申请日2013.08.14
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F11/04; C02F3/34
摘要
本发明涉及一种对含有高浓度悬浮性有机物的废水有效的含有悬浮性有机物的废水的处理系统，其具有：将被处理水中所含的分离悬浮性有机物分离的悬浮性有机物分离装置(10)、对通过悬浮性有机物分离装置(10)分离出的悬浮性有机物进行厌氧消化的污泥厌氧消化装置(20)、将污泥厌氧消化装置(20)的消化液中所含的氨在好氧条件下氧化为亚硝酸的亚硝酸化装置(30)、利用自养脱氮微生物将亚硝酸化装置(30)的处理液中所含的氨在厌氧条件下氧化为氮气的自养脱氮装置(40)、以及将在悬浮性有机物分离装置(10)中除去了悬浮性有机物而得到的分离液供给于亚硝酸化装置(30)的第一输送路径(R1)。
权利要求书
1.一种含有悬浮性有机物的废水的处理系统，其具有：
从含有悬浮性有机物的被处理水中分离悬浮性有机物的悬浮性有机物 分离装置、
对通过所述悬浮性有机物分离装置分离出的悬浮性有机物进行厌氧消 化的污泥厌氧消化装置、
将所述污泥厌氧消化装置的消化液中所含的氨在好氧条件下氧化为亚 硝酸的亚硝酸化装置、以及
利用自养脱氮微生物将所述亚硝酸化装置的处理液中所含的氨在厌氧 条件下氧化为氮气的自养脱氮装置，
该处理系统还具备第一输送路径，所述第一输送路径将在所述悬浮性有 机物分离装置中除去了悬浮性有机物而得到的分离液或对该分离液进行了 生物处理而得到的处理液供给于所述亚硝酸化装置。
2.根据权利要求1所述的含有悬浮性有机物的废水的处理系统，其具 备第二输送路径，所述第二输送路径将所述悬浮性有机物分离装置的分离液 或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液供给于所述自养脱氮装置。
3.根据权利要求1或2所述的含有悬浮性有机物的废水的处理系统， 其具备第三输送路径，所述第三输送路径将由所述自养脱氮装置处理后的脱 氮液返送至所述自养脱氮装置。
4.根据权利要求1或2所述的含有悬浮性有机物的废水的处理系统， 其具备异养脱氮装置，所述异养脱氮装置利用异养脱氮微生物将所述自养脱 氮处理装置的脱氮液中所含的硝酸在厌氧条件下还原为氮气，该处理系统还 具备第四输送路径，所述第四输送路径将由所述异养脱氮装置处理后的脱氮 液返送至所述自养脱氮装置。
5.一种含有悬浮性有机物的废水的处理方法，该方法包括进行下述处 理：
从含有悬浮性有机物的被处理水中分离出悬浮性有机物的悬浮性有机 物分离处理、
对通过所述悬浮性有机物分离处理而分离出的悬浮性有机物进行厌氧 消化的污泥厌氧消化处理、
将所述污泥厌氧消化处理得到的消化液中所含的氨在好氧条件下氧化 为亚硝酸的亚硝酸化处理、以及
利用自养脱氮微生物将所述亚硝酸化处理得到的处理液中所含的氨在 厌氧条件下氧化为氮气的自养脱氮处理，其中，
将由所述悬浮性有机物分离处理除去了悬浮性有机物而得到的分离液 或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液输送至所述亚硝酸化处理和 所述自养脱氮处理，并对各处理工序中的游离亚硝酸浓度进行调节。
6.一种含有悬浮性有机物的废水的处理方法，该方法包括进行如下处 理：
从含有悬浮性有机物的被处理水中分离出悬浮性有机物的悬浮性有机 物分离处理、
对通过所述悬浮性有机物分离处理而分离出的悬浮性有机物进行厌氧 消化的污泥厌氧消化处理、
将所述污泥厌氧消化处理得到的消化液中所含的氨在好氧条件下氧化 为亚硝酸的亚硝酸化处理、以及
利用自养脱氮微生物将所述亚硝酸化处理得到的处理液中所含的氨在 厌氧条件下氧化为氮气的自养脱氮处理，其中，
将在所述悬浮性有机物分离处理中除去了悬浮性有机物而得到的分离 液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液输送至所述亚硝酸化处理， 再将所述处理液或所述分离液与所述处理液两者输送至所述自养脱氮处理， 并对各处理工序中的游离亚硝酸浓度进行调节。
