本發(fā)明涉及工業(yè)排水處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)：

以往，各種產(chǎn)業(yè)的包含有機(jī)物的工業(yè)排水如標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法那樣地利用生物處理來進(jìn)行處理。該標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法是使有機(jī)排水進(jìn)行需氧生物處理的生物處理法。各種從工廠排出的工業(yè)排水被暫時聚集在緩沖罐中，對來自該緩沖罐的流出水進(jìn)行例如油水分離處理、凝集沉淀處理等一次處理后，進(jìn)行例如活性污泥處理等二次處理。

在該活性污泥處理中，將工業(yè)排水中的例如有機(jī)物(苯酚、苯等)、氮、磷等利用作為多種微生物群落的活性污泥進(jìn)行生物處理，以滿足排出基準(zhǔn)。另外，活性污泥處理水有時還在進(jìn)行膜處理等后利用反滲透膜裝置(ro裝置)來提高處理水的水質(zhì)、進(jìn)行再利用。

在該活性污泥處理中，要求使流入活性污泥處理槽的處理水的氮、磷的水質(zhì)始終維持良好，以往提出例如采用流入下水處理廠的流入水的氮成分與有機(jī)物成分的c/n比來控制下水處理廠中的循環(huán)流量、返送流量、曝氣風(fēng)量、碳源注入量、剩余污泥流量、返流水流量、初沉分流閥中的至少一者(專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-200190號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

然而，在專利文獻(xiàn)1的提案中存在在處理水中的有機(jī)物負(fù)荷增加時不利于提高生物的有機(jī)物處理速度的問題。

特別是處理水在有機(jī)物負(fù)荷在短時間內(nèi)急劇增加之類的情況下，在專利文獻(xiàn)1的對策中，對策的效果會削減有機(jī)物負(fù)荷的增加，因此存在不能避免處理水的有機(jī)物濃度的惡化、無法達(dá)成排水基準(zhǔn)的問題。

在此，作為在短時間內(nèi)急劇的有機(jī)物負(fù)荷的增加，設(shè)想為例如平均每1小時4％以上的增減(例如在2小時左右有機(jī)物濃度增加至5倍的情況等)，此種急劇的變動無法利用以往的排水處理技術(shù)來迅速地應(yīng)對。

因此，迫切期望在處理各種從工廠收集的工業(yè)園區(qū)排水時，即使在例如處理水中的有機(jī)物負(fù)荷在短時間內(nèi)增加之類的情況下，也可以采取事先提高活性污泥處理的處理速度的對策的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的出現(xiàn)。

鑒于上述問題，本發(fā)明的課題在于提供在來自工業(yè)園區(qū)的處理水中，當(dāng)急劇的有機(jī)物的濃度增加到達(dá)活性污泥處理裝置時可以預(yù)先提高其處理能力的工業(yè)排水處理系統(tǒng)及處理方法。

用于解決課題的手段

用于解決上述課題的本發(fā)明的第1發(fā)明為一種工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備：一次處理機(jī)構(gòu)，對工業(yè)園區(qū)排水進(jìn)行一次處理；二次處理機(jī)構(gòu)，利用活性污泥對由上述一次處理機(jī)構(gòu)處理過的流入水進(jìn)行二次處理；有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)，對流入上述一次處理機(jī)構(gòu)的工業(yè)園區(qū)排水中的有機(jī)物濃度進(jìn)行測量；和活化劑投與機(jī)構(gòu)，對上述二次處理機(jī)構(gòu)投與使上述活性污泥中所含的重要微生物活化的活化劑，根據(jù)上述有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)的測量結(jié)果來判斷流入水中的組成，進(jìn)行與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與，通過該活化劑的投與來提高上述重要微生物的活性。

第2發(fā)明是根據(jù)第1發(fā)明所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，上述一次處理機(jī)構(gòu)具有暫時接收并貯存上述工業(yè)園區(qū)排水的緩沖罐，流入該緩沖罐的工業(yè)園區(qū)排水中的有機(jī)物濃度利用上述有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)來測量。

第3發(fā)明是根據(jù)第1發(fā)明或第2發(fā)明所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備進(jìn)行上述二次處理機(jī)構(gòu)的重要微生物的存在比率測量的微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)，由上述微生物存在比率測量機(jī)構(gòu)測得的結(jié)果用來判斷與根據(jù)上述有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)的測量結(jié)果求得的流入水中的組成對應(yīng)的重要微生物是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理的重要微生物的活性。

第4發(fā)明是根據(jù)第1發(fā)明或第2發(fā)明所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備掌握上述二次處理機(jī)構(gòu)的微生物的活性狀況的呼吸速度測量機(jī)構(gòu)，由上述呼吸速度測量機(jī)構(gòu)得到的測量結(jié)果用來判斷是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理機(jī)構(gòu)的處理的微生物的活性。

第5發(fā)明是根據(jù)第2發(fā)明～第4發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備抽出流入上述緩沖罐之前的流入水的一部分、分流一次處理機(jī)構(gòu)的分流管線，與流入上述二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合。

第6發(fā)明是根據(jù)第1發(fā)明～第4發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，在上述流入水的有機(jī)物濃度高的情況下，設(shè)置暫時保存來自上述一次處理機(jī)構(gòu)的有機(jī)物濃度高的流入水的高濃度排水貯存罐，代替上述活化劑而將有機(jī)物高濃度流入水與流入上述二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合。

第7發(fā)明為一種工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備：一次處理機(jī)構(gòu)，對工業(yè)園區(qū)排水進(jìn)行一次處理；二次處理機(jī)構(gòu)，利用微生物對由上述一次處理機(jī)構(gòu)處理過的流入水進(jìn)行二次處理；活化劑投與機(jī)構(gòu)，對上述二次處理機(jī)構(gòu)投與使上述微生物活化的活化劑；和微生物存在比率測量機(jī)構(gòu)，進(jìn)行上述二次處理機(jī)構(gòu)的重要微生物的種類的分析，由上述微生物存在比率測量機(jī)構(gòu)分析得到的結(jié)果用來判斷與流入水中的組成對應(yīng)的微生物是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理的重要微生物的活性。

第8發(fā)明是根據(jù)第7發(fā)明所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，上述一次處理機(jī)構(gòu)具有暫時接收并貯存上述工業(yè)園區(qū)排水的緩沖罐。

第9發(fā)明是根據(jù)第8發(fā)明所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備抽出流入上述緩沖罐之前的流入水的一部分、分流一次處理機(jī)構(gòu)的分流管線，與流入上述二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合。

