專利名稱：有機性廢水的生物處理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生活廢水、污水、食品工廠或造紙工廠等的有機性廢水 的生物處理方法和裝置。
背景技術(shù)：
對有機性廢水進行生物處理時使用的活性污泥法由于處理水質(zhì)好、 維護容易等的優(yōu)點，而廣泛用于污水處理或工業(yè)廢水處理等。但是，活
性污泥法中的BOD容積負荷為0.5 ~ 0.8 kg/m3/d左右，因此需要大的占 地面積。另外，分解的BOD的20%轉(zhuǎn)換為菌體，即污泥，從而大量的 剩余污泥處理也成為問題。
對于有機性廢水的高負荷處理，已知有添加載體的流化床法。使用 該方法時，能夠以3kg/mVd以上的BOD容積負荷進行工作。但是，在 該方法中，污泥產(chǎn)生量為分解的BOD的30%左右，有高于通常的活性 污泥法的缺點。
在特開昭55-20649號公報中，首先在第1處理槽中對有機性廢水進 行細菌處理，將含有在廢水中的有機物進行氧化分解，并轉(zhuǎn)換為非凝聚 性的細菌的菌體后，在第2處理槽中使固定性原生動物將其捕食除去， 由此可以進行剩余污泥的減量化。進而，該方法可以高負荷運行，活性 污泥法的處理效率也提高。
作為這樣的利用了位于細菌上位的原生動物或后生動物的捕食的 廢水處理方法，在特開2000-210692號公報中，提出了特開昭55-20649 號公報的處理方法中所遇到的問題的對策，所述問題是由原水的水質(zhì)變 動導(dǎo)致處理性能惡化的問題。作為具體的方法，可以列舉"將被處理水 的BOD變動調(diào)節(jié)在離平均濃度的中央值50%以內(nèi)"、"經(jīng)時測定第一 處理槽內(nèi)和第一處理水的水質(zhì)，，、"第一處理水的水質(zhì)惡化時在第一處
理槽中添加微生物制劑或者種污泥"等的方法。
在特公昭60-23832號公報中，提出了在使原生動物或后生動物捕食 細菌、酵母、放線菌、藻類、霉類、廢水處理的初沉污泥或剩余污泥等比動物的口小的方法。
另外，在日本專利第3410699號公報中提出了關(guān)于流化床和活性污 泥法的多段處理的技術(shù)。在該方法中，通過使前段的生物處理為載體流 化床式、使后段的生物處理為多段活性污泥處理，可以進而減少剩余污 泥產(chǎn)生量。在該方法中，通過將后段的活性污泥處理以BOD污泥負荷 為0.1 kg-BOD/kg-MLSS/d的低負荷運行，能夠使污泥自氧化，大幅度降 低污泥抽出量。
利用了上述微型動物的捕食作用的多段活性污泥法已經(jīng)在有機性 廢水處理中實用化，根據(jù)作為對象的廢水而可以進行處理效率的提高、 產(chǎn)生污泥量的減量化。
但是，污泥減量效果雖然根據(jù)處理條件或廢水的水質(zhì)而有所不同， 但只是使在單槽式活性污泥法中產(chǎn)生的污泥量減半的程度。這是因為在 用于捕食細菌主體的污泥的后段微型動物槽中，污泥的大部分沒有被捕 食而得到殘留，或者不能以高濃度維持與捕食有關(guān)的微型動物的緣故。
即，在多段活性污泥法中與污泥減量有關(guān)的"濾過捕食型微型動物" 由于吸取細菌來進行捕食，所以擅長分散狀態(tài)的細菌的捕食，而不擅長 絮凝化的細菌的捕食。另一方面，咬食細菌而進行捕食的"凝聚體捕食 型微型動物，，具有提高污泥減量效果的效果，但由于其使絮凝解體，所 以有處理水白濁的缺點，不能在現(xiàn)有的多段活性污泥法中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供有機性廢水的生物處理方法，其在單槽式活 性污泥法或者利用了微型動物的捕食作用的多段活性污泥法中，謀求在 維持穩(wěn)定的處理水質(zhì)的基礎(chǔ)上進一步提高處理效率和減少剩余污泥產(chǎn)
生量。'、 、'' 、、曰八、- 、
物處理槽進行生物處理的生物處理工序和將該生物處理槽的處理液固 液分離成污泥和處理水的固液分離工序的有機性廢水的生物處理方法， 其特征在于，具有污泥處理工序，該工序?qū)⒃撋锾幚聿蹆?nèi)的污泥的
