有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，大幅度減少污泥發(fā)生量，并且提高基于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的處理效率、以及獲得穩(wěn)定的處理水質(zhì)。本發(fā)明提供一種有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置，其中，在第一生物處理槽(1)中，通過利用分散菌進(jìn)行的有機(jī)物的分解來生成分散菌增加了的第一生物處理水，在第二生物處理槽(2)中實施搖床(22)的生物膜處理而生成第二生物處理水，并將第二生物處理水以LV1～20m/h向第二生物處理槽(2)內(nèi)的上升流路(24)中進(jìn)行通水從而使污泥沉降分離，將沉淀污泥送回第二生物處理槽(2)內(nèi)的生物處理室。
【專利說明】有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠應(yīng)用于生活排水、污水、食品工廠排水、紙漿工廠排水、半導(dǎo)體制造排水、液晶制造排水等寬廣濃度范圍的有機(jī)性排水的處理的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置，特別是涉及一種不使處理水質(zhì)劣化、使處理效率提高并且可減少剩余污泥發(fā)生量的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對有機(jī)性排水進(jìn)行生物處理時所用的活性污泥法，由于具有處理水質(zhì)良好且容易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于污水處理和工業(yè)廢水處理等中。但是，活性污泥法中的BOD容積負(fù)荷通常在0.5~0.8kg/m3/天(kg/m3/d)左右，因此需要寬廣的占地面積。另外，由于已分解的BOD的20~40%被轉(zhuǎn)換為菌體、即污泥，因此產(chǎn)生了大量的剩余污泥。活性污泥法中有如下方法:在污泥與處理水的固液分離中利用膜分離裝置的膜式活性污泥法；以及使用沉淀池的沉淀池型活性污泥法。
[0003]關(guān)于有機(jī)性排水的高負(fù)荷處理，已知有添加載體的流動床法。當(dāng)使用該方法時，能夠以3kg/m3/d以上的BOD容積負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，該方法的污泥發(fā)生量是已分解的BOD的30~50%左右，比通常的活性污泥法增高。
[0004]在專利文獻(xiàn)I中，記載有如下內(nèi)容:將有機(jī)性排水首先在第一處理槽中通過細(xì)菌進(jìn)行處理并使排水中所含的有機(jī)物發(fā)生氧化分解而轉(zhuǎn)換成非凝集性細(xì)菌的菌體后，在第二處理槽中使固著性原生動物予以捕食去除，由此可減少剩余污泥的量。在專利文獻(xiàn)I中，還記載有如下內(nèi)容:若采用該方法，則使高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能，活性污泥法的處理效率也得到提聞。
[0005]上述對位于細(xì)菌更高級位的原生動物或后生動物的捕食加以利用的廢水處理方法，被納入大量方案中。例如，在專利文獻(xiàn)2中，記載了針對專利文獻(xiàn)I的處理方法中出現(xiàn)的因原水的水質(zhì)變動而導(dǎo)致的處理性能惡化的問題的對策。作為具體的方法，列舉了“將被處理水的BOD變動調(diào)整至平均濃度的中間值的上下50%以內(nèi)”、“隨著時間推移地測定第一處理槽內(nèi)和第一處理水的水質(zhì)”、“在第一處理水的水質(zhì)惡化時，將微生物制劑或接種污泥添加于第一處理槽”等方法。
[0006]在專利文獻(xiàn)3中提出了一種方法，是在讓原生動物或后生動物捕食細(xì)菌、酵母、放線菌、藻類、霉類、廢水處理的初期沉淀污泥或剩余污泥時進(jìn)行超聲波處理或機(jī)械攪拌，以使被捕食的絮凝物的尺寸小于動物的口。
[0007]作為采用流動床和活性污泥法的多級處理進(jìn)行的有機(jī)性排水的生物處理方法，在專利文獻(xiàn)4中有記載。該方法中，對后級的活性污泥法以BOD污泥負(fù)荷為0.1kg-BOD/kg-MLSS/d(kg-BOD/kg-混合液懸浮固體/天)的低負(fù)荷進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，由此能夠使污泥自身發(fā)生氧化、減少污泥取出量。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭55-20649號公報
[0011]專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-210692號公報
[0012]專利文獻(xiàn)3:日本特開昭55-20649號公報