第10發(fā)明是根據(jù)第7發(fā)明～第9發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，在上述流入水的有機(jī)物濃度高的情況下，設(shè)置暫時保存來自上述一次處理機(jī)構(gòu)的有機(jī)物濃度高的流入水的高濃度排水貯存罐，代替上述活化劑而將有機(jī)物高濃度流入水與流入上述二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合。

第11發(fā)明是根據(jù)第1發(fā)明～第10發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備：膜處理裝置，對來自上述二次處理機(jī)構(gòu)的流出水進(jìn)行膜處理；和再生處理裝置，對由上述膜處理裝置處理后的流出水進(jìn)行再生。

第12發(fā)明為一種工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備：一次處理工序，對工業(yè)園區(qū)排水進(jìn)行一次處理；二次處理工序，利用活性污泥對由上述一次處理工序處理過的流入水進(jìn)行二次處理；有機(jī)物濃度測量工序，對流入上述一次處理工序的工業(yè)園區(qū)排水中的有機(jī)物濃度進(jìn)行測量；和活化劑投與工序，對上述二次處理工序投與使上述活性污泥中所含的重要微生物活化的活化劑，根據(jù)上述有機(jī)物濃度測量工序的測量結(jié)果來判斷流入水中的組成，進(jìn)行與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與，通過該活化劑的投與來提高上述重要微生物的活性。

第13發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，上述一次處理工序?qū)⑸鲜龉I(yè)園區(qū)排水暫時接收并貯存、并且對在該貯存前流入的工業(yè)園區(qū)排水中的有機(jī)物濃度進(jìn)行測量。

第14發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明或第13發(fā)明所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備進(jìn)行上述二次處理工序的重要微生物的存在比率的測量的工序，上述重要微生物的存在比率的測定結(jié)果用來判斷與根據(jù)上述有機(jī)物濃度測量工序的測量結(jié)果求得的流入水中的組成對應(yīng)的微生物是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理工序的活性污泥處理的重要微生物的活性。

第15發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明或第13發(fā)明所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備掌握上述二次處理工序的微生物的活性狀況的呼吸速度測量工序，由上述呼吸速度測量工序得到的測量結(jié)果用來判斷是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理工序的處理的微生物的活性。

第16發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明～第15發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備在貯存工序的流入前抽出流入水的一部分、分流一次處理工序的工序，與流入所述二次處理工序的流入水混合。

第17發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明～第16發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，在上述流入水的有機(jī)物濃度高的情況下，設(shè)置暫時保存上述一次處理工序的流入水的工序，代替上述活化劑而將有機(jī)物濃度高的流入水與流入上述二次處理工序的流入水混合。

第18發(fā)明為一種工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備：一次處理工序，對工業(yè)園區(qū)排水進(jìn)行一次處理；二次處理工序，利用微生物對由上述一次處理工序處理過的流入水進(jìn)行二次處理；活化劑投與工序，對上述二次處理工序投與使上述微生物活化的活化劑；和微生物存在比率測量工序，進(jìn)行上述二次處理工序的重要微生物的種類的分析，由上述微生物存在比率測量工序分析得到的結(jié)果用來判斷與流入水中的組成對應(yīng)的微生物是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑的投與來提高有助于上述二次處理工序的活性污泥處理的重要微生物的活性。

第19發(fā)明是根據(jù)第18發(fā)明所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，上述一次處理工序?qū)⑸鲜龉I(yè)園區(qū)排水暫時接收并貯存在緩沖罐中。

第20發(fā)明是根據(jù)第19發(fā)明所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備抽出流入上述緩沖罐之前的流入水的一部分、分流一次處理工序的分流管線工序，與流入上述二次處理工序的流入水混合。

第21發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明～第20發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，在上述流入水的有機(jī)物濃度高的情況下，將來自上述一次處理工序的有機(jī)物濃度高的流入水暫時保存在高濃度排水貯存罐中，代替上述活化劑而將有機(jī)物高濃度流入水與流入上述二次處理工序的流入水混合。

第22發(fā)明是根據(jù)第12發(fā)明～第21發(fā)明中任一項所述的工業(yè)排水處理方法，其特征在于，具備：膜處理工序，對來自上述二次處理工序的流出水進(jìn)行膜處理；和再生處理工序，對由上述膜處理工序處理后的流出水進(jìn)行再生。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，在處理各種從工廠收集的工業(yè)園區(qū)排水時，即使在例如處理水中的有機(jī)物負(fù)荷在短時間內(nèi)增加之類的情況下，通過具備測量所流入的工業(yè)排水中的有機(jī)物濃度的有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)和對二次處理機(jī)構(gòu)投與使微生物活化的活化劑的活化劑投與機(jī)構(gòu)，從而也能夠采取事先提高作為二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置中的微生物的處理速度的對策。

附圖說明

圖1為實施例1的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖2為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖3為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖4為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖5為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖6為表示活性污泥處理裝置內(nèi)的處理時間與cod濃度(基于重鉻酸鉀得到的需氧量(codcr))的關(guān)系的圖。

圖7為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖8為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖9為實施例2的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖10為表示微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果的一例的圖。

圖11為使用微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)的處理流程圖。

圖12為實施例3的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖13為表示呼吸速度的測量結(jié)果的圖。

圖14為實施例4的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

圖15為表示處理時間與排水中的cod濃度的關(guān)系的圖。

圖16為表示由無活化劑所帶來的處理水濃度的活性污泥模擬結(jié)果的圖。

圖17為表示由有活化劑所帶來的處理水濃度的活性污泥模擬結(jié)果的圖。

圖18為表示由有活化劑所帶來的其他處理水濃度的活性污泥模擬結(jié)果的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明優(yōu)選的實施例。需要說明的是，本發(fā)明不受該實施例限定，另外，在存在多個實施例的情況下，也包括組合各實施例而構(gòu)成的方案。

實施例1

圖1為實施例1的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的示意圖。

如圖1所示，本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10a具備暫時接收并貯存工業(yè)園區(qū)排水11的緩沖罐12、對來自緩沖罐12的流出水11a進(jìn)行一次處理的一次處理機(jī)構(gòu)13、利用活性污泥對由一次處理機(jī)構(gòu)13處理過的流入水11b進(jìn)行二次處理的二次處理機(jī)構(gòu)即活性污泥處理裝置14、對流入緩沖罐12的工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物濃度進(jìn)行測量的有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15、和對上述二次處理機(jī)構(gòu)投與使活性污泥處理裝置14的活性污泥中所含的重要微生物活化的活化劑16的活化劑投與機(jī)構(gòu)17，根據(jù)有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15的測量結(jié)果來判斷流入水11b中的組成，利用控制機(jī)構(gòu)20進(jìn)行與判斷的組成對應(yīng)的活化劑16的投與，通過該活化劑16的投與來提高微生物的活性。