一部分和/或在該固液分離工序分離出的污泥的至少一部分，導(dǎo)入在槽內(nèi) 設(shè)置了孔徑為5 ~ 10 0 ili m的浸漬濾材的污泥處理槽而進行需氧性生物處 理；將該浸漬濾材的透過液返送至上述生物處理槽的透過液返送工序。本發(fā)明的有機性廢水的生物處理裝置是具有對有機性廢水進行生 物處理的生物處理槽和將該生物處理槽的處理液分離成污泥和處理水
的固液分離手段的生物處理裝置，其特征在于，設(shè)置在槽內(nèi)設(shè)置了孔 徑為5~ 100 |um的浸漬濾材的污泥處理槽；在該污泥處理槽中導(dǎo)入上述 生物處理槽內(nèi)的污泥的 一 部分和/或在上述固液分離手段分離出的污泥 的至少一部分的導(dǎo)入手段；將透過上述浸漬濾材的透過液返送至上述生 物處理槽的透過液返送手段。


是表示本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和裝置的實施方 式的系統(tǒng)圖。是表示本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和裝置的其他實 施方式的系統(tǒng)圖。是表示本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和裝置的其他實 施方式的系統(tǒng)圖。是表示本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和裝置的其他實 施方式的系統(tǒng)圖。
具體實施例方式
理槽進行活'l"生污泥處理、并將該生物處理槽的處理液固液分離成污泥和 處理水的生物處理方法，其特征在于，將該生物處理槽內(nèi)的污泥的一部 分和/或該分離污泥的至少一部分，導(dǎo)入在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5~ 100 pm 的浸漬濾材的污泥處理槽來進行需氧性生物處理，并將該浸潰濾材的透 過液返送至上述生物處理槽。
對于第l方案，也可以在上述污泥處理槽中添加上迷有機性廢水的 一部分和/或在上述有機性廢水中培養(yǎng)的細菌。
物處:槽并利用細菌進行生物處理，、將含有來自該第1生物處理^的細 菌的處理液導(dǎo)入第2生物處理槽進行活性污泥處理，并將該第2生物處 理槽的處理液固液分離成污泥和處理水的生物處理方法，其特征在于， 將該第2生物處理槽內(nèi)的污泥的 一部分和/或該分離污泥的至少 一部分，導(dǎo)入在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5 ~ 100 pm的浸漬濾材的污泥處理槽來進行需 氧性生物處理，并將該浸漬濾材的透過液返送至上述第1生物處理槽和 /或第2生物處理槽。
對于第2方案，也可以在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢水的 一部分和/或上述第1生物處理槽的處理液的一部分。
對于第1方案和第2方案，也可以在上述污泥處理槽中添加營養(yǎng)劑。
第3方案的有機性廢水的生物處理裝置是具有對有機性廢水進行活 性污泥處理的生物處理槽和將該生物處理槽的處理液分離成污泥和處 理水的固液分離手段的生物處理裝置，其特征在于，設(shè)置在槽內(nèi)設(shè)置 了孔徑為5 ~ 100 |im的浸漬濾材的污泥處理槽；在該污泥處理槽中導(dǎo)入 上述生物處理槽內(nèi)的污泥的一部分和/或上述分離污泥的至少一部分的 手段；將在該污泥處理槽內(nèi)經(jīng)過需氧性生物處理，且透過上述浸漬濾材 的透過液返送至上述生物處理槽的手段。
對于第3方案，也可以設(shè)置在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢 水的一部分和/或在上述有機性廢水中培養(yǎng)的細菌的手段。
第4方案的有機性廢水的生物處理裝置是具有利用細菌將有機性廢 水進行生物處理的第l生物處理槽、將含有來自該第l生物處理槽的細 菌的處理液進行活性污泥處理的第2生物處理槽、和將該第2生物處理 槽的處理液分離成污泥和處理水的固液分離手段的生物處理裝置，其特 征在于，設(shè)置在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5-100 nm的浸漬濾材的污泥處理 槽；在該污泥處理槽中導(dǎo)入上述第2生物處理槽內(nèi)的污泥的一部分和/ 或上述分離污泥的至少 一部分的手段；將在該污泥處理槽內(nèi)經(jīng)過需氧性 生物處理，且透過浸漬濾材的透過液返送至上述第1生物處理槽和/或第 2生物處理槽的手段。