7.根据权利要求5或6所述的含有悬浮性有机物的废水的处理方法， 其中，所述亚硝酸化处理工序中，将游离亚硝酸浓度调整为小于0.2ppm， 所述自养脱氮处理工序中，将游离亚硝酸浓度调整为小于0.08ppm。
说明书
含有悬浮性有机物的废水的处理系统及处理方法
技术领域
本发明涉及含有悬浮性有机物的废水的处理系统及处理方法，特别涉及 适于含有高浓度悬浮性有机物的废水的处理系统及处理方法。
背景技术
以往，在处理含有高浓度悬浮性有机物的废水时，采用先将悬浮性有机 物从非水中分离除去，然后再对分离液用硝化脱氮法等生物学处理工序进行 处理的方法。从废水中被分离除去的悬浮性有机物直接进行脱水处理、或者 以减量化及回收甲烷为目的进行厌氧消化处理后再进行处置。然后，上述处 理时产生的脱水滤液、消化液返流至生物学处理工序，与分离液一起进行处 理。
硝化脱氮法是指经过硝化工序和脱氮工序将废水中的氨态氮分解为氮 分子的方法，所述硝化工序是利用氨氧化细菌将废水中的氨态氮氧化为亚硝 态氮，再利用亚硝酸氧化细菌将亚硝态氮氧化为硝态氮的工序;所述脱氮工 序是利用异养脱氮菌将亚硝态氮和硝态氮分解为氮分子的工序。
但是，这样的现有生物学硝化脱氮法存在下述问题：在硝化工序中需要 大量的氧气，用于曝气的鼓风机等所需的电力成本高涨;在脱氮工序中需要 添加大量甲醇等作为有机碳源，为此而导致药品成本高涨;以及由于使用异 养脱氮微生物，污泥的产生量增多，导致残余污泥的处理成本增高;等等， 从而存在运行成本高的问题。
因此，专利文献1提出了一种生物学除氮系统，该系统具有：对含有 SS性有机物和氨态氮的对象处理液进行固液分离的固液分离机构、对所述 固液分离机构所分离的分离污泥进行厌氧消化处理的厌氧消化槽、对所述厌 氧消化槽的处理液进行亚硝酸化处理的亚硝酸化槽、以及将所述亚硝酸化槽 的硝化液和固液分离机构的分离液混合来进行脱氮处理的脱氮槽。
该生物学除氮系统是通过厌氧氨氧化处理对硝化液和分离液进行脱氮 的系统，所述硝化液如下获得：对含有SS性有机物和氨态氮的对象处理液 进行固液分离，将所得到的分离污泥进行厌氧消化，然后通过厌氧消化而得 到处理液，将该处理液进行亚硝酸化处理，从而得到硝化液;所述分离液是 对所述对象处理液进行固液分离而得到的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-245689号公报
发明内容
发明要解决的课题
厌氧氨氧化处理是指如下的处理：在厌氧条件下通过自养脱氮微生物 (自养脱氮菌)以氨态氮为电子供体、以亚硝态氮为电子受体，按下式所示， 使1当量氨态氮和1.32当量亚硝态氮通过脱氮反应转化为氮分子。此时， 产生0.26当量的硝酸。
NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→
1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O
在按照专利文献1所记载的生物学除氮系统对含有高浓度悬浮性有机 物的废水进行处理时，在沉淀槽被分离的大量分离污泥经厌氧消化处理而产 生高浓度的氨。所产生的氨在硝化槽中进行亚硝酸化，与沉淀槽的分离液一 起在脱氮槽中进行厌氧氨氧化处理而脱氮。
但是，对于该生物学除氮系统而言，如果硝化槽内的亚硝酸浓度(游离 亚硝酸浓度)增高，则氨氧化细菌的活性受到阻害而使亚硝酸化反应的效率 降低。而且，未在硝化槽中亚硝酸化的大量氨态氮流入脱氮槽，结果在脱氮 槽中对于亚硝态氮而言氨态氮变得过多，存在未处理完的氨泄漏的问题。
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够比现有技术更有效地进 行处理，进一步而言，即使是含有高浓度悬浮性有机物的废水，也能更有效 地进行处理的含有悬浮性有机物废水的处理系统及处理方法。
解决课题的方法
