曝氣形成沿動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件的表面朝向下的交叉流動(dòng)。通過(guò)這樣進(jìn)行配置，不會(huì)因曝氣而使動(dòng)態(tài)過(guò)濾層剝離，可以穩(wěn)定形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層。
在使用動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件作為過(guò)濾分離機(jī)構(gòu)的場(chǎng)合，也可以將借助動(dòng)態(tài)過(guò)濾組件得到的過(guò)濾水一度供給到別的沉淀池，把從那里得到的上澄液作為處理水加以回收。
另外，在原水中的磷的濃度較高，需要結(jié)合進(jìn)行生物學(xué)的脫磷處理的場(chǎng)合，也可以在第一級(jí)脫氮槽的前級(jí)新設(shè)置絕對(duì)厭氣槽，插入使一部分流入原水及返送污泥流入絕對(duì)厭氣槽中的方式，即可去除原水中的磷。在圖3及圖4中，表示在第一級(jí)脫氮槽的前級(jí)新設(shè)置了絕對(duì)厭氣槽的裝置的構(gòu)成例。
圖3所示的裝置，除了在第一級(jí)脫氮槽1B的前級(jí)新設(shè)置絕對(duì)厭氣槽10之外，與圖1所示裝置的構(gòu)成相同。在該場(chǎng)合，把來(lái)自最終沉淀池5的返送污泥供給到絕對(duì)厭氣槽10。而且，通過(guò)分支管10A將原水1也分別注入到絕對(duì)厭氣槽10。在圖3所示的裝置中，原水1并不分注到第一級(jí)脫氮槽1B中。而且，圖4所示裝置，除了在第一級(jí)脫氮槽1B的前級(jí)新設(shè)置絕對(duì)厭氣槽10以外，與圖2所示裝置的構(gòu)成相同。
通過(guò)下面的實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。但是，本發(fā)明并不僅限于該實(shí)施例。
實(shí)施例1住宅區(qū)或工業(yè)區(qū)的下水通過(guò)圖1所示的有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行處理。
表1中表示本實(shí)施例的處理?xiàng)l件。
對(duì)第一級(jí)～第三級(jí)的各脫氮槽1B、2B、3B分別注入供給5m3/d的原水。從各級(jí)的固液分離槽到各級(jí)的脫氮槽的循環(huán)污泥量都是15m3/d。從第一級(jí)～第三級(jí)的固液分離槽1D、2D、3D得到的過(guò)濾水量分別為4m3/d、4.5m3/d及5m3/d。從沉淀池5向第一級(jí)脫氮槽1B返送了2m3/d的返送污泥。第一級(jí)脫氮·硝化槽內(nèi)的MLSS為4000mg/L。自第二級(jí)以后的脫氮槽、硝化槽MLSS為3500mg/L。
表1各級(jí)的脫氮·硝化槽的處理?xiàng)l件

本實(shí)施例中，在各個(gè)第一級(jí)～第三級(jí)固液分離槽中，在固液分離槽中作為過(guò)濾體組件浸漬設(shè)置三張有效過(guò)濾面積為0.6m2/張的平面形通水性過(guò)濾體。作為通水性過(guò)濾體，使用厚度約0.1mm、孔徑114μm的聚酯織物。過(guò)濾時(shí)的水頭壓約為10cm，過(guò)濾體表面的污泥混合液的交叉流動(dòng)流速平均為0.015m/s，在過(guò)濾體表面形成污泥的動(dòng)態(tài)過(guò)濾層，由此進(jìn)行過(guò)濾。
以每過(guò)濾運(yùn)行二小時(shí)1回的比例，停止過(guò)濾運(yùn)行，進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的清洗。首先，通過(guò)配置在過(guò)濾體下方的散氣管進(jìn)行曝氣，從而由氣泡對(duì)過(guò)濾體外部進(jìn)行清洗(空洗)，接著，通過(guò)向過(guò)濾體內(nèi)部注入水，對(duì)過(guò)濾體內(nèi)部進(jìn)行清洗(水反洗)。水反洗之后，進(jìn)行通常的過(guò)濾運(yùn)行，但是在規(guī)定的排泥時(shí)間之間不進(jìn)行過(guò)濾水的回收，得到的過(guò)濾水作為污泥(排泥)返回到脫氮槽。
表2表示固液分離槽的處理?xiàng)l件。
