申请日2005.07.15
公开(公告)日2011.06.29
IPC分类号C02F3/12; C02F3/08; C02F3/06; C02F1/52
摘要
提供设备费用和运营成本小，可以较高的效率实施，另外，可减小槽的整体尺寸，剩余污泥的抽出量少的排水处理方法，即提供下述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于设置在好气性条件下排水和载体颗粒接触的曝气槽和全氧化槽和沉淀槽，全氧化槽的BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下而进行运转，为了改善沉淀槽的沉降性，在全氧化槽中，添加凝聚剂。
权利要求书
1.一种剩余污泥抽出量少的排水处理方法，依次进行在曝气槽中，在好气条件下使排水与微生物固定化载体接触的曝气步骤;在全氧化槽中，在好气性条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤;在沉淀槽中，使污泥沉降的沉降步骤，其特征在于在全氧化槽中添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
2.根据权利要求1所述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种。
3.根据权利要求2所述的剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
4.根据权利要求1所述的排水处理方法，其特征在于在全氧化槽中的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下运转。
5.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤;在脱氮槽中在厌气性条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤，然后，进行在全氧化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤，然后，进行在沉淀槽中将污泥和处理水分离的沉降步骤，其特征在于在全氧化步骤中添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
6.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，依次进行在脱氮槽中在厌气性条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤;在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤;以及在沉淀槽中将污泥和处理水分离的沉淀步骤;其特征在于在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
7.根据权利要求5或6所述的含氮的排水处理方法，其特征在于在硝化槽和脱氮槽中采用固定了菌体的微生物固定化载体。
8.根据权利要求7所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种微生物固定化载体。
9.根据权利要求8所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
10.根据权利要求5或6所述的含氮的排水处理方法，其特征在于按照全氧化槽的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下的方式运转。
11.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，依次进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤;在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤，然后，进行在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤;通过孔径为0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，其特征在于在全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
12.一种剩余污泥抽出量少的含氮的排水处理方法，依次进行在脱氮槽中，在厌气条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤;在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤;通过孔径为0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，其特征在于在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
13.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于在硝化槽和脱氮槽中采用固定了菌体的微生物固定化载体。
14.根据权利要求13所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种微生物固定化载体。