對于第4方案，也可以設(shè)置在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢 水的一部分和/或上述第1生物處理槽的處理液的一部分的手段。
對于第3和第4方案，也可以設(shè)置在上述污泥處理槽中添加營養(yǎng)劑 的手段。
根據(jù)第1 ~第4方案的有機性廢水的生物處理方法和裝置，在利用 了單槽式活性污泥法或者微型動物的捕食作用的多段活性污泥法中，可 以在維持穩(wěn)定的處理水質(zhì)的基礎(chǔ)上進一步謀求由高負荷運行帶來的處 理效率的才是高和剩余污泥量的減少。即，在本發(fā)明中，另外設(shè)置利用微型動物進行污泥減量的污泥處理 槽，從而通過使吃剩的微細成分透過設(shè)置在該污泥處理槽內(nèi)的浸漬濾 材，并再次返送至生物處理槽中絮凝化或者捕食，可以同時實現(xiàn)污泥減 量效果的增加和處理水質(zhì)的提高。
對于本發(fā)明的單槽式活性污泥法，通過在污泥處理槽中添加有機性 廢水的 一部分和/或在有機性廢水中培養(yǎng)的細菌，另外對于本發(fā)明的多段 活性污泥法，通過在污泥處理槽中添加有機性廢水的一部分和/或第1 生物處理槽的處理液的一部分，可以在污泥處理槽中添加易祐J敬型動物 捕食的細菌，能夠增加污泥處理槽內(nèi)的微型動物量，得到穩(wěn)定的污泥減 量化效果。
另外，對于任何情況，通過在污泥處理槽中添加營養(yǎng)劑，可以促進 微型動物的增殖，進一步提高污泥的減量化效果。
以下參考附圖，詳細地說明本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和 裝置的實施方式。
圖1~4是表示本發(fā)明的有機性廢水的生物處理方法和裝置的實施 方式的系統(tǒng)圖。
在圖1的方法中，原水(有機性廢水)首先導(dǎo)入到生物處理槽(活 性污泥槽)1中，進行活性污泥處理。該生物處理槽1的pH為6以上， 優(yōu)選pH6 8。
生物處理槽1的處理液在沉淀槽2中進行固液分離，分離水作為處 理水排出到體系外。另外，分離污泥的一部分返送至生物處理槽1中， 余部作為剩余污泥排出到體系外，在圖1中，將分離污泥的一部分輸送 給污泥處理槽3，進行需氧性生物處理并減容化。
該污泥處理槽3是具有浸漬膜4的膜分離式需氧處理槽。設(shè)置在該 污泥處理槽3中的浸漬膜4阻止大型的后生動物或絮凝的通過，另一方 面，為了使微細絮凝(匕°7 7 口 7夕)或沒有被完全捕食的分散菌可以 通過，4吏其孔徑為5-100 )Lim,優(yōu)選30~100 iam左右，將通過該浸漬 濾材的液體返送至生物處理槽1。由此，在生物處理槽1中進行分散菌 的捕食和絮凝化，在污泥處理槽3中進行絮狀污泥的捕食和解體，從而 在這些槽中分擔(dān)不同的作用，能夠提高污泥減量效果。因此，如下述圖 3、 4所示，即使對于在生物處理槽的前段沒有設(shè)置分散菌槽的單槽式活 性污泥處理，與現(xiàn)有的單槽式活性污泥處理相比，也可以得到50%左右的污泥減量化效果。并且，污泥處理槽3內(nèi)的浸漬濾材不限于膜，也可 以使用浮游生物網(wǎng)這樣的物質(zhì)。
對于圖1，在沉淀槽2中分離的污泥中的、輸送給污泥處理槽3的
污泥量根據(jù)產(chǎn)生污泥量或需要的污泥減量效果等適當(dāng)決定。通常情況
下，將分離污泥中相當(dāng)于生物處理槽1內(nèi)的污泥的1/5-1/40的污泥量 從沉淀槽2抽出并輸送給污泥處理槽3,余部返送至生物處理槽1中。 剩余污泥優(yōu)選從污泥處理槽3中抽出。
另外，污泥處理槽3的浸漬膜4的透過液優(yōu)選以保持一定的槽內(nèi)液 量這樣的比例返送至生物處理槽1中。
并且，污泥處理槽3中的污泥減量效果是由于微型動物的捕食所導(dǎo) 致的，因此該污泥處理槽3的pH維持在6以下、優(yōu)選5 5.5的范圍， 這在得到進一步高的污泥減量效果方面是優(yōu)選的。即使在該污泥處理槽 3中使pH為該條件而得到高的污泥減量效果，由于污泥處理槽3是設(shè) 置了浸漬膜4的膜分離式需氧處理槽，從而也能維持高的污泥濃度。