根據(jù)本實施例，可以提供一種工業(yè)排水處理系統(tǒng)，在處理各種從工廠收集的工業(yè)園區(qū)排水11時，即使在例如處理水即工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物負(fù)荷在短時間內(nèi)增加之類的情況、例如在平均每1小時4％以上的增減下，通過具備對流入緩沖罐12的工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物濃度進(jìn)行測量的有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15和對上述二次處理機(jī)構(gòu)投與使活性污泥活化的活化劑16的活化劑投與機(jī)構(gòu)17，從而也可以采取事先提高作為二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置14中的微生物的處理速度的對策。

在此，每1小時4％以上的增減中的所述4％這樣的值為構(gòu)成活性污泥的微生物的增殖速度的最大值(10℃)。需要說明的是，若為4％/h以下的有機(jī)物濃度增加速度，則可以對應(yīng)負(fù)荷變動而使活性污泥增殖。另一方面，若超過4％/h，則活性污泥的增殖無法趕上有機(jī)物濃度的增加，使處理水變差。

對此，像本實施例那樣，即使在有機(jī)物濃度的增加超過4％/h的情況下，只要在利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15觀測到流入水的有機(jī)物濃度增加后且該高濃度排水到達(dá)活性污泥處理裝置14為止的期間投入活化劑16而使活性污泥活化，則會降低處理水濃度的增加。

在此，例如所謂的平均每1小時4％以上的增減，具體而言，設(shè)想在2小時左右有機(jī)物濃度增加至5倍的情況等，但是并不限定于此。

在本發(fā)明中，工業(yè)園區(qū)排水11是工業(yè)園區(qū)中產(chǎn)生的生活排水(污水)和工業(yè)排水的統(tǒng)稱。工業(yè)排水的組成取決于工業(yè)園區(qū)內(nèi)的作業(yè)的種類，例如潤滑油等油分、涂料、溶劑、液狀有機(jī)性廢棄物、糖液、汁液、酸發(fā)酵液、油脂類等屬于有機(jī)物源。

有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15對流入緩沖罐12時的工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物的濃度進(jìn)行測量。作為測量有機(jī)物的濃度的指標(biāo)，可列舉例如生化需氧量(biochemicaloxygendemand：bod)、化學(xué)需氧量(chemicaloxygendemand：cod)、總有機(jī)碳(totalorganiccarbon：toc)、油分、紫外線吸光度等。

在此，cod包括基于高錳酸鉀得到的需氧量(codmn)及基于重鉻酸鉀得到的需氧量(codcr)兩種。

對于有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15，測量工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物濃度，并將其結(jié)果送達(dá)控制機(jī)構(gòu)20。

一次處理機(jī)構(gòu)13具備例如油水分離部13a、凝集沉淀部13b、貯存罐13c，進(jìn)行工業(yè)園區(qū)排水11的一次處理。需要說明的是，也可以追加初沉裝置等。

緩沖罐12將工業(yè)園區(qū)排水11貯存一定時間，具備水力停留時間(hrt)。在此，水力停留時間(hrt(h))＝緩沖罐容量(m³)/液流量q(m³/h)。需要說明的是，在本實施例中，一次處理機(jī)構(gòu)中具備緩沖罐12來構(gòu)成暫時處理機(jī)構(gòu)13，但是，在本發(fā)明中也包含不具備緩沖罐12的一次處理機(jī)構(gòu)13。

二次處理機(jī)構(gòu)為活性污泥處理裝置14及其變體。具體而言，可列舉標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、膜分離活性污泥法(membranebioreactor：mbr)、使用微濾膜(mf膜)或超濾膜(uf膜)的方法、生物膜法(bio-filmreactor：bfr)、使用生物載體的方法等。

在此，二次處理機(jī)構(gòu)與設(shè)置在其后段的膜分離裝置、設(shè)置在其后段的水再生用的再生裝置的組合的一例如以下1)～8)所示。

1)二次處理機(jī)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、膜處理裝置為超濾膜(uf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

2)二次處理機(jī)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法、膜處理裝置為微濾膜(mf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

3)二次處理機(jī)構(gòu)為膜分離活性污泥法(membranebioreactor：mbr)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

4)二次處理機(jī)構(gòu)為生物膜法(bio-filmreactor：bfr)、膜處理裝置為超濾膜(uf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

5)二次處理機(jī)構(gòu)為生物膜法(bio-filmreactor：bfr)、膜處理裝置為微濾膜(mf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

6)二次處理機(jī)構(gòu)為生物膜法(bio-filmreactor：bfr)及膜分離活性污泥法(membranebioreactor：mbr)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

7)二次處理機(jī)構(gòu)為生物載體、膜處理裝置為超濾膜(uf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

8)二次處理機(jī)構(gòu)為生物載體、膜處理裝置為微濾膜(mf膜)、再生裝置為反滲透膜裝置的組合。

圖2為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10b在作為二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置14的后段進(jìn)一步設(shè)置膜處理裝置(uf膜、mf膜或mbr)31，并在更后段設(shè)置對該處理水11d進(jìn)行處理的水再生裝置即具有ro膜(reverseosmosismembrane)的反滲透膜裝置32，以制造再生水33。需要說明的是，符號34為濃縮水。

在此，作為水再生法，除使用反滲透膜裝置32以外，還可以使用例如納米過濾器(nf)、電滲析(electrodialysis：ed)、極性轉(zhuǎn)換式電滲析裝置(electrodialysisreversal：edr)、靜電脫離子(cdi)。

其結(jié)果為：對于有機(jī)物濃度變動，由于投與活化劑來預(yù)先提高處理速度，因此可以防止再生工序的向反滲透膜裝置32流入的有機(jī)物濃度的顯著增加。其結(jié)果可以將ro膜的污損(例如生物污染、化學(xué)污染)防患于未然。

圖3為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10c中，代替圖2所示的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10b中的二次處理機(jī)構(gòu)即活性污泥處理裝置14而設(shè)置膜分離活性污泥處理裝置(mbr)15a，并在其后段設(shè)置對該處理水11c進(jìn)行處理的水再生裝置即反滲透膜裝置32，以制造再生水33。

圖4為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10d中，代替圖2所示的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10b中的二次處理機(jī)構(gòu)即活性污泥處理裝置14而設(shè)置生物膜處理裝置(bfr)15b，并設(shè)置膜處理裝置(例如uf膜)31，再在其后段設(shè)置對該處理水11d進(jìn)行處理的水再生裝置即反滲透膜裝置32，以制造再生水33。