15.根据权利要求14所述的含氮的排水处理方法，其特征在于微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
16.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于分离膜为中空丝膜。
17.根据权利要求11或12所述的含氮的排水处理方法，其特征在于全氧化槽的BOD污泥负荷在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下运转。
说明书
剩余污泥抽出量少的排水处理方法
技术领域
本发明涉及剩余污泥抽出量少的排水处理方法。
背景技术
在过去，在采用活性污泥法的排水处理方法中，在曝气槽中，在好气条件下使排水与活性污泥接触，在沉淀槽中使污泥沉降，将一部分返回到曝气槽中，将另一部分作为剩余污泥抽出，由此，在BOD容积负荷在0.3～0.8kg/m3·日的条件下，可进行常规的运转(比如，参照非专利文献1)。另一方面，人们正在开发可高浓度地保持微生物的载体，如果采用该载体，则可施加2～5kg/m3·日的较高的BOD容积负荷，可减小曝气槽的整体尺寸(比如，参照非专利文献2)。
在过去的活性污泥法中，如果必须在BOD容积负荷在0.3～0.8kg/m3·日的条件下运转，则必须采用较大的曝气槽。在通过活性污泥法，实施较高的BOD容积负荷的运转的场合，处理不充分，或污泥的沉降性降低，或者难以在后级的沉淀槽中进行污泥分离，难以稳定地连续进行运转。另外，在过去的活性污泥法中，已去除的BOD的约50%转换为污泥，必须对称为这样的所谓的剩余污泥的污泥进行抽出到外部，实施脱水的后填埋、焚烧等的最终处理。另外，通过不抽出污泥而形成污泥的增长的速度和污泥的本身氧化的速度平衡的全氧化的状态，可构成从理论上不产生剩余污泥的系统，但是如果打算在活性污泥槽中形成全氧化的状态，则由于曝气槽内的MLSS非常高，故产生必须设置非常大的活性污泥槽的不利情况。另外，在此场合，还产生污泥细微化，不能够通过自然沉降而实现污泥分离的问题。
人们提出了下述运转，其中，如果污泥不能够沉降分离，则由于不能够排出处理水，故按照活性污泥槽的BOD污泥负荷为0.08～0.2kg-BOD/kg-ss·日的方式，对活性污泥施加负荷，改善污泥的沉降性。但是，在施加负荷的上述方法的场合，难以减小剩余污泥的抽出量(比如，参照专利文献1)。
另外，作为去除排水处理中的氮的方法，人们知道有3级活性污泥法、Wuhmann法、Barnad法等。在上述的任何方法中，具有在硝化槽中，在好气条件下使含氮的排水与硝化菌接触，将氨性氮氧化为亚硝酸盐氮·硝酸盐氮的步骤和在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触，将亚硝酸盐氮·硝酸盐氮还原为氮气的步骤(比如，参照非专利文献3)。
在过去的采用活性污泥的具有氮的排水处理方法中，在去除BOD·氮的过程中产生剩余污泥，必须将其抽到系统之外，进行脱水的后填埋、焚烧等的最终处理。另外，通过不抽出污泥而形成污泥的增长的速度和污泥的本身氧化的速度平衡的全氧化的状态，可构成从理论上不产生剩余污泥的系统，但是，如果打算在活性污泥槽中形成全氧化的状态，则由于曝气槽内的MLSS非常高，故产生必须设置非常大的活性污泥槽的不利情况。另外，在此场合，还产生污泥细微化，不能够通过自然沉降而实现污泥分离的问题。一般，为了在沉淀槽中进行暂时的污泥的处理，进行添加凝聚剂使污泥沉降的操作，但是，如果在曝气槽等中添加凝聚剂，则污泥沉降，曝气槽内的曝气不充分地进行，并且在沉淀槽中大量地沉降的污泥作为剩余污泥而排到系统之外，由此，在用于减少剩余污泥容量的全氧化槽中不采用凝聚剂。
虽然本发明人已提出了通过将采用微生物固定化载体的曝气槽和全氧化槽与分离膜组合，不产生剩余污泥的排水的处理装置和排水处理方法，但是，由于适合的分离膜的孔径在0.1微米以下，故具有透射流束非常小，膜过滤装置较大，设备费用和运营成本非常大的问题(参照专利文献2)。另外，未提及氮的去除。
与本发明有关的在先技术文献包括下述文献。
非专利文献1：公害防止技术和法规编辑委员会编“五訂·公害防止の技術と法規(水貭編)”、产业环境管理协会发行、第7版、平成13年6月12日、p197
非专利文献2：“環境保全·廃棄物処理 総合技術ガイド”、工业调查会、平成14年2月12日发行、p.70
非专利文献3：“バイオテクノロジ-活用の高機能型活性污泥法”、技报堂出版、平成元年5月1日发行、p.150。
专利文献1：日本特开2001-347284号文献
专利文献2：日本特开2001-205290号文献
发明内容
本发明的目的在于提供一种剩余污泥抽出量少的排水处理方法，其中，设备费用和运营成本小，可以较高的效率实施，另外，可减小槽的整体尺寸。
用于解决课题的技术方案
解决上述课题的本发明的排水处理方法的特征在于依次进行在曝气槽中，在好气条件下使排水与微生物固定化载体接触的曝气步骤;在全氧化槽中，在好气性条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤;在沉淀槽中使污泥沉降的沉降步骤，其中在全氧化槽中添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
在上述方法中，微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种，并且优选微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