在圖1中，將沉淀槽2的分離污泥作為剩余污泥抽出，也可以將污 泥處理槽3內(nèi)的污泥作為剩余污泥抽出。此時，剩余污泥抽出量每天為 污泥處理槽3容量的1/2以下，優(yōu)選1/5以下，也可以將抽出的污泥進 行固液分離并將分離水返送至生物處理槽1中。另外，也可以從生物處 理槽1中抽出剩余污泥。剩余污泥也可以/人它們中的2處以上的地方抽 出。
另外，輸向污泥處理槽3的不是沉淀槽2的分離污泥，而是可以直 接導(dǎo)入從生物處理槽1中抽出的污泥，另外還可以導(dǎo)入生物處理槽1的 污泥和沉淀槽2的分離污泥這兩者。
但是，對于導(dǎo)入到污泥處理槽3中的生物處理槽1的污泥或者沉淀 槽3的分離污泥，絮凝化的較多，從而捕食其的污泥處理槽3中的微型 動物的增殖變慢。因此，如圖2所示，設(shè)置接收有機性廢水的一部分進 行培養(yǎng)的培養(yǎng)槽5,在該培養(yǎng)槽5中生成易于被微型動物捕食的細菌， 通過在污泥處理槽3中添加該培養(yǎng)槽5的液體，促進污泥處理槽3中的 微型動物的增殖，由此能夠提高污泥減量化效果。該情況下，在培養(yǎng)槽 5中添加的BOD源可以是有機性廢水的一部分，也可以是其他的合成廢 水。該培養(yǎng)槽5只要能夠得到非凝聚性細菌占優(yōu)勢的處理液，運行方法 可以是任意的，對于pH、溫度、滯留時間等沒有制約。另外，可以進行需氧處理、厭氧處理的任一者。另外，可以是連續(xù)培養(yǎng)、也可以是分
批培養(yǎng)。另外，可以將培養(yǎng)槽5的處理液如圖2所示直接添加到污泥處 理槽3中，也可以將該處理液利用分離膜、離心分離機、凝聚分離裝置 等進行濃縮而添加濃縮液。另外，可以直接在污泥處理槽3中添加有枳j 性廢水的一部分來代替培養(yǎng)槽5的處理液，即使如此，也可以在污泥處 理槽3中使微型動物易于捕食的細菌增殖。另外，也可以在污泥處理槽 3中添加有機性廢水的一部分和培養(yǎng)槽5的處理液的一部分這兩者。在 任一種情況下，污泥處理槽3中的添加量對于COD來說，優(yōu)選是在污 泥處理槽中添加的污泥(沉淀槽2的分離污泥和/或生物處理槽1的污泥) 的COD的5%以上，特別優(yōu)選5 ~ 25%左右。
對于圖1， 2,可以在生物處理槽1中添加載體，也可以形成添加了 載體的流化床。由此，能夠進行BOD容積負荷為5 kg/m3/d以上的高負 荷處理。該生物處理槽1不限于如圖1, 2所示的進行污泥的返送的活 性污泥處理方式，也可以是膜分離式活性污泥處理方式，對于任一種的 情況，都可以通過在曝氣槽內(nèi)添加載體而進行高負荷處理。另外，也可 以將生物處理槽1以多個串聯(lián)的方式多段化來設(shè)置。
在生物處理槽1中添加的載體的形狀為球狀、顆粒狀、中空筒狀、 絲狀等任意的形狀，大小優(yōu)選直徑為0.1 ~ 10 mm左右的直徑。另外， 載體的材料可以是天然材料、無機材料、高分子材料等任意的材料，也 可以〗吏用凝"交狀物質(zhì)。
在圖3的方法中，原水(有機性廢水)首先導(dǎo)入到第1生物處理槽 (分散菌槽)1A中，通過細菌，BOD (有機成分)的70%以上、優(yōu)選 80%以上、進而優(yōu)選90%以上氧化分解或者轉(zhuǎn)變?yōu)榧毦木w。該第1 生物處理槽1A的pH為6以上，優(yōu)選pH6 8。另外，第1生物處理槽 1A的B0D容積負荷為1 kg/m3/d以上，例如1 ~ 20 kg/m3/d， HRT (原 水滯留時間)為24h以下，例如l 24h，由此可以得到非凝聚性細菌占 優(yōu)勢的處理水，另外，通過縮短HRT,能夠以高負荷處理BOD濃度低 的廢水。
第1生物處理槽1A的處理水導(dǎo)入到第2生物處理槽(微型動物槽) 1B,在其中進行污泥的減量化，該減量化由殘留的有機成分的氧化分解、 非凝聚性細菌的自分解和利用微型動物進行的捕食來進行。該第2生物 處理槽1B在pH為6以上、優(yōu)選pH6 8的條件下進行處理。定期更換該第2生物處理槽IB的污泥(微型動物槽污泥)，即，
為了間除掉微型動物或糞，優(yōu)選將SRT (污泥滯留時間) 一定地控制在 40天以下，優(yōu)選30天以下，進而優(yōu)選10天~30天的范圍內(nèi)。
