申请日2010.12.31
公开(公告)日2011.10.19
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明提供着色废水处理方法及用于该方法的着色废水处理装置，所述处理方法不使用用于负载微生物的固定化载体，工序简单，不需要额外的成本，且能在短时间内有效地对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理。该方法将用于进行使着色物质分解菌增殖的需氧处理的需氧处理槽与用于进行通过该着色物质分解菌使着色物质分解的厌氧处理的厌氧处理槽组合，为了保持需氧处理槽的需氧性气氛，进行以需氧处理槽的每1m3容量计供给0.05～0.21m3/分钟空气的曝气处理，并且，流入需氧处理槽的被处理水的流入量W(L/小时)、需氧处理槽的容量X(L)及厌氧处理槽的容量Y(L)之间满足式(1)X/W≥1.1和式(2)2X≤Y≤4X的关系。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种着色废水处理方法，将需氧处理槽与厌氧处理槽组合，对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理，其特征在于，包括：
需氧处理工序，在所述需氧处理槽中，进行下述需氧处理：将含有所述着色废水、且从外部流入的被处理水设为需氧性气氛，使着色物质分解菌在该被处理水中增殖;和
厌氧处理工序，在该需氧处理工序后在所述厌氧处理槽中，进行下述厌氧处理：将从所述需氧处理槽流入的所述被处理水设为厌氧性气氛，使所述着色物质在该被处理水中通过所述着色物质分解菌分解，
所述着色物质分解菌为芽孢杆菌属即Bacillus属的芽孢杆菌OY1-2，保藏编号为FERM BP-5261，
所述需氧处理工序中，为了保持所述需氧处理槽内的需氧性气氛，进行向所述需氧处理槽内供给空气的曝气处理，
该曝气处理的空气排出量以所述需氧处理槽的每1m3容量计，在0.05～0.21m3/分钟的范围内，
流入所述需氧处理槽中的被处理水的单位时间的流入量W、所述需氧处理槽的容量X及所述厌氧处理槽的容量Y的关系满足下述式(1)和式(2)，
X/W≥1.1 …(1)
2X≤Y≤4X …(2)
其中，流入量W的单位为L/小时，容量X、容量Y的单位为L。
2.如权利要求1所述的着色废水处理方法，其特征在于，所述厌氧处理工序中，所述厌氧处理槽中的被处理水的氧化还原电位即ORP在-280～-400mV的范围内。
3.如权利要求1或2所述的着色废水处理方法，其特征在于，
所述需氧处理工序中，将所述厌氧处理工序后从所述厌氧处理槽排出的被处理水的一部分作为流入所述需氧处理槽中的被处理水的一部分回送到所述需氧处理槽中，
流入所述需氧处理槽中的被处理水的所述流入量W与该被处理水中含有的所述着色废水的流入量Z的关系满足下述式(3)，
W≤1.4Z …(3)
其中，流入量W、流入量Z的单位为L/小时。
4.一种着色废水处理装置，用于对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理，其特征在于，具备：
需氧处理槽，用于进行下述需氧处理：将含有所述着色废水、且从外部流入的被处理水设为需氧性气氛，使着色物质分解菌在该被处理水中增殖;和
厌氧处理槽，连接设置在该需氧处理槽的下游部，用于进行下述厌氧处理：将从所述需氧处理槽流入的所述被处理水设为厌氧性气氛，使所述着色物质在该被处理水中通过所述着色物质分解菌分解，
所述着色物质分解菌为芽孢杆菌属即Bacillus属的芽孢杆菌OY1-2，保藏编号为FERM BP-5261，
所述需氧处理槽具备向其内部供给空气的曝气单元，
该曝气单元以所述需氧处理槽的每1m3容量计，具有在0.05～0.21m3/分钟范围内的空气排出量，
流入所述需氧处理槽中的被处理水的单位时间的流入量W、所述需氧处理槽的容量X及所述厌氧处理槽的容量Y的关系满足下述式(4)和式(5)，