圖5為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10e中，在圖3所示的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10c中的二次處理機(jī)構(gòu)即膜分離活性污泥處理裝置(mbr)15a的上游側(cè)設(shè)置生物膜處理裝置(bfr)15b，并在膜分離活性污泥處理裝置(mbr)15a的后段設(shè)置對該處理水11c進(jìn)行處理的水再生裝置即反滲透膜裝置32，以制造再生水33。

在本實施例中，通常設(shè)置分流生物膜處理裝置15b的分流管線35，在根據(jù)變動需要利用生物膜處理裝置15b的處理的情況下，關(guān)閉分流管線35的閥36，以使得利用生物膜處理裝置15b進(jìn)行粗處理后，利用膜分離活性污泥處理裝置(mbr)15a進(jìn)行正式處理。

作為對活性污泥處理裝置14投與的活化劑16，例如為有機(jī)物、碳源(醇類：乙醇、甲醇等；烴類：葡萄糖等；芳香族烴類：苯酚等；糖類；有機(jī)酸類：乙酸等)、營養(yǎng)鹽類(氮、磷、鉀等)、微生物制劑(活性污泥、微生物、酵母等及其干燥物。干燥法為非加熱的真空干燥、凍結(jié)干燥等)、提取物(酵母提取物、肉提取物等)、廢棄物(液狀有機(jī)性廢棄物、糖液、汁液、酸發(fā)酵液、油脂類)、高濃度排水(至少比由有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)測定的工業(yè)排水更高濃度的排水。將由工業(yè)園區(qū)排水產(chǎn)生的高濃度排水暫時貯存，并在此種負(fù)荷變動時逐次少量地使用)、活性污泥(在設(shè)施內(nèi)產(chǎn)生的活性污泥的濃縮液、脫水污泥等)等。

在本系統(tǒng)中，一次處理機(jī)構(gòu)13的作用特別以由緩沖罐12帶來的負(fù)荷變動(濃度變動)的平滑化為目的，在實施該平滑化的基礎(chǔ)上應(yīng)用活化劑16，從而可以應(yīng)對更高的濃度變動。

因此，作為該平滑化的水力停留時間(hydraulicretentiontime：hrt)，優(yōu)選設(shè)為2小時以上、更優(yōu)選為3小時以上。另外，由有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15測量后到達(dá)二次處理機(jī)構(gòu)(活性污泥處理裝置14)的時間優(yōu)選設(shè)為2小時以上、更優(yōu)選為3小時以上。

圖15為表示處理時間與排水中的cod濃度的關(guān)系的圖。在此，圖15中，橫軸相當(dāng)于時間，縱軸相當(dāng)于cod濃度。

圖15中示出由緩沖罐12帶來的濃度平滑化、由一次處理機(jī)構(gòu)13帶來的到達(dá)延遲化所得到的效果。

圖15中，作為原水的工業(yè)園區(qū)排水11相當(dāng)于有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15的cod濃度。圖中以虛線來表示。水力停留時間hrt2h為緩沖罐12的槽內(nèi)或流出水11a的cod濃度。圖中以單點劃線表示。到達(dá)時間+2h相當(dāng)于貯存罐13c或流入水11b的cod濃度。圖中以實線來表示。

計算條件設(shè)想為緩沖罐12的水力停留時間hrt2h，容器的形態(tài)設(shè)想為完全混合槽。

油水分離部13a、凝集沉淀部13b、貯存罐13c的合計容積為流量的2倍(相當(dāng)于到達(dá)時間2小時)，容器的形態(tài)設(shè)想為栓塞流(plugflow)槽(無上游下游的混合)。

圖15中，首先，利用由緩沖罐12帶來的濃度的平滑化，使cod濃度降低(圖15中，符號a)。此時，最大濃度變低，最小濃度變高，濃度的時間變化變得緩和。

由此，通過將急劇的有機(jī)物的濃度變動(＝高濃度原水)變?yōu)榫徛臐舛茸儎?，從而能夠進(jìn)行活性污泥的有機(jī)物處理性能以內(nèi)的處理、或者能夠利用與活性污泥的增殖相伴的處理性能提高來進(jìn)行處理。

另一方面，產(chǎn)生由緩沖罐12、油水分離部13a、凝集沉淀部13b、貯存罐13c帶來的高濃度原水的到達(dá)延遲化(圖15中，符號b)。

通過在該到達(dá)延遲化的時間內(nèi)添加活化劑，可以在高的有機(jī)物的峰到達(dá)活性污泥槽為止的期間增加活性污泥量或增加活性污泥的活性。

圖16及圖17為表示由活化劑的有無所帶來的處理水濃度的活性污泥模擬結(jié)果的圖。在此，圖16及17中，上段的圖示表示時間與原水(工業(yè)排水)有機(jī)物的濃度(mg/l)的關(guān)系，下段的圖示中，橫軸為時間，左側(cè)縱軸為處理水有機(jī)物濃度(mg/l)，右側(cè)縱軸為活性污泥的濃度(mg/l)。

圖16為無活化劑的情況，圖17為有活化劑的情況。

在圖16(無活化劑)的情況下，在第9～11小時高濃度排水1500mg/l流入活性污泥槽，同時處理水濃度增加，最大達(dá)到72mg/l。

此時，在流入(第9小時)的同時，活性污泥濃度開始增加，但是無法增加至可以處理原水的有機(jī)物濃度增加的活性污泥濃度。

這樣一來，即使在原水的有機(jī)物濃度增加后活性污泥濃度開始增加，也無法應(yīng)對原水的有機(jī)物濃度的增加。

與此相對，在圖17(有活化劑)的情況下，同樣在第9～11小時原水的有機(jī)物濃度增加，但是事先對應(yīng)濃度增加的檢測而在第1～3小時添加活化劑。活化劑的濃度為高濃度排水的值(＝1500mg/l)的1/2即750mg/l。

由此，活性污泥濃度開始增加，在第9小時的高濃度排水所到達(dá)的時刻，可以“事先”提高污泥濃度。

這樣一來，在有活化劑的情況下，處理水有機(jī)物濃度最大為50mg/l，可以比無活化劑的情況(72mg/l)有所降低。

另一方面，因活化劑的添加而使處理水暫時惡化，因此需要以使處理水濃度達(dá)到容許范圍內(nèi)的方式來調(diào)整活化劑的添加濃度、時間。

需要說明的是，本數(shù)值模擬的裝置結(jié)構(gòu)為膜分離活性污泥槽1槽(mbr1槽)，所考慮的反應(yīng)為有機(jī)物對活性污泥的吸附、所吸附的有機(jī)物被活性污泥氧化分解、活性污泥的自消化。