[0013]專利文獻(xiàn)4:日本特許第3410699號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]上述利用微小動物捕食作用的多級活性污泥法，實際上正應(yīng)用于有機(jī)性廢水處理中，并且根據(jù)作為對象的排水的情況，提高處理效率、減少污泥發(fā)生量是可能的。但是，在多數(shù)情況下該污泥量的減少效果不穩(wěn)定。
[0016]例如，如圖5所示，通過在多級活性污泥法的后級一側(cè)的槽中添加流動床載體，能夠穩(wěn)定地保持有微小動物，然而存在需要分離網(wǎng)篩、因載體導(dǎo)致氧溶解效率降低等方面的課題。
[0017]本發(fā)明的課題在于，提供一種有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置，其解決上述以往的問題，其在適用多級活性污泥法的有機(jī)性排水的生物處理中，能夠大幅度地減少污泥發(fā)生量，并且提高基于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的處理效率、且獲得穩(wěn)定的處理水質(zhì)。
[0018]解決課題的方法
[0019]本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法，其是通過設(shè)有多級的生物處理槽對C0D&容積負(fù)荷為lkg/m3/d以上的有機(jī)性排水進(jìn)行生物處理的方法，其中，
[0020]在第一級的生物處理槽中，通過利用分散菌進(jìn)行的有機(jī)物的分解，生成分散菌增加的第一生物處理水；
[0021]在最后級的生物處理槽中設(shè)置搖動床載體，對該搖動床載體附著生物膜；
[0022]將該最后級生物處理槽的最后級生物處理水，在最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外，以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行沉降分離，將沉淀污泥送回任意的生物處理槽中。
[0023]本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其是以多級方式對C0D&容積負(fù)荷為Ikg/m3/d以上的有機(jī)性排水進(jìn)行生物處理的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，
[0024]在第一級的生物處理槽中，通過利用分散菌進(jìn)行的有機(jī)物的分解，生成分散菌增加的第一生物處理水，
[0025]在最后級的生物處理槽中設(shè)置搖動床載體，對該搖動床載體附著生物膜，生成最后級生物處理水，
[0026]并且，其包括:
[0027]設(shè)置于最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外并且將最后級生物處理水以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行沉降分離的沉降分離裝置；以及
[0028]將沉淀污泥送回任意的生物處理槽的送回裝置。
[0029]在本發(fā)明的一個方案中，是以無凝集方式進(jìn)行前述沉降分離。此外，本發(fā)明中所謂的“無凝集方式”，是表示在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)時從生物處理槽至沉降分離裝置為止既不連續(xù)地也不間歇地添加凝集劑的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。在污泥少的裝置的啟動時或污泥解體的故障發(fā)生時等情況下暫時添加凝集劑，并不相當(dāng)于“在通常的運(yùn)轉(zhuǎn)時添加凝集劑”的情況，因此，即使在裝置的啟動時或故障發(fā)生時等暫時添加凝集劑，也屬于“無凝集方式”。另外，在添加實質(zhì)上不進(jìn)行凝集處理的程度的少量凝集劑的情況，也屬于無凝集方式。此外，所謂該實質(zhì)上不進(jìn)行凝集處理的程度的少量凝集劑的添加量，根據(jù)使用的凝集劑的種類的不同而不同，但以平時的添加量(常時添加)進(jìn)行換算，無機(jī)凝集劑為100mg/L以下、高分子凝集劑為lmg/L以下。另外，本發(fā)明并不排除任何針對通過沉降分離所得到的上清水進(jìn)行凝集處理的情況。
[0030]在本發(fā)明的另一方案中，為了將最后級生物處理水在槽內(nèi)進(jìn)行沉降分離，在最后級生物處理槽的排水出口側(cè)設(shè)置間隔以形成上升流路，并使槽內(nèi)的液體以LVl~20m/h向上流的方式通水于該上升流路來將污泥進(jìn)行沉降分離，將已沉淀的污泥送回最后級生物處理槽內(nèi)，并將經(jīng)過該上升流路上升后的上清水排出到槽外。
[0031]作為前述搖動床載體，優(yōu)選片狀泡沫塑料。
[0032]發(fā)明效果
[0033]在本發(fā)明中，在對微小動物捕食作用加以利用的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置中，設(shè)置搖動床載體作為捕食分散菌的固著性過濾捕食型微小動物的立足點(diǎn)。通過這種搖動床載體能生成沉降性良好的污泥，因此采用與生物處理后的沉降分離中通常采用的
0.5m/h以下的LV相比更高的LV (I~20m/h)進(jìn)行沉降分離。