X/W≥1.1 …(4)
2X≤Y≤4X …(5)
其中，流入量W的单位为L/小时，容量X、容量Y的单位为L。
5.如权利要求4所述的着色废水处理装置，其特征在于，
具备回送单元，该回送单元用于将从所述厌氧处理槽排出的被处理水的一部分作为流入所述需氧处理槽中的被处理水的一部分回送到所述需氧处理槽中，
该回送单元以流入所述需氧处理槽中的被处理水的所述流入量W与该被处理水中含有的所述着色废水的流入量Z的关系满足下述式(6)的方式从所述厌氧处理槽回送所述被处理水，
W≤1.4Z…(6)
其中，流入量W、流入量Z的单位为L/小时。
说明书 [支持框选翻译]
着色废水处理方法及用于该方法的着色废水处理装置
技术领域
本发明涉及用于对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理的着色废水处理方法及用于该方法的着色废水处理装置。
背景技术
在生产工厂的废水中存在大量着色物。其中，纤维染色工厂的废水中含有大量的染料等着色物质。一般来说，纤维染色工厂的废水是来自精练工序、染色工序及加工工序的废水的混合物，含有大量化学物质。由此可知，纤维染色工厂的废水是表示环境负荷的化学耗氧量(COD)和生物耗氧量(BOD)高的废水。因此，一直以来，纤维染色工厂的废水经过组合有凝聚沉淀处理、加压上浮处理及活性污泥处理等的废水处理工序进行处理后，作为排放水从纤维染色工厂排出。
但是，纤维染色工厂的废水中所含的染料，即使在低浓度下着色度也高，并且为可溶性物质，因而被认为是最难进行脱色处理的物质。因此，在以往的废水处理工序中，这些染料的脱色非常困难，从纤维染色工厂排放的着色的排放水所导致的环境污染成为问题。例如，在和歌山市平成3年(1991年)10月制定的“和歌山市排放水的颜色等限制条例”中，要求从生产工厂的排放口排放的排放水的着色度为120以下，平均为80。在此，着色度80是指将排放水稀释至80倍时具有与蒸馏水同等的透明度。
针对上述问题，下述专利文献1中提出了一种着色排水的脱色处理方法及其处理装置，所述方法中，使用了具有消除或减少由偶氮类染料引起的着色的能力的微生物。
专利文献1：日本专利第2998055号公报
发明内容
但是，上述专利文献1所述的方法及装置中，必须使用负载有上述微生物的固定化载体，例如活性炭、多孔陶瓷、硅胶、玻璃珠、纤维素发泡体等。这样，如果使用固定化载体，则存在用于在该固定化载体上负载微生物的工序复杂的问题。另外，存在固定化载体等额外地花费成本的问题。并且，上述方法及装置中，由于使用充填了负载有上述微生物的固定化载体的柱子，因此，着色排水的脱色需要长时间，存在不能有效地将着色物质脱色的问题。
因此，本发明的目的在于，应对上述各种问题，提供一种着色废水处理方法，其中，不使用用于负载微生物的固定化载体，工序简单，不需要额外的成本，并且能够在短时间内有效地对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理。另外，本发明的目的还在于提供用于上述着色废水处理方法的着色废水处理装置。
为了解决上述课题，本发明人进行了深入研究，结果发现，利用上述专利文献1所使用的微生物中特定的一种，将需氧处理工序与厌氧处理工序组合，在所述需氧处理工序中，进行被处理水中的空气排出量在预定范围内的曝气处理使上述微生物增殖，在所述厌氧处理工序中，通过该微生物将着色物质脱色，另外，使这些需氧处理槽的容量与厌氧处理槽的容量的比率在一定的范围内，并且调节被处理水向需氧处理槽的流入量，由此，能够在短时间内有效地对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理，从而完成了本发明。
即，根据本发明的第一方面，本发明为一种着色废水处理方法，将需氧处理槽与厌氧处理槽组合，对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理，其特征在于，包括：