另外，當(dāng)在引向第2生物處理槽1B的、來自第1生物處理槽1A的 處理液中大量存在有機物時，其氧化分解在第2生物處理槽1B中進行。 已知當(dāng)在微型動物大量存在的第2生物處理槽1B中發(fā)生由細菌導(dǎo)致的 有機物的氧化分解時，作為避免被微型動物捕食的對策，細菌以難以3皮 捕食的形態(tài)增殖。這樣以難以被捕食的形態(tài)增殖的細菌群不能被微型動 物捕食，這些細菌的分解僅依賴于自消化，在第2生物處理槽1B或下 述的污泥處理槽3中污泥變得難以減容。因此如上所述，優(yōu)選將第l生 物處理槽1A中的有機物的大部分、即廢水BOD的70%以上、優(yōu)選80% 以上分解，并變換成菌體。第2生物處理槽1B的由溶解性BOD導(dǎo)致的 污泥負荷優(yōu)選為0.1 kg-BOD/kg-MLSS/d以下，特別優(yōu)選0.35-0.71 kg-BOD/kg-MLSS/d。
第2生物處理槽1B的處理液在沉淀槽2中固液分離，分離水作為 處理水排出到體系外。另外，分離污泥的一部分返送至第2生物處理槽 1B,余部作為剩余污泥排出到體系外，在圖3中，將分離污泥的一部分 輸送給污泥處理槽4實施需氧性生物處理，進行減容化。
該污泥處理槽3與在圖1、 2中同樣，是具有浸漬膜4的膜分離式 需氧處理槽。設(shè)置在該污泥處理槽3中的浸漬膜4阻止大型的后生動物 或絮凝的通過，另一方面，為了使微細絮凝或沒有被捕食的分散菌可以 通過，4吏其孔徑為5~100 |um,優(yōu)選30~100 ium左右，將通過該浸漬 膜4的液體返送至第2生物處理槽1B。由此，在第2生物處理槽1B中 進行分散菌的捕食和絮凝化，在污泥處理槽3中進行絮狀污泥的捕食和 解體，從而在這些槽中分擔(dān)不同的作用，能夠進而提高污泥減量效果。 并且，污泥處理槽3內(nèi)的浸漬濾材不限于膜，如前所述，也可以使用浮 游生物網(wǎng)這樣的物質(zhì)。
對于圖3，在沉淀槽2中分離的污泥中的、輸送給污泥處理槽3的 污泥量根據(jù)產(chǎn)生污泥量或需要的污泥減量效果等適當(dāng)決定。通常情況 下，將分離污泥中相當(dāng)于第2生物處理槽1B內(nèi)的污泥的1/5 ~ 1/40的污 泥量從沉淀槽2抽出并輸送給污泥處理槽3，余部返送至第2生物處理 槽1B中。剩余污泥優(yōu)選從污泥處理槽3中抽出。另外，污泥處理槽3的浸漬膜4的透過液優(yōu)選以保持一定的槽內(nèi)液 量這樣的比例返送至第2生物處理槽1B中。
并且，污泥處理槽3中的污泥減量效果是由于微型動物的捕食所導(dǎo) 致的。因此該污泥處理槽3的pH維持在6以下、優(yōu)選5-5.5的范圍， 這在得到進一步高的污泥減量效果方面是優(yōu)選的。即使在該污泥處理槽 3中使pH為該條件而得到高的污泥減量效果，由于污泥處理槽3是設(shè) 置了浸漬膜4的膜分離式需氧處理槽，從而也能維持高的污泥濃度。
在圖3中，將沉淀槽2的分離污泥作為剩余污泥抽出，也可以將污 泥處理槽3內(nèi)的污泥作為剩余污泥抽出。此時，剩余污泥抽出量每天為 污泥處理槽3容量的1/2以下，優(yōu)選1/5以下，也可以將抽出的污泥進 行固液分離并將分離水返送至第1生物處理槽1A和/或第2生物處理槽 1B中。另外，也可以從第2生物處理槽1B中抽出剩余污泥。剩余污泥 也可以/人它們中的2處以上的地方抽出。
另外，在圖3中，將污泥處理槽3的浸漬膜4的透過液返送至第2 生物處理槽1B, ^旦該透過液也可以返送至第1生物處理槽1A，還可以 返送至第1生物處理槽1A和第2生物處理槽1B這兩者。另外，輸向污 泥處理槽3的不是沉淀槽2的分離污泥，而是可以直接導(dǎo)入從第2生物 處理槽1B中抽出的污泥，另外還可以導(dǎo)入第2生物處理槽1B的污泥和 沉淀槽2的分離污泥這兩者。