接著，對使用本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的排水處理的運(yùn)轉(zhuǎn)方法進(jìn)行說明。

工業(yè)園區(qū)排水11將某一定的排水從各工廠排出，因此通常沒有太大的變動。然而，在由有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15檢測到急劇的濃度變動、例如在2小時內(nèi)有機(jī)物濃度增加至5倍的情況下，由控制機(jī)構(gòu)20判斷為異常。

該判斷的結(jié)果為：將活化劑16從活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加到二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置14中，在處理水的濃度變動到達(dá)活性污泥處理裝置14之前，使活性污泥處理裝置14內(nèi)事先產(chǎn)生高有機(jī)物濃度的狀況。

在此，作為高有機(jī)物濃度的范圍，期望為與上述檢測到的濃度為同程度～1/2程度的濃度范圍。作為成為高有機(jī)物濃度的時間，期望為10分鐘以上且小于2小時的短時間。

另外，活化劑16的添加頻率可以如上述那樣連續(xù)地進(jìn)行，也可以斷續(xù)地進(jìn)行多次。

在此，如上述那樣，活化劑16的添加濃度為100％～50％，時間為10分鐘以上且小于2小時，頻率為連續(xù)或斷續(xù)，但是最理想的是期望使活性污泥量為高濃度排水流入時的處理水濃度達(dá)到容許范圍以下的最小量。

具體而言，采用高濃度排水到達(dá)的整個時間(若為圖17，則為第1～9小時之間的8小時)連續(xù)地進(jìn)行添加。該活化劑混合后的濃度盡可能低時，可以抑制處理水濃度的惡化、抑制活化劑添加成本的增加。

圖18為表示由有活化劑所帶來的其他處理水濃度的活性污泥模擬結(jié)果的圖。

圖18為連續(xù)地添加活化劑16的情況(圖18中，為上段的圖示)，處理水的有機(jī)物濃度的最大值為32mg/l，與圖17的處理水有機(jī)物濃度的最大值50mg/l相比可以進(jìn)一步降低。

另外，可以以由有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15得到的經(jīng)時性的有機(jī)物濃度測定結(jié)果作為輸入條件，輸入演算裝置，在該演算裝置中通過數(shù)值模擬來預(yù)測處理水11c的濃度，并以使該處理水11c的濃度滿足規(guī)定條件(例如處理水濃度基準(zhǔn)值等)的方式來確定活化劑16的添加濃度。以達(dá)到所確定的添加濃度的方式利用控制機(jī)構(gòu)20經(jīng)由活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加活化劑16。

在此，處理水濃度基準(zhǔn)值為排水處理設(shè)備的使用者、管理者等任意設(shè)定的數(shù)值，是指對處理水所要求的濃度。需要說明的是，之所以對處理水有所要求是由于其依存于后段的使用條件、法律規(guī)定，若為后段的使用條件，則例如為對反滲透膜ro的供給水濃度條件，若為法律規(guī)定，則為國家、自治體等的排水處理廠自主設(shè)定的排出水水質(zhì)基準(zhǔn)。

作為本發(fā)明的操作效果，除有機(jī)物濃度的降低外，還可列舉例如氮濃度、磷濃度、懸濁物濃度等的降低。

另外，作為處理水水質(zhì)的例子，可例示為按照排水處理、再生廠的自主基準(zhǔn)將活性污泥處理水的濃度設(shè)定為codcr50mg/l以下。

需要說明的是，作為其他基準(zhǔn)值的例示，包括例如按照日本水質(zhì)污濁防止法排水基準(zhǔn)為bod＜160mg/l、codmn＜160mg/l等。

另外，作為排水處理設(shè)備的排出基準(zhǔn)，可例示例如bod＜10mg/l、cod＜20mg/l、總氮＜10mg/l、總磷＜1mg/l等基準(zhǔn)，但是本發(fā)明并不限定于此。

根據(jù)本實施例，在活性污泥處理裝置14中的急劇濃度增加之前，預(yù)先使活性污泥經(jīng)受高有機(jī)物濃度，由此可以提高活性污泥的處理速度或增加污泥濃度。

由此，在急劇的濃度增加到達(dá)活性污泥處理裝置14時，可以預(yù)先提高活性污泥處理裝置14內(nèi)的微生物的處理能力。

在未使用本發(fā)明的方法的情況下，無法得到對應(yīng)于有機(jī)物濃度增加速度所需的污泥濃度、處理速度的增加，使處理水的有機(jī)物濃度增加，處理水水質(zhì)變差。

圖6為表示活性污泥處理裝置內(nèi)的處理時間與cod濃度(基于重鉻酸鉀得到的需氧量(codcr))的關(guān)系的圖。

圖6中，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，流入排水的cod值以約300mg/l進(jìn)行推移。

在該穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)中，圖中，在如符號a那樣發(fā)生濃度變動(cod值上升至1500mg/l)的情況下，處于高濃度運(yùn)轉(zhuǎn)。

此時，在不進(jìn)行cod的處理的情況下，活性污泥處理裝置14內(nèi)的cod濃度在活性污泥處理裝置14內(nèi)緩緩地上升(點線)。

另一方面，利用活性污泥處理裝置14處理cod，減小cod濃度并流出。

另外，在無活化劑16的情況(無1)下，隨著向活性污泥處理裝置14的流入排水變成高濃度，來自活性污泥處理裝置14的流出排水濃度上升，變得不滿足排水基準(zhǔn)(例如排水基準(zhǔn)值為50mg/l)。

另外，在無活化劑16的情況(無2)下，也會隨著變成高濃度而使?jié)舛壬仙?，暫時不滿足排水基準(zhǔn)，但是若之后微生物的活性提高、處理速度提高，則流出排水濃度降低(圖中白圈)。

對此，當(dāng)在高濃度上升之前投與活化劑16的情況下，采取事先提高在活性污泥處理裝置14內(nèi)的活性污泥的處理速度的對策，因此cod濃度上升為微小變動。

這樣一來，根據(jù)本實施例，事先利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15來檢測急劇的負(fù)荷變動，根據(jù)其結(jié)果，在活性污泥處理裝置14中添加活化劑16，由此提高活性污泥處理的處理速度，可以將超過排水基準(zhǔn)值的情況防患于未然。其結(jié)果為：即使在例如有急劇的濃度變動的情況下，也始終可以滿足處理水11c的排水基準(zhǔn)。