[0034]對該沉降分離可以設(shè)為無凝集方式。通過無凝集方式的沉降分離，能夠?qū)⒊两敌圆畹奈勰嗯懦霾弁獠⒊两敌粤己玫奈勰嘤羞x擇性地保持在槽內(nèi)。其結(jié)果是，不僅僅搖動床載體，還可以利用沉降性良好的污泥作為微小動物的立足點(diǎn)，并高度保持微生物的濃度。
[0035]作為沉降分離裝 置，優(yōu)選在最后級生物處理槽的出口側(cè)設(shè)置間隔，使槽內(nèi)水以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行通水，只使不懸浮的沉降性良好的污泥殘留在槽內(nèi)。作為沉降分離裝置，也可以在最后級生物處理槽的后級設(shè)置沉淀槽。
[0036]通過將搖動床載體設(shè)成片狀泡沫塑料，能夠使沉降性更好的污泥生成并保持在槽內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是表示本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0038]圖2是表示本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0039]圖3是表示本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0040]圖4是表示本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0041]圖5是表示比較例的系統(tǒng)圖。
[0042]圖6是表示比較例的系統(tǒng)圖。
【具體實施方式】
[0043]下面，參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明有機(jī)性排水的生物處理方法以及裝置的實施方式。圖1~4是表示本發(fā)明的有機(jī)性排水的生物處理方法和裝置的實施方式的系統(tǒng)圖。
[0044]圖1~4中，標(biāo)記I是第一生物處理槽，2是第二生物處理槽，11、21是散氣管，12是流動床載體，16是載體分離用網(wǎng)篩，22是搖動床載體。圖1~3中，標(biāo)記23是設(shè)置于第二生物處理槽2的隔板，24是上升流路，在該上升流路24中污泥被沉降分離。此外，圖1~4中具有相同功能的構(gòu)件附有相同的附圖標(biāo)記。
[0045]在圖1的方案中，以BOD容積負(fù)荷為lkg/m3/d以上、例如以I~20kg/m3/d，將原水(有機(jī)性排水)導(dǎo)入第一生物處理槽I中，用散氣管11進(jìn)行曝氣，通過分散性細(xì)菌(非凝集性細(xì)菌)氧化分解有機(jī)成分(溶解性BOD)的70%以上、優(yōu)選80%以上、更優(yōu)選85%以上。該第一生物處理槽I的PH值優(yōu)選調(diào)節(jié)為6~8.5。其中，當(dāng)食品制造排水等原水中含有大量油分時、半導(dǎo)體制造排水或液晶制造排水等原水中含有大量有機(jī)性的溶劑或清洗劑時，為了提高分解速度，可調(diào)節(jié)PH值為8~9。
[0046]向第一生物處理槽I中的通水，采用一次性通過式(一過式)。將第一生物處理槽I的BOD容積負(fù)荷設(shè)為lkg/m3/d以上、例如I~20kg/m3/d，并將HRT (原水停留時間)設(shè)為24h以下、優(yōu)選設(shè)為8h以下、例如設(shè)為0.5~8h，由此，能夠得到分散性細(xì)菌占優(yōu)勢的處理水，另外縮短HRT還能夠?qū)OD濃度低的排水在高負(fù)荷下進(jìn)行處理。
[0047]在第一生物處理槽I中，通過將來自后級的生物處理槽的污泥的一部分送回、或者將該第一生物處理槽I設(shè)為兩槽以上的多級結(jié)構(gòu)、或者添加流動床載體，由此，使BOD容積負(fù)荷為5kg/m3/d以上的高負(fù)荷處理也會成為可能。
[0048]流動床載體的形狀為球狀、顆粒狀(pellet)、空心筒狀、絲狀、板狀等任意形狀，大小(直徑)為0.1~1mm左右。載體的材料可為天然原料、無機(jī)原料、高分子原料等任意的原料，也可以使用凝膠狀物質(zhì)。
[0049]當(dāng)添加于第一生物處理槽I中的載體的填充率過高時，不生成分散菌，細(xì)菌在載體上附著，或者絲狀細(xì)菌增殖。因此，通過設(shè)定添加于第一生物處理槽I的載體的填充率為10%以下、優(yōu)選為5%以下、例如為0.5~5%，則可以不受濃度變動影響，而生成易于進(jìn)行捕食的分散菌。載體的填充率，表示載體的容積相對于第一生物處理槽I內(nèi)液體的容積的
比率。
[0050]設(shè)定第一生物處理槽I的溶解氧(DO)濃度為lmg/L以下、優(yōu)選為0.5mg/L以下，也可以抑制絲狀細(xì)菌的增殖。
[0051]通過將第一生物處理槽I的處理水(第一生物處理水)，通水于后級的第二生物處理槽2中、并進(jìn)行曝氣、氧化分解殘留的有機(jī)成分，并通過分散性細(xì)菌的自我分解和微小動物的捕食來降低剩余污泥的量。作為微小動物，優(yōu)選蛭形輪蟲(t >力夕7 Λ * )類、鐘形蟲等過濾捕食型微小動物。