但是，對于導(dǎo)入到污泥處理槽3中的第2生物處理槽1B的污泥或 者沉淀槽2的分離污泥，絮凝化的較多，從而捕食其的污泥處理槽3中 的微型動物的增殖變慢。因此，如圖4所示，通過將第1生物處理槽1A 的處理液導(dǎo)入污泥處理槽3，可以在污泥處理槽4中添加易于由^t型動 物捕食的第1生物處理槽1A的細菌的一部分，促進污泥處理槽4中的 微型動物的增殖，能夠提高污泥的減量化效果。該情況下，也可以將第 1生物處理槽1A的處理液如圖4所示直接添加到污泥處理槽3中，還 可以將該處理液利用分離膜、離心分離膜、凝聚分離裝置等濃縮而添加 濃縮液。另外，可以直接在污泥處理槽3中添加有機性廢水的一部分來 代替第1生物處理槽1A的處理液，即使如此，也可以在污泥處理槽3 中使微型動物易于捕食的細菌增殖。另外，也可以在污泥處理槽3中添 加有機性廢水的一部分和第l生物處理槽1A的處理液的一部分這兩者。 在任一種情況下，污泥處理槽3中的添加量對于COD來說，優(yōu)選在污泥處理槽3中添加的污泥(沉淀槽2的分離污泥和/或第2生物處理槽 1B的污泥)的COD的5。/。以上，特別優(yōu)選5~25%左右。
在圖3、 4中，為了在第1生物處理槽1A中進行高負荷處理，可以 將后段的沉淀槽2的分離污泥的一部分返送至第1生物處理1A,另外 也可以串聯(lián)設(shè)置2槽以上的生物處理槽作為第1生物處理槽1A來進行 多段處理。進而，可以在第1生物處理槽1A中添加載體，也可以形成 添加了載體的流化床，還可以將第1生物處理槽1A以多個串聯(lián)的方式 多段化來設(shè)置。由此，能夠進行BOD容積負荷為5kg/m"d以上的高負 荷處理。
在第2生物處理槽1B中，為了利用與細菌相比增殖速度慢的微型 動物的作用和細菌的自分解，采用微型動物和細菌在體系內(nèi)滯留這樣的 運行條件和處理裝置是重要的，因此，第2生物處理槽1B如圖3、 4所 示，優(yōu)選以進行污泥的返送的活性污泥處理方式或者膜分離式活性污泥 處理方式來進行。該情況下，通過在曝氣槽內(nèi)添加載體，可以提高微型 動物的槽內(nèi)保持量。
在第1生物處理槽1A、第2生物處理槽1B中添加的載體的形狀為 球狀、顆粒狀、中空筒狀、絲狀等任意的形狀，大小優(yōu)選直徑為0.1 ~ 10mm左右的直徑。另外，載體的材料可以是天然材料、無機材料、高 分子材料等任意的材料，也可以使用凝膠狀物質(zhì)。
在本發(fā)明中，在進行污泥減量的污泥處理槽3中，可以將磷脂、游 離脂肪酸、溶血磷脂、甾醇或含有它們的卵磷脂，另外還有液體糖、米 糠、啤酒的渣滓、植物性油的渣滓、甜菜渣、貝殼粉、蛋殼、蔬菜汁、 魚肉汁、各種氨基酸、各種維生素等對于后生動物的增殖促進具有效果 的營養(yǎng)劑單獨l種或者2種以上進行混合來添加，這可以進一步提高污 泥的減量化效果，因此是優(yōu)選的。這些營養(yǎng)劑的添加量沒有特別地限定， 優(yōu)選1天~7天間添加1次，使剛添加營養(yǎng)劑后的污泥處理槽內(nèi)濃度為 0.01 ~ 100 mg/L左右。如果該添加量過于少，則不能得到充分的添加效 果，如果過于多，則伴隨對于微型動物的阻礙或污泥產(chǎn)生量的增加。
另外，在本發(fā)明中，抽出到體系外的剩余污泥由于微型動物的比例 高，所以通過設(shè)置對抽出的剩余污泥進行處理的剩余污泥處理槽，并利 用厭氧處理、物理處理、化學(xué)處理的任一者或它們的組合進行處理，可 以容易地進行可溶化，通過將可溶化污泥返送至生物處理槽(在2段活性污泥法中為第1生物處理槽和/或第2生物處理槽)和污泥處理槽的任 一槽，可以實現(xiàn)進一步的污泥的減量化。
實施例
以下列舉實施例和比4交例來更具體地說明本發(fā)明。 實施例1
如圖3所示，使用使容量為3.6L的第1生物處理槽(活性污泥槽(無 污泥返送))1A、容量為15L的第2生物處理槽(活性污泥槽)1B、沉 淀槽2、和容量為3L的污泥處理槽3連結(jié)而成的實驗裝置，進行本發(fā)明 的有機性廢水的處理。在污泥處理槽3內(nèi)設(shè)置孔徑為10nm的浸漬膜4。 第1生物處理槽1A和第2生物處理槽1B的pH調(diào)節(jié)成6.8,污泥處理 槽3的pH調(diào)節(jié)成5.0。將沉淀槽2的分離污泥中的污泥以0.5 L/d輸送 給污泥處理槽3，其以外的污泥返送至第2生物處理槽1B中。剩余污泥 以0.2 L/d從污泥處理槽3中抽出，將通過浸漬膜4的透過液以0.3 L/d 輸送給第2生物處理槽1B。在該污泥處理槽3中，1天添加1次卯磷脂 作為營養(yǎng)劑，使剛添加后的槽內(nèi)濃度為1 mg/L。在下述條件下進行運行， 即，對于第1生物處理槽1A的溶解性BOD容積負荷為3.85 kg-BOD/m3/d, HRT為4h,對第2生物處理槽1B的溶解性BOD污泥負 荷為0.022 kg-BOD/kg-MLSS/d, HRT為17h, SRT為15d,整體的BOD 容積負荷為0.75 kg-BOD/m3/d, HRT為21h。