表2各級(jí)的過(guò)濾分離槽的處理?xiàng)l件

*固液分離槽的單位投影面積(m2)下每1天的送氣量(Nm3)**過(guò)濾體的單位投影面積(m2)下每1天的水洗量(m3)圖5表示本實(shí)施例中第一級(jí)-第三級(jí)固液分離槽的平均過(guò)濾流量經(jīng)過(guò)。
在從開始處理起約兩個(gè)月的運(yùn)行中，過(guò)濾流量大致在2.7m/d前后，得到了穩(wěn)定的處理。
另外，表3表示原水及全處理水的平均水質(zhì)。在此，所謂“全處理水的平均水質(zhì)”是各級(jí)固液分離槽的過(guò)濾水及沉淀池流出水的水質(zhì)值的平均值。
對(duì)應(yīng)于流入原水的SS為120mg/L，全處理水SS為5.6mg/L。
另一方面顯示出，通過(guò)硝化脫氮處理，流入原水的NH4-N為45mg/L，與此相對(duì)，全處理水的NH4-N為0.5mg/L，幾乎完全進(jìn)行了硝化。另外，全處理水的NOX-N為5.0mg/L。原水的T-N為62mg/L，對(duì)應(yīng)地，全處理水的T-N為7.5mg/L，得到了約88％的去除率。
表3原水及全處理水的水質(zhì)

實(shí)施例2住宅區(qū)或工業(yè)區(qū)的下水通過(guò)圖3所示的有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行處理。
表4中表示本實(shí)施例的處理?xiàng)l件。
對(duì)絕對(duì)厭氣槽10、第二級(jí)以及第三級(jí)的各脫氮槽2B、3B，分別注入供給了5m3/d的原水。從各級(jí)固液分離槽到各級(jí)脫氮槽的循環(huán)污泥量都是15m3/d。從第一級(jí)-第三級(jí)的固液分離槽1D、2D、3D得到的過(guò)濾水量分別是4m3/d、4.5m3/d及5m3/d。從沉淀池5向絕對(duì)厭氣槽10返送了2m3/d的返送污泥。絕對(duì)厭氣槽10中的混合液的MLSS為4000mg/L。第二級(jí)以后的脫氮槽、硝化槽MLSS為3500mg/L。
表4絕對(duì)厭氣槽和脫氮·硝化槽的處理?xiàng)l件

本實(shí)施例中，對(duì)于第一級(jí)～第三級(jí)的各個(gè)固液分離槽，作為過(guò)濾體組件分別在固液分離槽中浸漬設(shè)置了三張有效過(guò)濾面積0.6m2/張的平面形通水性過(guò)濾體。作為通水性過(guò)濾體使用了厚度約為0.1mm、孔徑114μm的聚酯織物。過(guò)濾時(shí)的水頭壓約為10cm，過(guò)濾體表面的污泥混合液的交叉流動(dòng)流速平均為0.015m/s，在過(guò)濾體表面形成污泥的動(dòng)態(tài)過(guò)濾層，由此進(jìn)行過(guò)濾。
以每過(guò)濾運(yùn)行二小時(shí)1回的比例，停止過(guò)濾運(yùn)行，進(jìn)行動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的清洗。首先，通過(guò)配置在過(guò)濾體下方的散氣管進(jìn)行曝氣，從而由氣泡對(duì)過(guò)濾體外部進(jìn)行清洗(空洗)，接著，通過(guò)向過(guò)濾體內(nèi)部注入水，對(duì)過(guò)濾體內(nèi)部進(jìn)行清洗(水反洗)。水反洗之后，進(jìn)行通常的過(guò)濾運(yùn)行，但是在規(guī)定的排泥時(shí)間之間不進(jìn)行過(guò)濾水的回收，得到的過(guò)濾水作為污泥(排泥)返回到脫氮槽。
表5表示固液分離槽的處理?xiàng)l件。
表5各級(jí)的過(guò)濾分離槽的處理?xiàng)l件

*固液分離槽的單位投影面積(m2)下每1天的送氣量(Nm3)**過(guò)濾體的單位投影面積(m2)下每1天的水洗量(m3)在從開始處理起約兩個(gè)月的運(yùn)行中，過(guò)濾流量大致在2.7m/d前后，得到了穩(wěn)定的處理。
另外，表6表示原水及全處理水的平均水質(zhì)。在此，所謂“全處理水的平均水質(zhì)”是指各級(jí)固液分離槽的過(guò)濾水及沉淀池流出水的水質(zhì)值的平均值。