需氧处理工序，在上述需氧处理槽中，进行下述需氧处理：将含 有上述着色废水、且从外部流入的被处理水设为需氧性气氛，使着色物质分解菌在该被处理水中增殖;和
厌氧处理工序，在该需氧处理工序后在上述厌氧处理槽中，进行下述厌氧处理：将从上述需氧处理槽流入的上述被处理水设为厌氧性气氛，使上述着色物质在该被处理水中通过上述着色物质分解菌分解，
上述着色物质分解菌为芽孢杆菌(Bacillus)属的芽孢杆菌OY1-2(Bacillus OY1-2)(FERM BP-5261)，
上述需氧处理工序中，为了保持上述需氧处理槽内的需氧性气氛，进行向上述需氧处理槽内供给空气的曝气处理，
该曝气处理的空气排出量以上述需氧处理槽的每1m3容量计，在0.05～0.21m3/分钟的范围内，
流入上述需氧处理槽中的被处理水的单位时间的流入量W(L/小时)、上述需氧处理槽的容量X(L)及上述厌氧处理槽的容量Y(L)的关系满足下述式(1)和式(2)，
X/W≥1.1 …(1)
2X≤Y≤4X …(2)。
根据上述构成，对含有着色废水的被处理水进行处理时，首先，在需氧处理工序中，进行使着色物质分解菌芽孢杆菌OY1-2(FERM BP-5261)增殖的需氧处理。此时，为了保持需氧处理槽内的需氧性气氛而进行曝气处理。通过使该曝气处理的空气排出量以需氧处理槽的每1m3容量计在0.05～0.21m3/分钟的范围内，可以将被处理水的溶解氧量(DO)保持在预定的范围内(如后所述)。由此，在需氧处理工序中，可以在短时间内有效地进行上述着色物质分解菌的增殖。
另外，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与需氧处理槽的容量X的关系满足式(1)，可以充分确保被处理水在需氧处理槽中的停留时间为1.1小时以上。由此，需氧处理工序中，可以在短时间内有效地进行上述着色物质分解菌的增殖。
接着，在厌氧处理工序中，进行通过上述着色物质分解菌将被处理水中的着色物质分解的厌氧处理。此时，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与需氧处理槽的容量X的关系满足式(1)，并且使需氧处理槽的容量X与厌氧处理槽的容量Y的关系满足式(2)，可以保持厌氧处理槽内的厌氧性气氛，并充分确保被处理水在厌氧处理槽中的停留时间。由此，在厌氧处理工序中，可以在短时间内有效地进行着色物质的脱色。
由此，在本发明的第一方面的发明中，可以提供一种着色废水处理方法，其中，不使用用于负载微生物的固定化载体，工序简单，不需要额外的成本，并且能够在短时间内有效地对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理。
另外，根据本发明的第二方面，本发明为第一方面所述的着色废水处理方法，其特征在于，
上述厌氧处理工序中，上述厌氧处理槽中的被处理水的氧化还原电位(ORP)在-280～-400mV的范围内。
根据上述构成，通过将厌氧处理槽中的被处理水的氧化还原电位(ORP)调节至-280～-400mV的范围内，可以促进上述着色物质分解菌对着色物质的分解。由此，在厌氧处理工序中，可以在短时间内有效地进行着色物质的脱色。由此，在本发明第二方面的发明中，可以进一步实现与第一方面的发明同样的作用效果。
另外，根据本发明的第三方面，本发明为第一方面或第二方面所述的着色废水处理方法，其特征在于，
上述需氧处理工序中，将上述厌氧处理工序后从上述厌氧处理槽排出的被处理水的一部分作为流入上述需氧处理槽中的被处理水的一部分回送到上述需氧处理槽中，
流入上述需氧处理槽中的被处理水的上述流入量W(L/小时)、与该 被处理水中含有的上述着色废水的流入量Z(L/小时)的关系满足下述式(3)，
W≤1.4Z …(3)。