在該條件下連續(xù)運行1個月，結(jié)果污泥轉(zhuǎn)換率為0.10 kg-MLSS/kg-BOD。處理水(從沉淀槽2中流出的上清液)的BOD在檢 測限以下。
實施例2
如圖1所示，使用使容量為15L的生物處理槽(活性污泥槽)1、 沉淀槽2、和容量為3L的污泥處理槽3連結(jié)而成的實,瞼裝置，進行本發(fā) 明的有機性廢水的處理。在污泥處理槽3內(nèi)設(shè)置孔徑為lOiam的浸漬膜 4。生物處理槽1的pH調(diào)節(jié)成6.8，污泥處理槽3的pH調(diào)節(jié)成5.0。將 沉淀槽2的分離污泥中的污泥以0.5L/d輸送給污泥處理槽3，其以外的 污泥返送至生物處理槽1中。剩余污泥以0.36 L/d乂人污泥處理槽3中抽 出，將通過浸漬膜4的透過液以0.14 L/d輸送給生物處理槽1。在該污 泥處理槽3中，1天添加1次卵磷脂作為營養(yǎng)劑，使剛添加后的槽內(nèi)濃度為1 mg/L。在對于生物處理槽1的溶解性BOD容積負荷為0.76 kg-BOD/m3/d, HRT為20h的條件下進行運行。
在該條件下連續(xù)運行1個月，結(jié)果污泥轉(zhuǎn)換率為0.18 kg-MLSS/kg-BOD。處理水(從沉淀槽2中流出的上清液)的BOD在檢 測限以下。
實施例3
除了在實施例1中，將第1生物處理槽1A的處理液的一部分通過 以12000 rpm的轉(zhuǎn)速離心分離5分鐘來進行濃縮，并將濃縮液以105 mg-COD/d (添加到污泥處理槽3中的分離污泥的COD的5%)的比例 添加到污泥處理槽3中(并且，通過濃縮生成的稀釋液輸送給第2生物 處理槽IB中。)，除此以外，在同樣的條件下進行處理，結(jié)果污泥轉(zhuǎn) 換率為0.08 kg-MLSS/kg-BOD。處理水(從沉淀槽2流出的上清液)的 BOD在才全測限以下。
比專交例1
在實施例2中，不設(shè)置污泥處理槽3,使生物處理槽1的溶解性BOD 容積負荷和HRT為相同條件連續(xù)運行1個月，結(jié)果處理水良好，但污 泥轉(zhuǎn)換率為0.40 kg-MLSS/kg-B〇D。
比專交例2
在實施例1中，不設(shè)置污泥處理槽3,使第1生物處理槽IA和第2 生物處理槽IB的溶解性BOD容積負荷和HRT、整體的BOD容積負荷、 HRT為相同條件連續(xù)運行1個月，結(jié)果處理水良好，但污泥轉(zhuǎn)換率為 0.20 kg-MLSS/kg-BOD。
從以上結(jié)果可知下述事實。
比較例1利用現(xiàn)有的單槽式活性污泥法實施處理，比較例2利用現(xiàn) 有的2段生物處理法實施處理。在現(xiàn)有的活性污泥法(比較例1)中， 污泥轉(zhuǎn)換率為0.40 kg-MLSS/kg-BOD,但通過如比較例2那樣引入2段 生物處理，污泥轉(zhuǎn)換率變?yōu)?.20 kg-MLSS/kg-BOD,可以將污泥產(chǎn)生量 減少至1/2。該污泥減量效果與迄今為止報道的2段生物處理法具有相 同程度的效果。
另一方面，在設(shè)置了污泥處理槽3的實施例1~3中，污泥轉(zhuǎn)換率 分別為0.10、 0.18和0.08 kg-MLSS/kg-BOD，與現(xiàn)有方法相比，可以大 幅度減少產(chǎn)生的污泥量。特別地，在設(shè)置了污泥處理槽3、并將第1生物處理槽1A的處理液的一部分添加到污泥處理槽3的實施例3中，可 以將污泥減量至現(xiàn)有方法的1/5。
使用特定的方案對本發(fā)明進行了詳細地說明，但只要不脫離本發(fā)明 的意圖和范圍，可以進行各種變換，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明確的。
并且，本申請基于2005年3月9日申請的日本專利申請(特愿 2005-066021 )，其全部內(nèi)容凈皮本申請引用。
權(quán)利要求