[0052]在最后級的生物處理槽(該實施方式中第二生物處理槽2)中，以包圍其出口部的方式設(shè)置有隔板23，以將上升流路24與生物處理室區(qū)分開來。該隔板23的上端從第二生物處理槽2的水面突出來。隔板23的下端位于距離第二生物處理槽2的水面有2m以上、特別是3~4m的下方。隔板23與第二生物處理槽2的局部側(cè)壁對面，該側(cè)壁與隔板23之間形成為上升流路24。上升流路24的下部連通于第二生物處理槽2內(nèi)的生物處理室。上清水從上升流路24的上部經(jīng)由槽2的出口部流出槽2外。散氣管21被設(shè)置為離開上升流路24并在上升流路24的下方不存在散氣管21。這是為了使來自散氣管21的氣泡不會直接流入上升流路24。
[0053]第二生物處理槽2內(nèi)的污泥混合水在該上升流路24中上升的期間，污泥發(fā)生沉降。在本發(fā)明中，該上升流路24中的上升流的LV為I~20m/h，優(yōu)選為3~15m/h。此外，在第二生物處理槽2的生物處理室中，設(shè)置有剩余污泥的取出管25。在上升流路24內(nèi)已沉淀的污泥返回第二生物處理槽2內(nèi)。在上升流路24中上升后污泥已得到分離的上清水從出口部流出于槽2外。流出的上清水中，有時含有沉降性差的污泥。[0054]第二生物處理槽2的溶解氧(DO)濃度優(yōu)選為I~4mg/L左右。
[0055]在第二生物處理槽2中，為了利用比細(xì)菌增殖速度慢的微小動物的功能和細(xì)菌的自我分解作用，需要采用使微小動物與細(xì)菌停留在體系內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件和處理裝置。因此，在第二生物處理槽2中，設(shè)置了搖動床載體22，使其表面附著污泥并形成生物膜。通過設(shè)置該搖動床載體，使微小動物的槽內(nèi)保持量增加。搖動床載體22優(yōu)選配置于散氣管21的上方。
[0056]搖動床載體，優(yōu)選具有易于微小動物產(chǎn)卵、生長發(fā)育的程度的寬廣的表觀表面積。另外，搖動床載體，優(yōu)選具有彎曲性、不阻礙流通水、生物膜容易剝下的載體。作為搖動床載體，優(yōu)選滿足以下條件的軟質(zhì)片狀物。
[0057]I)片體尺寸，優(yōu)選在槽的深度方向的長度為100~400cm、在槽的水平方向的深度為5~200cm、厚度為0.5~5cm。
[0058]2)優(yōu)選至少有兩個表觀表面積500cm2以上的面。
[0059]3)原料優(yōu)選為泡沫合成樹脂(泡沫塑料)、特別是軟質(zhì)聚氨酯泡沫。
[0060]4)為了使污泥容易附著且容易適度剝下，優(yōu)選孔徑為0.05~10mm。另外，優(yōu)選泡沫單元的單元數(shù)為5~125個/25mm。并且,作為多孔質(zhì)載體,優(yōu)選泡沫單元的分布均勻的多孔質(zhì)載體。
[0061]若多孔質(zhì)載體的泡沫單元過多或者單元直徑過大，則多孔質(zhì)載體的機(jī)械強(qiáng)度會減小，因此，如上所述，作為單元數(shù)/25mm(25mm的長度的范圍內(nèi)存在的單元數(shù))，優(yōu)選上限值為125個/25_左右。相反， 若泡沫單元過少或者單元直徑過小，則無法充分發(fā)揮作為多孔質(zhì)載體的功能，因此，為了充分發(fā)揮多孔質(zhì)載體的功能，優(yōu)選該單元數(shù)/25mm的下限值為5個/25_左右。此外，關(guān)于該單元數(shù)/25_，能夠通過下述方法求出:采用通過掃描電子顯微鏡拍攝的多孔質(zhì)載體的照片，針對多個部位計量相對于長邊方向的直線25_進(jìn)行交叉的泡沫單元數(shù)的作業(yè)，并通過計算計量結(jié)果的平均值來求出。
[0062]若在第二生物處理槽2中設(shè)置這種薄的板狀或短片狀的分量輕的聚氨酯泡沫等的多孔質(zhì)片狀搖動床載體，則搖動床載體具有充分的彈性、會在槽內(nèi)水的流動中彎曲，從而盡管薄也會具有充分的機(jī)械強(qiáng)度且不發(fā)生破損。另外，不會因彎曲而阻礙槽內(nèi)的通水地均勻地混合，以使載體的多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)也能均等地流過含有污泥的液體。
[0063]搖動床載體的優(yōu)選設(shè)置方式如下所述。
[0064](i)在設(shè)置搖動床載體的生物處理槽中，[搖動床載體的表觀表面積]/ [生物處理槽容積]為I~50 OiT1)。(與負(fù)荷增加相對應(yīng)地增加載體量)
[0065]此外,表觀表面積是對多孔質(zhì)內(nèi)部表面積不加考慮的外面的表面積，例如，若是長方體則是6個面的表面積的合計(長度X寬度X 2+長度X厚度X 2+厚度X寬度X 2)。
[0066](ii)搖動床載體的填充率，是利用微小動物的生物處理槽以后的生物處理槽(若送回線上存在生物處理槽，則也包含其在內(nèi))的總?cè)莘e的0.1~20%。(與負(fù)荷增加相對應(yīng)地增加載體量)
[0067](iii)作為搖動床載體的短片狀片體是以使搖動床載體的長邊方向成為槽的深度方向(垂直向下)的方式設(shè)置于槽內(nèi)。對于此時搖動床載體的短邊方向的朝向，并沒有特別限定，例如，能夠以大致垂直于從流入槽內(nèi)的一側(cè)至流出側(cè)的通水方向的方式設(shè)置于槽內(nèi)。