在全氧化槽中，以较低污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，这样，添加量必须为最小限。
另外，解决上述课题的本发明的含氮的排水处理方法的特征在于，进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤;在脱氮槽中在厌气性条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤，然后，进行在全氧化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤，然后，进行在沉淀槽中使污泥和处理水分离的沉淀步骤，其中在全氧化步骤中添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
另外，解决上述课题的本发明的含氮的排水处理方法的特征在于，依次进行在脱氮槽中在厌气性条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤;在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤;以及在沉淀槽中将污泥和处理水分离的沉淀步骤;其中在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
在上述方法中，在硝化槽和脱氮槽中采用固定了菌体的微生物固定化载体，微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种微生物固定化载体，并且优选微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。
在氮去除的后级设置全氧化槽，以较低的污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，这样，添加量必须为最小限。
另外，解决上述课题的本发明的另一含氮的排水处理方法的特征在于，依次进行在硝化槽中，在好气条件下使排水与硝化菌接触的硝化步骤;在脱氮槽中，在厌气条件下与脱氮菌接触的脱氮步骤;在全氧化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，使污泥本身氧化的全氧化步骤;以及通过孔径在0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，其中在全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
另外，解决上述课题的本发明的另一含氮的排水处理方法的特征在于，依次进行在脱氮槽中，在厌气条件下使排水与脱氮菌接触的脱氮步骤;在硝化槽中，在好气条件下BOD污泥负荷在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，与硝化菌接触，使污泥本身氧化的硝化和全氧化步骤;通过孔径为0.1～5微米的分离膜过滤的过滤步骤，其中在硝化和全氧化步骤添加凝聚剂，直至污泥的沉降性改善，然后，在沉降性变差的场合，进一步添加凝聚剂。
在上述方法中，在硝化槽和脱氮槽中采用固定了菌体的微生物固定化载体，微生物固定化载体为从由胶体状载体、塑料载体和纤维状载体形成的组中选择的至少一种微生物固定化载体，并且优选微生物固定化载体为缩醛化聚乙烯醇系胶体。此外，分离膜可以为中空丝膜。
在氮去除的后级设置全氧化槽，以较低的污泥负荷进行曝气，由此，可使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，防止污泥的增加。为此，全氧化槽的s-BOD污泥负荷必须在0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下，特别是最好在0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在按照这样的低的污泥负荷进行运转的场合，具有污泥分散，不自然沉降，污泥的分离困难的问题。即使在作为其对策采用分离膜的情况下，如果污泥细微化，则污泥附着于分离膜上，过滤性能极度降低。于是，在本发明的排水处理方法中，在全氧化槽中添加凝聚剂，改善污泥的沉降性，然后，在沉降性变差的场合进一步添加凝聚剂。但是，如果过度添加凝聚剂，则其变为固态成分，抽出污泥量增加，由此，添加量必须为最小限。
发明的效果
由此，在本发明的排水处理方法或含氮的排水处理方法中，可继续剩余污泥发生量少的运转。如果通过普通的活性污泥法形成完全氧化的状态，则如前面所述，必须设置非常大的活性污泥槽。在优选采用的本发明的排水处理方法中，通过采用载体法，可施加2kg/m3·日以上，最好在5kg/m3·日以上的较高的BOD容积负荷，可使曝气槽紧凑。由于可在曝气槽中去除排水中的大部分的BOD，故不需要较大的全氧化槽，可以较低的污泥浓度使污泥的增长和污泥的本身氧化的速度平衡，可减少剩余污泥的抽出量。另外，通过添加凝聚剂，由于污泥的颗粒直径增加，故可实现沉淀槽或膜分离的固液分离，可将设备费用、运营成本抑制在较低程度。另外，由于抑制通过沉淀步骤，将已添加的凝聚剂排到系统之外的情况，排到系统之外的量降低，故可降低为了维持凝聚效果而追加的凝聚剂的量，可以较高的效率进行处理，长期维持凝聚剂的效果。