为了实现以上目的，本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理系统的第 一特征构成如权利要求文件的权利要求1所记载，该含有悬浮性有机物的废 水的处理系统具有：从含有悬浮性有机物的被处理水中分离悬浮性有机物的 悬浮性有机物分离装置、对通过所述悬浮性有机物分离装置分离出的悬浮性 有机物进行厌氧消化的污泥厌氧消化装置、将所述污泥厌氧消化装置的消化 液中所含的氨在好氧条件下氧化为亚硝酸的亚硝酸化装置、以及利用自养脱 氮微生物将所述亚硝酸化装置的处理液中所含的氨在厌氧条件下氧化为氮 气的自养脱氮装置，其中，所述处理系统具备第一输送路径，所述第一输送 路径将在所述悬浮性有机物分离装置中除去了悬浮性有机物而得到的分离 液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液供给到所述亚硝酸化装置。
通过悬浮性有机物分离装置从被处理水中分离出的悬浮性有机物在污 泥厌氧消化装置中被厌氧消化。通过厌氧消化而含有氨的消化液被导入亚硝 酸化装置中并在好氧条件下被氧化成亚硝酸，再将含有氨和亚硝酸的处理液 导入自养脱氮装置。在自养脱氮装置中，在厌氧条件下利用自养脱氮微生物 并通过以处理液所含的氨态氮为电子供体、以亚硝态氮为电子受体的厌氧氨 氧化处理来进行脱氮处理。在亚硝酸化装置中氨被氧化成亚硝酸时，如果亚 硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)高于给定浓度，则氨氧化细菌的活性受到阻害而 使亚硝酸化反应的效率降低，在后面的自养脱氮装置中脱氮处理效率降低。
但是，即使是这样的情况，由于在悬浮性有机物分离装置中除去了悬浮 性有机物而得到的分离液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液经 由第一输送路径被供给于亚硝酸化装置，因此，亚硝酸化装置内硝化液的亚 硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)被调整为适宜氨的亚硝酸化处理的浓度，从而能 够促进亚硝酸化反应。需要说明的是，按照这样的构成，不必准备使用了自 来水等的其它稀释水供给装置就能够促进亚硝酸化反应，且不用进行特别的 温度控制及pH控制。能够节约自来水、电力等能源成本及试剂成本。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理系统的第二特征构成如权利 要求2所记载，在所述第一特征构成的基础上，还具有第二输送路径，所述 第二输送路径将所述悬浮性有机物分离装置的分离液或对该分离液进行了 生物处理而得到的处理液供给到所述自养脱氮装置。
在自养脱氮装置中，亚硝酸化装置的处理液中所含的氨在厌氧条件下通 过自养脱氮微生物被氧化成氮气。但是，如果导入到自养脱氮装置中的处理 液的亚硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)增高，则厌氧氨氧化处理的处理效率降低。
但是，即使是这样的情况，在悬浮性有机物分离装置中除去了悬浮性有 机物而得到的分离液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液经由第 二输送路径被供给于自养脱氮装置，因此，自养脱氮装置内的处理液被稀释， 使得自养脱氮装置内的处理液的亚硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)成为适宜厌氧 氨氧化处理的浓度，从而能够促进厌氧氨氧化反应有效地进行。同样，按照 这样的构成，不必准备使用了自来水等的其它稀释水供给装置。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理系统的第三特征构成如权利 要求3所记载，在所述第一或第二特征构成的基础上，还具有第三输送路径， 所述第三输送路径将由所述自养脱氮装置处理后的脱氮液返送至所述自养 脱氮装置。