[0068](iv)當(dāng)?shù)诙锾幚聿鄣娜萘肯鄬τ谳d體的尺寸大時，準(zhǔn)備數(shù)片在載體的上下面安裝有緊固件的載體，將規(guī)定片數(shù)并列于第二生物處理槽的深度方向和/或?qū)挾确较蛏?，并在由SUS等材質(zhì)構(gòu)成的邊框材料上固定已安裝了載體的緊固件并進(jìn)行單元化，進(jìn)而，根據(jù)需要將該載體單元在第二生物處理槽內(nèi)水的流動方向上設(shè)置數(shù)片。
[0069]在第二生物處理槽2中，除了搖動床載體以外還可以進(jìn)一步填充流動床載體。作為流動床載體，優(yōu)選第一生物處理槽所用的前述載體。
[0070]在第二生物處理槽2中，雖然需要用于保持微小動物的大量立足點(diǎn)，但由于在載體的填充率過大的情況下會引起槽內(nèi)的混合不足、導(dǎo)致污泥腐敗等，因此,優(yōu)選添加的載體的填充率為0.5~30%，特別優(yōu)選為I~10%左右。
[0071]為了促進(jìn)由微小動物進(jìn)行的捕食，可以將第二生物處理槽2的pH值調(diào)節(jié)為7.0以下。
[0072]第二生物處理槽2中，不僅捕食分散狀態(tài)的菌體的過濾捕食型微小動物進(jìn)行增殖，而且能捕食絮凝化的污泥的凝集體捕食型微小動物也進(jìn)行增殖。由于后者一邊游動一邊對絮凝物進(jìn)行捕食，因此，在占優(yōu)勢的情況下，污泥會被捕食得亂七八糟，并形成為微細(xì)化絮凝物片分散其中的污泥(沉降性差的污泥)。另外，由于該絮凝物片的緣故，特別是在后級中進(jìn)行膜分離的膜式活性污泥法時，會發(fā)生膜的堵塞。因此，為了間隔開(間引 < )凝集體捕食型微小動物，優(yōu)選將SRT(污泥停留時間)穩(wěn)定控制為60天以下，優(yōu)選為45天以下的范圍內(nèi)。然而，若SRT低于15天，則不必要地過度頻繁，不但凝集體捕食型微小動物而且過濾捕食型微小動物的數(shù)目也過度減少，因此，優(yōu)選為SRT設(shè)為15天以上。
[0073]第一生物處理槽I中，雖然需要預(yù)先對有機(jī)物的大部分、即排水BOD的70%以上、優(yōu)選為80%以上進(jìn)行分解并轉(zhuǎn)換成菌體，但當(dāng)?shù)谝簧锾幚聿跧中完全地分解掉溶解性有機(jī)物時，第二生物處理槽2不形成絮凝物，并且用于微小動物增殖的營養(yǎng)也不足，形成只有壓密性低的污泥(沉降性差的污泥)占優(yōu)勢的生物處理槽。因此，如圖2所示，也可以將原水的一部分從旁路(側(cè)管)供給第二生物處理槽2以使第二生物處理槽2的溶解性BOD引起的污泥負(fù)荷成為0.025kg-B0D/kg-MLSS/d以上的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。此時的MLSS中，還包括載體附著成分的MLSS。
[0074]對于以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行沉降分離的分離水而言，為了得到更高的處理水水質(zhì)，作為固液分離也可以實施膜分離、凝集沉淀、加壓懸浮中的任一種操作。此外，當(dāng)實施凝集沉淀(圖3)或加壓懸浮時，能夠減少凝集劑的添加量。圖3中將從第二生物處理槽2進(jìn)行沉降分離后的上清水在凝集槽4中進(jìn)行凝集處理，接著在固液分離槽(沉淀槽)5中進(jìn)行沉淀處理，從而分離處理水和沉淀污泥。
[0075]作為凝集劑，優(yōu)選使用無機(jī)凝集劑、或無機(jī)凝集劑與有機(jī)高分子凝集劑。
[0076]作為無機(jī)凝集劑，并沒有特別限制，能夠使用以往在排水的凝集沉淀處理中所用的任一種無機(jī)凝集劑。
[0077]具體而言，可以舉出硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵、聚合硫酸鐵等鐵系凝集劑，硫酸鋁、氯化鋁、聚合氯化鋁等鋁系凝集劑等。
[0078]這些無機(jī)凝集劑，既可以單獨(dú)使用一種也可以并用兩種以上。
[0079]無機(jī)凝集劑的添加量，根據(jù)無機(jī)凝集劑的種類或原水的性狀而有所不同，不能一概而論，通常為50~500mg/L左右。
[0080]此外，在添加無機(jī)凝集劑的凝集處理中，優(yōu)選調(diào)節(jié)為適合該無機(jī)凝集劑的pH條件。此時，為了調(diào)節(jié)PH值，能夠使用氫氧化鈉等的堿或硫酸、鹽酸等的酸。[0081]在利用上述無機(jī)凝集劑進(jìn)行的凝集處理中，優(yōu)選以70~200rpm左右攪拌凝集反應(yīng)槽。
[0082]作為利用無機(jī)凝集劑進(jìn)行的凝集處理中所形成的凝集絮凝物的粗大化中使用的有機(jī)高分子凝集劑，并沒有特別的限定，可以采用在排水的凝集處理中通常所用的有機(jī)高分子凝集劑。例如，若為陰離子系，則可以舉出聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酰胺的共聚物、以及它們的堿金屬鹽等。若為非離子系，則可以舉出聚(甲基)丙烯酰胺等。若為陽離子系，則可以舉出:二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或其季銨鹽，二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺或其季銨鹽等的陽離子性單體所構(gòu)成的均聚物，或者那些陽離子性單體與可共聚的非離子性單體的共聚物等。這些有機(jī)高分子凝集劑，既可以單獨(dú)使用一種也可以混合兩種以上使用。