圖7為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

如圖7所示，在本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10f中，對導(dǎo)入緩沖罐12的工業(yè)園區(qū)排水11的一部分11a設(shè)置分流一次處理機(jī)構(gòu)13而導(dǎo)入活性污泥處理裝置14的前段側(cè)的分流管線23，以使在流入活性污泥處理裝置14的流入水11b中混合所分流的工業(yè)園區(qū)排水11的一部分11a。

在利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15檢測為高濃度的工業(yè)園區(qū)排水11的情況下，將其一部分11a分流，并投入活性污泥處理裝置14。

該分流量為活性污泥處理裝置14中的流量的50％以下，在導(dǎo)入活性污泥處理裝置14的情況下，按照低于高濃度排水的濃度(1/2程度)使其分流。

其結(jié)果為：跳過利用一次處理機(jī)構(gòu)13進(jìn)行處理所需的停留時間，從而在經(jīng)由一次處理機(jī)構(gòu)13的高濃度排水到達(dá)之前，可以使用相同組成的高濃度排水作為活化劑。

作為活化劑進(jìn)行添加的組成與經(jīng)過一次處理機(jī)構(gòu)13所到達(dá)的高濃度排水的組成相同，因此進(jìn)一步提高由活化劑帶來的活性污泥處理裝置14內(nèi)的活性污泥的活性提高效果，并且可以提高經(jīng)過一次處理機(jī)構(gòu)13所到達(dá)的高濃度排水的處理速度。

圖8為實施例1的另一工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。

如圖8所示，本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10g中，在流入活性污泥處理裝置14之前的流入水11b為高濃度排水的情況下，預(yù)先將該一部分高濃度流入水11b分離貯存于高濃度流入水貯存罐24中，并根據(jù)之后的活性污泥的處理性能進(jìn)行供給。

此時，對活性污泥處理裝置14的供給無需連續(xù)地、恒定地進(jìn)行，也可以使處理性能低的活化劑供給初期較少而活化劑供給后期較多。另外，在無需添加活化劑16的有機(jī)物為低濃度的情況下，不如逐次少量地繼續(xù)添加高濃度流入水11b來提高濃度，從而可以提高處理性能。需要說明的是，在生物處理中，濃度增加或濃度降低均不理想，因此與由活化劑16所帶來的濃度變動相比，通過調(diào)整并添加暫時貯存的高濃度流入水11b的供給量，從而可以將濃度維持恒定。

在實施例1中，使用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15，投與活化劑16，但是，若事先知曉有機(jī)物濃度的增加，則無論有無測定有機(jī)物濃度，均可添加活化劑16。

例如，在工業(yè)園區(qū)中，在高作業(yè)時期，據(jù)經(jīng)驗知曉有機(jī)物濃度會增加。因此，通過在這幾天前預(yù)先添加活化劑16，從而可以事先應(yīng)對在高作業(yè)時期的有機(jī)物濃度的增加。這樣也可以基于操作計劃而事先使用活化劑16。

此時，有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15用來判斷排水中的有機(jī)物濃度是否為設(shè)想的范圍內(nèi)，若為設(shè)想內(nèi)，則無需投與活化劑16。相對于此，若確認(rèn)有設(shè)想以上的濃度上升，則也可以進(jìn)一步投與活化劑16來準(zhǔn)備高濃度的排水處理。

實施例2

圖9為實施例2的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。需要說明的是，對與實施例1的結(jié)構(gòu)部件相同的部件標(biāo)注相同符號并省略重復(fù)的說明。如圖9所示，本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10h在實施例1的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10a中還具備進(jìn)行作為二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置14的重要微生物的種類的分析(鑒定及定量)的微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21。而且，由該微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21測定的結(jié)果用來判斷與根據(jù)有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15的測量結(jié)果求得的工業(yè)園區(qū)排水11中的組成對應(yīng)的重要微生物是否適當(dāng)，在判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑16的投與來提高有助于活性污泥處理裝置14的活性污泥處理的重要微生物的活性。

由該微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21測定的重要微生物是指在活性污泥處理裝置14的微生物內(nèi)利用菌叢分析手段預(yù)先確定的微生物、即對活性污泥的確定特別重要的微生物。

作為該重要微生物的一例，可列舉：分解排水中的有機(jī)物的有機(jī)物分解菌(例如鞘脂桿菌(sphingobacteriales)目等)、分解石油系成分的石油系成分分解菌(例如紅環(huán)菌(rhodocyclaceae)科等)、獨(dú)立營養(yǎng)菌(例如嗜氫菌(hydrogenophilaceae)科、硫桿菌(thiobacillus)屬等)的活性污泥處理中比率增加的菌。

另外，作為重要微生物的一例，可列舉如厭氧菌(例如擬桿菌(bacteroidales)目、密螺旋體(treponema)屬、w22屬)那樣優(yōu)選在活性污泥處理中比率減少的菌。

在本實施例中，預(yù)先利用菌叢分析來確定重要的微生物，為了迅速地測定所確定的重要微生物，制成用于測定微生物存在比率的pcr引物(正向引物及反向引物)、探針。之后，進(jìn)行基于sybrgreen法的實時pcr，確認(rèn)活性污泥處理裝置14內(nèi)的重要微生物的平衡。

具體而言，使用具有檢測特定的鞘脂桿菌目的有機(jī)物分解菌的引物、探針的序列的正向引物及反向引物，以16srrna或rdna為模板進(jìn)行pcr，由此可以擴(kuò)增得到具有引物對間的堿基序列的核酸片斷，可以測定作為重要微生物的例如鞘脂桿菌目的有機(jī)物分解菌的比率。

在進(jìn)行該pcr時，若將特定序列的核酸片斷用標(biāo)識物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)識并用作探針，則可以檢測pcr的過程中的擴(kuò)增狀態(tài)，故優(yōu)選。作為進(jìn)行標(biāo)識的探針，可以使用使核酸片斷結(jié)合放射性元素、酶、熒光物質(zhì)或化學(xué)物質(zhì)等標(biāo)識物質(zhì)而進(jìn)行了標(biāo)識的核酸片斷。

該定量pcr的測定的結(jié)果可以用于掌握現(xiàn)在的活性污泥處理裝置14的重要微生物為何種比率。

圖10為表示微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果的一例的圖。如圖10所示，編號1的測定表示在利用活性污泥處理裝置14進(jìn)行處理的情況下，進(jìn)行某個時刻的重要微生物的測定時(活化劑投與開始前)的菌的平衡。在編號1的狀態(tài)下，呈現(xiàn)有機(jī)物分解菌的比率多、但氮分解/獨(dú)立營養(yǎng)菌的比率少的分布。