流入原水的SS為120mg/L，對(duì)應(yīng)地，全處理水SS為6.5mg/L。由于設(shè)置了絕對(duì)厭氣槽10，所以可以增殖多聚磷蓄積細(xì)菌，其結(jié)果，原水的T-P(全磷)為4mg/L，與其相對(duì)地，全處理水的T-P為0.8mg/L。而且，由于存在多聚磷蓄積細(xì)菌，所以絕對(duì)厭氣槽10中磷濃度(PO4-P)變?yōu)?5mg/L。
另一方面顯示出，通過(guò)硝化脫氮處理，流入原水的NH4-N為45mg/L，與此相對(duì)，全處理水的NH4-N為0.5mg/L，幾乎完全進(jìn)行了硝化。另外，全處理水的NOX-N為5.0mg/L。原水的T-N為62mg/L，對(duì)應(yīng)地，全處理水的T-N為7.5mg/L，得到了約88％的去除率。
表6原水及全處理水的水質(zhì)

工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，將2級(jí)或2級(jí)以上由順次連接脫氮槽及硝化槽而成的處理槽進(jìn)行串聯(lián)連接，將被處理水分別注入各級(jí)脫氮槽，同時(shí)，對(duì)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液進(jìn)行過(guò)濾分離，通過(guò)把得到的濃縮污泥混合液返送到脫氮槽，可以維持脫氮槽內(nèi)較高的污泥濃度，而且，將硝化液中的NOX-N供給到脫氮槽，由脫氮槽內(nèi)的脫氮菌將其還原為N2，從而大幅度降低處理水的NOX-N，提高T-N的去除率。
而且，通過(guò)將過(guò)濾污泥混合液過(guò)濾分離處理提取處理水而獲得濃縮污泥混合液，將其供給到脫氮槽，所以，使得供給到脫氮槽中的濃縮污泥混合液的溶解氧濃度極低，即使將其返送到脫氮槽，對(duì)因帶入溶解氧而造成脫氮性能降低的擔(dān)心也變得非常小。
進(jìn)而，本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)中，將硝化槽的活性污泥混合液供給到浸漬設(shè)置有過(guò)濾機(jī)構(gòu)的固液分離槽中，從而，即使流入原水的水量、水質(zhì)有變動(dòng)或活性污泥顆粒形狀有變化，也可以不變動(dòng)過(guò)濾水量地得到穩(wěn)定而水質(zhì)良好的處理水。
進(jìn)而，在本發(fā)明的優(yōu)選形態(tài)中，在最終硝化槽的后級(jí)配置沉淀池，從而，即使過(guò)濾水量隨著原水水量或水質(zhì)變動(dòng)而降低，也可以進(jìn)行沉淀池中的固液分離。而且，由于通過(guò)各級(jí)的過(guò)濾機(jī)構(gòu)將處理水的大部分作為過(guò)濾水排出，所以向沉淀池的流入水量變少、返送污泥濃度變高。因此，只要將該污泥返送到脫氮槽，即可將脫氮槽內(nèi)的MLSS維持在高濃度，得到高的脫氨性能。
在各脫氮槽及硝化槽中，過(guò)濾機(jī)構(gòu)將硝化槽的污泥混合液過(guò)濾并將過(guò)濾水排出槽外，因此，槽內(nèi)的MLSS可以維持在高濃度，可以提高氮去除量、獲得能夠與水量增大相對(duì)應(yīng)的顯著效果。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)性排放水的處理裝置，所述有機(jī)性排放水的處理裝置順次連接脫氮槽及硝化槽；其特征在于，具備用于將被處理水注入脫氮槽的配管、用于對(duì)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的一部分進(jìn)行過(guò)濾分離處理的機(jī)構(gòu)、和把由該過(guò)濾分離處理得到的濃縮污泥混合液的一部分供給到脫氮槽的配管；而且，作為過(guò)濾分離處理機(jī)構(gòu)，采用在通水性過(guò)濾層支撐材料的上面形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在硝化槽內(nèi)，硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的一部分被供給到脫氮槽。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，配置固液分離槽，動(dòng)態(tài)過(guò)濾體設(shè)置在固液分離槽內(nèi)，固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的一部分被供給到脫氮槽。