[0083]有機(jī)高分子凝集劑的添加量，可根據(jù)有機(jī)高分子凝集劑的種類或原水的性狀來進(jìn)行適宜確定，通常為0.5~5mg/L左右。
[0084]在采用上述有機(jī)高分子凝集劑進(jìn)行的凝集處理中，優(yōu)選以30~10rpm左右攪拌
凝集反應(yīng)槽。
[0085]在圖1~3中，是在第二生物處理槽2內(nèi)的上升流路24使污泥進(jìn)行沉降分離，但也可以如圖4所示地，取出第二生物處理槽2內(nèi)的污泥混合水、導(dǎo)入固液分離槽3中進(jìn)行固液分離，并對處理水與沉淀污泥進(jìn)行分離，將已沉淀的污泥(槽污泥)的一部分送回第二生物處理槽2，將殘留部分作為剩余污泥取出到體系之外。將污泥混合水，導(dǎo)入該固液分離槽3的下部并以LVl~20m/h上升來進(jìn)行固液分離。將上清水從槽3的上部取出。將已沉淀的污泥從槽3的底部取出。 此外，圖4中在第二生物處理槽2的流出部均未設(shè)置隔板23、溝槽(trough)中的任一者。
[0086]圖1~4是表不本發(fā)明實施方式的一個實例,本發(fā)明并不局限于任何圖不的實例。例如，在第一生物處理槽1、第二生物處理槽2的后級設(shè)置第三生物處理槽等，也可以設(shè)置3級以上的生物處理槽。另外，既可以獨(dú)立地設(shè)置各槽，也可以在一個容器(罐)內(nèi)用隔板分區(qū)形成各槽。
[0087]在圖1~4中的任一方案中，均在最后級的生物處理槽設(shè)置搖動床載體22，并且將最后級生物處理水在最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外以LVl~20m/h進(jìn)行沉降分離，并將沉淀污泥送回任意生物處理槽，由此，能夠抑制凝集體捕食型微小動物的優(yōu)勢化，能夠同時實現(xiàn)污泥的減量和處理水水質(zhì)的提聞，并使穩(wěn)定的聞負(fù)荷處理成為可能。
[0088]實施例
[0089]下面，通過舉出實施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明。
[0090][實施例1(流程:圖1)]
[0091]圖1中，采用容量為88L的第一生物處理槽I (無污泥送回)和150L的第二生物處理槽2，實施了 0?&為1250mg/L(B0D800mg/L)的有機(jī)性廢水(食品制造廢水)的處理。如圖所示，在第二生物處理槽2中設(shè)置有通過隔板23分區(qū)的上升流路24。在該上升流路24中使槽內(nèi)的液體以LV5m/h向上流的方式進(jìn)行流通，對污泥進(jìn)行沉降分離。已沉淀的污泥返回第二生物處理槽2內(nèi)，從第二生物處理槽2流出上清水。從取出管25取出第二生物處理槽2內(nèi)的剩余污泥。以使第一生物處理槽I的DO達(dá)到0.5mg/L、第二生物處理槽2的DO達(dá)到2~3mg/L的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。[0092]在第一生物處理槽I中，以填充率5%添加5mm方形的流動床載體12，并在第二生物處理槽2中設(shè)置I片由板狀聚氨酯泡沫(長度100cm、寬度30cm、厚度Icm)構(gòu)成的搖動床載體22。在針對第一生物處理槽的C0D&容積負(fù)荷為8.6kg-C0D&/m3/d、HRT3.5h、并且在整體上的C0D&容積負(fù)荷為2kg-C0D&/m3/d、HRT9.5h的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0093]其結(jié)果是，處理水的SS為30mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.15kg-SS/kg-C0DCrO
[0094][實施例2(流程:圖3)]
[0095]如圖3所示，對于來自第二生物處理槽2的第二生物處理水，添加作為凝集劑的50mg/L的PAC和lmg/L的陰離子系高分子凝集劑(^ 7 口 〃 ^ (Kuriflock) PA331，栗田工業(yè)株式會社制造)，通過凝集槽4和沉淀槽5進(jìn)行凝集沉淀處理。如圖3所示，第二生物處理槽2中未設(shè)置隔板23和上升流路24。除此以外，以與實施例1同樣的條件進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0096]其結(jié)果是，處理水的SS為5mg/L以下，來源于凝集沉淀的污泥與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.15kg-SS/kg-C0D&(除PAC成分外)。
[0097][實施例3(流程:圖1)]
[0098]除了以上升流路24的LV為lm/h的方式調(diào)節(jié)隔板23的位置、并將上升流路24的水平截面積增大至5倍以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行了處理。