在此種比率下，在緩沖罐12的上游利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15檢測出工業(yè)園區(qū)排水11中的氮成分為高濃度的情況下，在該狀態(tài)下氮分解不足，因此由活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加使氮分解菌的活性提高的活化劑16。

由此，可以采取在氮成分的濃度高的工業(yè)園區(qū)排水11到達(dá)活性污泥處理裝置14前事先提高微生物的處理速度的對策。

接著，編號2的測定表示在利用活性污泥處理裝置14進(jìn)行處理的情況下，進(jìn)行某個時刻的重要微生物的測定時的平衡。

在編號2的狀態(tài)下，呈現(xiàn)有機(jī)物分解菌的比率少、但氮分解/獨(dú)立營養(yǎng)菌的比率多的分布。

在此種比率下，在緩沖罐12的上游利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15檢測出工業(yè)園區(qū)排水11中的有機(jī)物成分為高濃度的情況下，在該狀態(tài)下有機(jī)物分解不足，因此由活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加使有機(jī)物分解菌的活性提高的活化劑16。

由此，可以采取在有機(jī)物成分的濃度高的工業(yè)園區(qū)排水11到達(dá)活性污泥處理裝置14前事先提高微生物的處理速度的對策。

從該編號2的測定狀態(tài)添加活化劑16的結(jié)果為：若在經(jīng)過規(guī)定時間后利用微生物存在比率測量來測定比率，則確認(rèn)為編號3的狀態(tài)。編號3的狀態(tài)還可以確認(rèn)為達(dá)到使有機(jī)物分解菌活化的活化劑投與后的重要微生物的平衡、有機(jī)物分解菌的比率變高。

需要說明的是，在此種狀態(tài)下利用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15檢測到工業(yè)園區(qū)排水11中的氫成分為高濃度的情況下，在該狀態(tài)下氫分解不足，因此由活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加使氫分解菌的活性提高的活化劑16。

即，初期厭氧菌多，但是若通過投與活化劑16來促進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)，則厭氧菌減少，有機(jī)物分解菌、石油系成分分解微生物、氮分解/獨(dú)立營養(yǎng)微生物增加，重要微生物的比例發(fā)生變化。由于該重要微生物與有機(jī)物的處理速度相關(guān)聯(lián)，因此通過掌握重要微生物的比率，可以測量活性污泥處理裝置14的處理性能。

利用該微生物存在比率測量的測定，可以掌握活性污泥的現(xiàn)狀的處理性能。

而且，在有機(jī)物的處理性能低(例如處理水bod高)且微生物存在比率測量的測定的結(jié)果并不是適合的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的情況下，通過進(jìn)行活化劑16的添加，可以轉(zhuǎn)移至適合的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。另外，若分解排水的主成分的重要微生物的存在比率小，則同樣地通過添加微生物制劑、有機(jī)物、營養(yǎng)鹽等，以提高重要有機(jī)物的分解速度。

在此，對將有機(jī)物濃度計與微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)組合的運(yùn)轉(zhuǎn)操作進(jìn)行說明。

圖11為使用微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)的處理流程圖。

如圖11所示，利用微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)(例如實時pcr裝置)21來確認(rèn)活性污泥處理裝置14內(nèi)的微生物的平衡(s-1)。

接著，由有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15得到的測量結(jié)果檢測到具有急劇的負(fù)荷變動(s-2)。

判斷現(xiàn)在的活性污泥處理裝置14的微生物的平衡是否良好(s-3)。

在判斷的結(jié)果為適當(dāng)?shù)那闆r(是)下，在現(xiàn)狀的活性污泥處理裝置14的狀態(tài)下進(jìn)行處理(s-4)。

相對于此，在判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r(否)下，由活化劑投與機(jī)構(gòu)17添加與有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15的分析對應(yīng)的活化劑16(s-5)。

經(jīng)過規(guī)定時間后，菌的平衡發(fā)生變化，確認(rèn)到與負(fù)荷變動相對應(yīng)(s-6)。

在步驟(s-3)的判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，也可以進(jìn)一步進(jìn)行以下的應(yīng)對。

在現(xiàn)在的活性污泥處理裝置的微生物的平衡中想要增殖的微生物少的情況下，可以添加活化劑，另外，在現(xiàn)在的活性污泥處理裝置的微生物的平衡中想要減少的微生物(厭氧菌)多的情況下，也可以增大空氣或氧的投入量。

另外，在幾天前的某個工廠中察覺到石油系物質(zhì)混入到排水這樣的信息的情況下，在實施例1中，通常投與活化劑16來防備這些情況，但是在實施例2中，首先，利用微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21進(jìn)行重要微生物的比率的測定，其測定的結(jié)果確認(rèn)到石油系成分分解菌的比例已經(jīng)充足時，不需要活化劑16的投與，可以避免無用的活化劑16的投與。

在本實施例中，作為微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21，雖然使用實時pcr裝置作為迅速進(jìn)行菌叢分析的手段，但是，本發(fā)明并不限定于此，例如也可以應(yīng)用分析信使rna等的方法、將應(yīng)用了對特異性的dna進(jìn)行雜化的探針的特定的微生物進(jìn)行光學(xué)分析的流式細(xì)胞儀法等來測定特定的重要微生物存在比率。

實施例3

圖12為實施例3的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。需要說明的是，對與實施例1的結(jié)構(gòu)部件相同的部件標(biāo)注相同符號并省略重復(fù)的說明。如圖12所示，本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10i在實施例1的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10a中還具備測量活性污泥處理裝置14的呼吸速度的呼吸速度測量機(jī)構(gòu)22，由呼吸速度測量機(jī)構(gòu)22得到的測量結(jié)果用來判斷是否適當(dāng)，在判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑16的投與來提高有助于活性污泥處理裝置14的處理的微生物的活性。

利用該呼吸速度分析，可以掌握活性污泥的現(xiàn)狀的處理性能。

在此，有機(jī)物分解與溶解氧do的消耗的關(guān)系成為下述反應(yīng)，在有機(jī)物分解時消耗氧。因此，由氧濃度的減少速度可以類推有機(jī)物的分解速度。例如示出葡萄糖的分解。

c6h12o6+o2→6co2+6h2o

因此，在有機(jī)物的處理性能低(例如處理水bod高)且呼吸速度的測量的結(jié)果并非適合的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的情況下，通過添加活化劑而使其轉(zhuǎn)移至適合的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