4.如權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，構(gòu)成動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的通水性的過(guò)濾層支撐材料由織物材料、無(wú)紡布材料或金屬網(wǎng)狀材料之一或1種以上構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1～4中的任意一項(xiàng)所述的有機(jī)性排放水的處理裝置，其特征在于，在脫氮槽的更前面一級(jí)連接絕對(duì)厭氣槽，在絕對(duì)厭氣槽也連接用于分別注入被處理水的配管。
6.一種用有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行有機(jī)性排放水的處理的方法，是采用順次連接脫氮槽及硝化槽的有機(jī)性排放水的處理裝置進(jìn)行有機(jī)性排放水的處理的方法；其特征在于，將被處理水注入脫氮槽，同時(shí)，對(duì)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的一部分進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將由該過(guò)濾分離處理得到的濃縮污泥混合液的一部分供給到前一級(jí)脫氮槽；而且，過(guò)濾分離處理，采用在通水性過(guò)濾層支撐材料的上面形成動(dòng)態(tài)過(guò)濾層的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，借助設(shè)置在硝化槽內(nèi)的動(dòng)態(tài)過(guò)濾體進(jìn)行過(guò)濾分離處理，將硝化槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的一部分供給到脫氮槽。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的一部分供給到在內(nèi)部配置有動(dòng)態(tài)過(guò)濾體的固液分離槽，進(jìn)行活性污泥混合液的過(guò)濾分離處理，將固液分離槽內(nèi)通過(guò)過(guò)濾分離處理濃縮了的濃縮污泥混合液的一部分供給到前一級(jí)脫氮槽。
9.如權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，將硝化槽的活性污泥混合液的一部分導(dǎo)入沉淀池進(jìn)行固液分離處理，把從沉淀池回收的沉淀污泥返送到脫氮槽。
10.如權(quán)利要求7～9中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在脫氮槽及硝化槽的至少一部分充填可附著生物菌體的載體進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供可以解決在借助脫氮·硝化的有機(jī)性廢水的處理系統(tǒng)中，為了獲得較高的氮去除率而加大從硝化槽到脫氮槽的循環(huán)量時(shí)因溶解氧較高的硝化液流入脫氮槽而使脫氮槽的脫氮性能降低的矛盾的問(wèn)題，不降低脫氮槽的脫氮性能而可達(dá)到較高氮去除率的基于脫氮·硝化的有機(jī)性排放水處理裝置及方法。本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)，提供一種有機(jī)性排放水的處理裝置，所述有機(jī)性排放水的處理裝置將2級(jí)或2級(jí)以上由順次連接脫氮槽及硝化槽而成的處理槽進(jìn)行串聯(lián)連接；其特征是，具備用于將被處理水分別注入各級(jí)脫氮槽的配管、用于對(duì)至少一個(gè)硝化槽內(nèi)的活性污泥混合液的至少一部分進(jìn)行過(guò)濾分離處理的機(jī)構(gòu)、和把該過(guò)濾分離處理所得到的濃縮污泥混合液的至少一部分供給到脫氮槽的配管。
文檔編號(hào)C02F101/30GK1810680SQ20061000489
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月22日
發(fā)明者田中俊博, 葛甬生, 小西聰史 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所