[0099]其結(jié)果是，處理水 的SS為35mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.16kg-SS/kg-C0DCrO
[0100][實施例4(流程:圖1)]
[0101]除了以上升流路24的LV為15m/h的方式調(diào)節(jié)隔板23的位置、并將上升流路24的水平截面積減小至1/3以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行了處理。
[0102]其結(jié)果是，處理水的SS為40mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.16kg-SS/kg-C0DCrO
[0103][實施例5(流程:圖1)]
[0104]除了以上升流路24的LV為20m/h的方式調(diào)節(jié)隔板23的位置、并將上升流路24的水平截面積減小至1/4以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行了處理。
[0105]其結(jié)果是，處理水的SS為50mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.16kg-SS/kg-C0DCrO
[0106][實施例6(流程:圖4)]
[0107]圖4中使用了容積為36L的第一生物處理槽1、150L的第二生物處理槽2、以及LV=5m/h的固液分離槽3。第二生物處理槽2中未設(shè)置隔板23和上升流路24。取而代之，將固液分離槽3的沉淀污泥的一部分送回第二生物處理槽2。未向第一生物處理槽I送回沉淀污泥。其它是在與實施例1相同的條件下進(jìn)行處理。
[0108]其結(jié)果是，處理水的SS為30mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.15kg-SS/kg-C0DCrO
[0109][比較例I(流程:圖1)]
[0110]除了以上升流路24的LV為0.5m/h的方式調(diào)節(jié)隔板23的位置、并將上升流路24的水平截面積增大至10倍以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行了處理。[0111]在該比較例I中，以隔板23圍起來的上升流路24的水平截面積約占第二生物處理槽2的整體的水平截面積的40%，因此生物處理室的容積相對地減小，生物處理未充分地進(jìn)行。處理水的SS為90mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.22kg-SS/kg-C0D&。
[0112][比較例2(流程:圖1)]
[0113]除了以上升流路24的LV為25m/h的方式調(diào)節(jié)隔板23的位置、并將上升流路24的水平截面積減小至1/5以外，在與實施例1同樣的條件下進(jìn)行了處理。
[0114]在該比較例2中，若上升流路24的向上流速大，則污泥的沉降分離會變得不充分，隨著來自第二生物處理槽2的處理水一起流出的污泥量增加。其結(jié)果是，處理水的SS為100mg/L,與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為 0.22kg-SS/kg-C0DCrO
[0115][比較例3(流程:圖5)]
[0116]如圖5所示，第二生物處理槽2中未設(shè)置搖動床載體22。第二生物處理槽2中，以填充率5%添加了 5mm方形的流動床載體(與第一生物處理槽I中填充的載體相同的流動床載體)，設(shè)置了用于分離流動床載體的載體分離網(wǎng)篩26。除此以外，在與實施例6相同的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0117]其結(jié)果是，處理水的SS為200mg/L，與在SRT = 30d的情況下從第二生物處理槽取出的剩余污泥成分合計的污泥轉(zhuǎn)換率為0.23kg-SS/kg-C0DCrO
[0118][比較例4(流程:圖6)]
[0119]按照除不具備固液分離槽以外與圖4等同的圖6的流程，對原水進(jìn)行了處理。如圖6所示，未實施來自第二生物處理槽的流出液的固液分離和剩余污泥的送回。除此以外，在與實施例6相同的條件下進(jìn)行了處理。
[0120]其結(jié)果是,處理水的SS為300mg/L,未實施從槽內(nèi)取出污泥的操作,污泥轉(zhuǎn)換率為
0.24kg-SS/kg-C0DCrO
[0121]雖然通過使用特定的方案詳細(xì)說明了本發(fā)明，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，會明確在不超出本發(fā)明的宗旨和范圍內(nèi)可進(jìn)行各種改變。
[0122]此外，本申請是基于2012年I月6日提出的日本特許申請(特愿2012-001288)而提出的，在此通過引用的方式援引其全部內(nèi)容。
[0123]附圖標(biāo)記的說明
[0124]I第一生物處理槽
[0125]2第二生物處理槽
[0126]3固液分離槽
[0127]12流動床載體
[0128]16、26載體分離網(wǎng)篩(擔(dān)體分離^ ^ U — > )