即使是在由于投入所述分离液或对该分离液进行了生物处理而得到的 处理液而使亚硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)无法稀释到合适值的情况下，由于 在自养脱氮装置中被处理而使亚硝酸浓度得以降低的脱氮液经由第三输送 路径被返送至自养脱氮装置，因此，自养脱氮装置内的处理液的亚硝酸浓度 (游离亚硝酸浓度)能够进一步被稀释为适当的值。同样，按照这样的构成， 不必准备使用了自来水等的其它稀释水供给装置。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理系统的第四特征构成如权利 要求4所记载，在所述第一或第二特征构成的基础上，还具有异养脱氮装置， 在所述异养脱氮装置中，在厌氧条件下利用异养脱氮微生物将所述自养脱氮 装置的脱氮液中所含的硝酸还原成氮气，并且该处理系统还具有第四输送路 径，所述第四输送路径将所述异养脱氮装置中处理后的脱氮液返送至所述自 养脱氮装置。
在自养脱氮处理装置中进行了厌氧氨氧化处理后的脱氮液中含有硝酸。 通过将这样的脱氮液导入异养脱氮装置，脱氮液中所含的硝酸在厌氧条件下 通过异养脱氮微生物被还原成氮气。在异养脱氮装置中处理后的脱氮液经由 第四输送路径被返送至自养脱氮装置，因此，自养脱氮装置内的处理液的亚 硝酸浓度(游离亚硝酸浓度)能够进一步被稀释为适当的值。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理方法的第一特征构成如权利 要求5所记载，所述含有悬浮性有机物的废水的处理方法包括进行下述处 理：从含有悬浮性有机物的被处理水中分离出悬浮性有机物的悬浮性有机物 分离处理、对通过所述悬浮性有机物分离处理而分离出的悬浮性有机物进行 厌氧消化的污泥厌氧消化处理、将所述污泥厌氧消化处理得到的消化液中所 含的氨在好氧条件下氧化为亚硝酸的亚硝酸化处理、以及利用自养脱氮微生 物将所述亚硝酸化处理得到的处理液中所含的氨在厌氧条件下氧化为氮气 的自养脱氮处理，其中，将在所述悬浮性有机物分离处理中除去了悬浮性有 机物而得到的分离液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液输送至 所述亚硝酸化处理和所述自养脱氮处理，并对各处理工序中的游离亚硝酸浓 度进行调节。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理方法的第二特征构成如权利 要求6所记载，所述含有悬浮性有机物废水的处理方法包括进行下述处理： 从含有悬浮性有机物的被处理水中分离出悬浮性有机物的悬浮性有机物分 离处理、对通过所述悬浮性有机物分离处理而分离出的悬浮性有机物进行厌 氧消化的污泥厌氧消化处理、将所述污泥厌氧消化处理得到的消化液所含的 氨在好氧条件下氧化为亚硝酸的亚硝酸化处理、利用自养脱氮微生物将所述 亚硝酸化处理得到的处理液所含的氨在厌氧条件下氧化为氮气的自养脱氮 处理，其中，将在所述悬浮性有机物分离处理中除去了悬浮性有机物而得到 的分离液或对该分离液进行了生物处理而得到的处理液输送至所述亚硝酸 化处理，再将所述处理液或所述分离液与所述处理液两者输送至所述自养脱 氮处理，并对各处理工序中的游离亚硝酸浓度进行调节。
本发明的含有悬浮性有机物的废水的处理方法的第三特征构成如权利 要求7所记载，在所述第一或第二特征构成的基础上，所述亚硝酸化处理的 工序将游离亚硝酸浓度调整为小于0.2ppm，所述自养脱氮处理的工序将游 离亚硝酸浓度调整为小于0.08ppm。
通过将游离亚硝酸浓度调整为小于0.2ppm来进行亚硝酸化处理的工 序，氨有效地被亚硝酸化。通过将游离亚硝酸浓度调整为小于0.08ppm来进 行所述自养脱氮处理的工序，能够有效地进行厌氧氨氧化处理。也就是说， 即使是含有高浓度悬浮性有机物的废水，也能够有效地除去氮。
发明的效果
如以上所说明，根据本发明，能够提供一种能够比现有技术更有效地进 行处理，进一步而言，即使是含有高浓度悬浮性有机物的废水，也能够更有 效地进行处理的含有悬浮性有机物的废水的处理系统及处理方法。