根据上述构成，将从厌氧处理槽排出的被处理水的一部分回送到需氧处理槽中。通过该回送，使通过厌氧处理槽中着色物质的分解而被驯化的上述着色物质分解菌返回到需氧处理槽中。由此，在需氧处理槽中，可以实现着色物质的分解效果优良的上述着色物质分解菌的增殖。此时，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与该被处理水中含有的着色废水的流入量Z的关系满足式(3)，在本发明第三方面的发明中，可以进一步实现与第一方面或第二方面的发明同样的作用效果。
另外，根据本发明的第四方面，本发明为一种着色废水处理装置，用于对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理，其特征在于，具备：
需氧处理槽，用于进行下述需氧处理：将含有上述着色废水、且从外部流入的被处理水设为需氧性气氛，使着色物质分解菌在该被处理水中增殖;和
厌氧处理槽，连接设置在该需氧处理槽的下游部，并用于进行下述厌氧处理：将从上述需氧处理槽流入的上述被处理水设为厌氧性气氛，使上述着色物质在该被处理水中通过上述着色物质分解菌分解，
上述着色物质分解菌为芽孢杆菌(Bacillus)属的芽孢杆菌OY1-2(FERM BP-5261)，
上述需氧处理槽具备向其内部供给空气的曝气单元，
该曝气单元以上述需氧处理槽的每1m3容量计，具有0.05～0.21m3/分钟范围内的空气排出量，
流入上述需氧处理槽中的被处理水的单位时间的流入量W(L/小时)、上述需氧处理槽的容量X(L)及上述厌氧处理槽的容量Y(L)的关系满足下述式(4)和式(5)，
X/W≥1.1…(4)
2X≤Y≤4X …(5)。
根据上述构成，首先，在位于上游部的需氧处理槽中，进行使着色物质分解菌芽孢杆菌OY1-2(FERM BP-5261)增殖的需氧处理。此时，通过使从需氧处理槽所具备的曝气单元排出的空气排出量以需氧处理槽的每1m3容量计在0.05～0.21m3/分钟的范围内，可以将被处理水的溶解氧量(DO)保持在预定的范围内(如后所述)。由此，在需氧处理槽中，可以在短时间内有效地进行上述着色物质分解菌的增殖。
另外，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与需氧处理槽的容量X的关系满足式(4)，可以充分确保被处理水在需氧处理槽中的停留时间为1.1小时以上。由此，在需氧处理槽中，可以在短时间内有效地进行上述着色物质分解菌的增殖。
接着，在位于下游部的厌氧处理槽中，进行通过上述着色物质分解菌将被处理水中的着色物质分解的厌氧处理。此时，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与需氧处理槽的容量X的关系满足式(4)、并且使需氧处理槽的容量X与厌氧处理槽的容量Y的关系满足式(5)，可以保持厌氧处理槽内的厌氧性气氛，并且充分确保被处理水在厌氧处理槽中的停留时间。由此，在厌氧处理槽中，可以在短时间内有效地进行着色物质的脱色。
由此，在本发明的第四方面的发明中，可以提供一种着色废水处理装置，其中，不使用用于负载微生物的固定化载体，工序简单，不需要额外的成本，并且能够在短时间内有效地对着色废水中所含的着色物质进行脱色处理。
另外，根据本发明的第五方面，本发明为第四方面所述的着色废水处理装置，其特征在于，
具备回送单元，将从上述厌氧处理槽排出的被处理水的一部分作 为流入上述需氧处理槽中的被处理水的一部分回送到上述需氧处理槽中，
该回送单元以流入上述需氧处理槽中的被处理水的上述流入量W(L/小时)与该被处理水中含有的上述着色废水的流入量Z(L/小时)的关系满足下述式(6)的方式从上述厌氧处理槽回送上述被处理水，
W≤1.4Z …(6)。
根据上述构成，通过回送单元将从厌氧处理槽排出的被处理水的一部分回送到需氧处理槽中。通过该回送，将通过厌氧处理槽中着色物质的分解而被驯化的上述着色物质分解菌送回到需氧处理槽中。由此，在需氧处理槽中，可以实现着色物质的分解效果优良的上述着色物质分解菌的增殖。此时，通过使流入需氧处理槽中的被处理水的流入量W与该被处理水中含有的着色废水的流入量Z的关系满足式(6)，在本发明的第五方面的发明中，可以进一步实现与本发明的第四方面的发明同样的作用效果。