[0129]22搖動床載體
[0130]23 隔板
[0131]24上升流路
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)性排水的生物處理方法，其是通過設(shè)有多級的生物處理槽對COD&容積負(fù)荷為lkg/m3/d以上的有機(jī)性排水進(jìn)行生物處理的方法，其中， 在第一級的生物處理槽中，通過利用分散菌進(jìn)行的有機(jī)物的分解，生成分散菌增加的第一生物處理水； 在最后級的生物處理槽中設(shè)置搖動床載體，對該搖動床載體附著生物膜； 將該最后級生物處理槽的最后級生物處理水，在最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外，以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行沉降分離，將沉淀污泥送回任意的生物處理槽中。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，將所述最后級生物處理水，在最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外，以無凝集方式進(jìn)行沉降分離。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，為了將最后級生物處理水在最后級生物處理槽內(nèi)進(jìn)行沉降分離，在最后級生物處理槽的排水出口側(cè)設(shè)置間隔以形成向上流的流路，使最后級生物處理水在該流路以LVl~20m/h向上流的方式進(jìn)行通水，將沉淀污泥送回最后級生 物處理槽，將從該流路上升后的上清水排出槽外。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，搖動床載體是片狀泡沫塑料。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，所述泡沫塑料的單元的孔徑為0.05~10mm、單元數(shù)為5~125個/25mm。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于,第一生物處理槽的溶解氧濃度為lmg/L以下、第二生物處理槽的溶解氧濃度為I~4mg/L。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，第一生物處理槽的BOD容積負(fù)荷為I~20kg/m3/d。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于,第一生物處理槽的原水停留時間HRT為0.5~24h。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理方法，其特征在于，第二生物處理槽的污泥停留時間SRT為15~60天。
10.一種有機(jī)性排水的生物處理裝置，其是以多級方式對C0D&容積負(fù)荷為lkg/m3/d以上的有機(jī)性排水進(jìn)行生物處理的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于， 在第一級的生物處理槽中，通過利用分散菌進(jìn)行的有機(jī)物的分解，生成分散菌增加的第一生物處理水， 在最后級的生物處理槽中設(shè)置搖動床載體，對該搖動床載體附著生物膜，生成最后級生物處理水， 并且，其包括: 設(shè)置于最后級生物處理槽的槽內(nèi)或槽外并且將最后級生物處理水以LVl~20m/h的向上流進(jìn)行沉降分離的沉降分離裝置；以及 將沉淀污泥送回任意的生物處理槽的送回裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，所述沉降分離裝置是將所述最后級生物處理水以無凝集方式進(jìn)行沉降分離的裝置。
12.如權(quán)利要求10或11所述的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，為了將最后級生物處理水在最后級生物處理槽內(nèi)進(jìn)行沉降分離，作為所述沉降分離裝置在最后級生物處理槽的排水出口側(cè)設(shè)置間隔以形成向上流的流路，在該流路以LVl~20m/h向上流的方式進(jìn)行通水，將沉淀污泥送回最后級生物處理槽，將從該流路上升后的上清水排出槽外。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，搖動床載體是片狀泡沫塑料。
14.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，泡沫塑料的單元的孔徑為0.05~10_、單元數(shù)為5~125個/25_。
15.如權(quán)利要求10至14中任一項所述的有機(jī)性排水的生物處理裝置，其特征在于，第一生物處理槽和第二 生物處理槽中分別設(shè)置有散氣管。
【文檔編號】C02F3/10GK104039715SQ201280066071
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月6日
【發(fā)明者】藤島繁樹 申請人:栗田工業(yè)株式會社