根據(jù)該呼吸速度的測量，針對排水的主成分的呼吸速度小于規(guī)定值的情況下，添加適合于該物質(zhì)的分解的微生物制劑或有機(jī)物(＝與排水的主成分相同)、營養(yǎng)鹽等作為活化劑。

圖13為表示呼吸速度的測量結(jié)果的圖。

圖13的橫軸為時間，縱軸表示溶解氧濃度。

作為呼吸速度計，使用“tschecker(商品名)”株式會社小川環(huán)境研究所制的呼吸速度計。

在該圖示中，溶解氧的減少速度(圖示的斜率)相當(dāng)于氧消耗速度、即呼吸速度。由該呼吸速度可以掌握有機(jī)物分解的處理速度。

圖13的上段為試驗開始前的活性污泥的馴化前(＝有機(jī)物處理性能低的)狀態(tài)，圖13的下段為經(jīng)過一定時間后(活性污泥的馴化后(＝有機(jī)物處理性能高))的圖示。

(0)為基于呼吸速度得到的溶解氧濃度圖示，(1)為基于基準(zhǔn)液的添加得到的溶解氧濃度圖示，(2)為基于排水的添加得到的溶解氧濃度圖示，(3)為基于乙酸鈉的添加得到的溶解氧濃度圖示，(4)為基于苯酚化合物的添加得到的溶解氧濃度圖示。由該圖示的斜率求得呼吸速度。例如若對呼吸速度(0)的圖示進(jìn)行比較，則該圖示的斜率在試驗后變大，判明呼吸速度增大。另外，若對苯酚化合物(4)的圖表示進(jìn)行比較，則在試驗前幾乎無呼吸速度、即幾乎無苯酚分解速度，但是在試驗后可以確認(rèn)呼吸速度增加，因此苯酚分解速度也提高。

由此，通過利用呼吸速度測量機(jī)構(gòu)22測量呼吸速度，可以測量活性污泥處理裝置14的活性污泥的現(xiàn)狀的有機(jī)物處理性能。

實施例4

圖14為實施例4的工業(yè)排水處理系統(tǒng)的概略圖。需要說明的是，對與實施例1及2的結(jié)構(gòu)部件相同的部件標(biāo)記相同符號并省略重復(fù)的說明。如圖14所示，本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10j具備暫時接收并貯存工業(yè)園區(qū)排水11的緩沖罐12、對來自上述緩沖罐12的流出水11a進(jìn)行一次處理的一次處理機(jī)構(gòu)13、對由上述一次處理機(jī)構(gòu)13處理過的流入水11b利用微生物進(jìn)行二次處理的二次處理機(jī)構(gòu)(活性污泥處理裝置)14、對作為上述二次處理機(jī)構(gòu)的活性污泥處理裝置14投與使上述微生物活化的活化劑16的活化劑投與機(jī)構(gòu)17、和進(jìn)行上述二次處理機(jī)構(gòu)(活性污泥處理裝置)14的重要微生物的種類的分析(鑒定及定量)的微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21，由微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21測定得到的結(jié)果用來判斷與工業(yè)園區(qū)排水11中的組成對應(yīng)的微生物是否適當(dāng)，在上述判斷的結(jié)果為不適當(dāng)?shù)那闆r下，通過與上述判斷的組成對應(yīng)的活化劑16的投與來提高有助于上述二次處理機(jī)構(gòu)(活性污泥處理裝置)14的活性污泥處理的微生物的活性。

本實施例的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10j從實施例2的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10h刪除有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15。

在實施例2中，使用有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)15，但是在本實施例中，僅利用微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21來確認(rèn)活性污泥處理裝置14內(nèi)的微生物的平衡，并進(jìn)行與該平衡相應(yīng)的處理，由此使活性污泥處理裝置14的狀態(tài)為良好的狀態(tài)。

使用該微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21，根據(jù)現(xiàn)在的活性污泥處理裝置14內(nèi)的平衡，掌握想要增殖的重要微生物和想要減少的重要微生物，并進(jìn)行與之相應(yīng)的處理，由此可以將活性污泥處理裝置14維持于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。

作為想要增殖的微生物，為需氧菌，例如在有機(jī)物分解微生物、氮分解微生物、獨(dú)立營養(yǎng)微生物、石油系成分分解微生物的存在比例少的情況下，投與使它們增殖的活化劑16。

例如在想要使有機(jī)物分解微生物增殖的情況下，投與有機(jī)物(例如糖、醇等)作為活化劑16。

在想要使氮分解微生物增殖的情況下，投與例如氨、硫化銨、氯化銨、尿素作為活化劑16。

在想要使獨(dú)立營養(yǎng)微生物增殖的情況下，投與金屬(例如鐵、鎳、錳、鈷等)作為活化劑16。

在想要使石油系成分分解微生物增殖的情況下，在芳香族系有機(jī)碳的分解中投與例如苯酚、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯作為活化劑16。另外，在為了分解直鏈有機(jī)碳而想要增殖微生物的情況下，投與例如植物油等作為活化劑16。

另外，根據(jù)微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21的測定結(jié)果，想要減少的微生物的存在比例多的情況下，掌握厭氧性微生物、h2生成細(xì)菌、甲烷生成細(xì)菌、硫酸還原細(xì)菌等的存在比例，為了使它們減少，而進(jìn)行酶的添加或氧(空氣)的供給。

根據(jù)本實施例，進(jìn)行基于活性污泥處理裝置14的微生物存在比率測定機(jī)構(gòu)21的測定，由此掌握現(xiàn)狀的微生物狀態(tài)，由該掌握的結(jié)果來掌握想要增殖的微生物和想要減少的微生物，并進(jìn)行與之對應(yīng)的處理(活化劑16或氧的添加)，由此可以將活性污泥處理裝置14維持在適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。

另外，在實施例4中，也可以使用實施例1中說明的工業(yè)排水處理系統(tǒng)10f的分流管線23而與流入二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合、或者設(shè)置工業(yè)排水處理系統(tǒng)10g的暫時保存來自一次處理機(jī)構(gòu)13的有機(jī)物濃度高的流入水的高濃度流入水貯存罐24并代替活化劑16而將高濃度流入水與流入上述二次處理機(jī)構(gòu)的流入水混合。

附圖標(biāo)記說明

10a～10j工業(yè)排水處理系統(tǒng)

11工業(yè)園區(qū)排水

12緩沖罐

13一次處理機(jī)構(gòu)

14活性污泥處理裝置

15有機(jī)物濃度測量機(jī)構(gòu)

16活化劑

17活化劑投與機(jī)構(gòu)