1. 有機性廢水的生物處理方法，其是具有將有機性廢水導(dǎo)入生物處理槽進行生物處理的生物處理工序、和將該生物處理槽的處理液固液分離成污泥和處理水的固液分離工序的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于，具有將該生物處理槽內(nèi)的污泥的一部分和/或該固液分離工序中分離的污泥的至少一部分，導(dǎo)入在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5～100μm的浸漬濾材的污泥處理槽來進行需氧性生物處理的污泥處理工序，和將該浸漬濾材的透過液返送至上述生物處理槽的透過液返送工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于，在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢水的一部分和/或在上述有機性 廢水中培養(yǎng)的細菌。
3. 如權(quán)利要求1所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于，性廢水進行活性污泥處理的工序。
4. 如權(quán)利要求1所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于， 上述生物處理工序具有將有機性廢水導(dǎo)入具有細菌的第l生物處理槽 并利用細菌進行生物處理的第l生物處理工序，和將含有來自該第l生 物處理槽的細菌的處理液導(dǎo)入第2生物處理槽進行活性污泥處理的第2 生物處理工序，并將該第2生物處理槽的處理液供給上述固液分離工序。
5. 如權(quán)利要求4所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于， 在上述透過液返送工序中，將浸漬濾材的透過液返送至上述第l生物處 理槽和/或第2生物處理槽。
6. 如權(quán)利要求5所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于， 在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢水的一部分和/或上述第1生物 處理槽的處理液的一部分。
7. 如權(quán)利要求1所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于， 在上述污泥處理槽中添加營養(yǎng)劑。
8. 如權(quán)利要求7所述的有機性廢水的生物處理方法，其特征在于， 營養(yǎng)劑是磷脂、游離脂肪酸、溶血磷脂、甾醇或含有它們的卵磷脂，液 體糖、米糠、啤酒的渣滓、植物性油的渣滓、甜菜渣、貝殼粉、蛋殼、 蔬菜汁、魚肉汁、各種氨基酸、各種維生素等對于后生動物的增殖促進具有效果的營養(yǎng)劑的至少1種。
9. 有機性廢水的生物處理裝置，其是具有對有機性廢水進行生物 處理的生物處理槽和將該生物處理槽的處理液分離成污泥和處理水的固液分離手段的生物處理裝置，其特征在于，設(shè)置在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5 ~ 100 |im的浸漬濾材的污泥處理槽，在該污泥處理槽中導(dǎo)入上述生物處理槽內(nèi)的污泥的 一部分和/或上述在上述固液分離手段中分離的污泥的至少一部分的導(dǎo)入手段，和將透過了上述浸漬濾材的透過液返送至上述生物處理槽的透過液返送手段。
10. 如權(quán)利要求9所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在于， 設(shè)置在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢水的一部分和/或在上述有 機性廢水中培養(yǎng)的細菌的手段。
11. 如權(quán)利要求9所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在于， 上述生物處理槽包含具有活性污泥的生物處理槽。
12. 如權(quán)利要求9所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在于， 上述生物處理槽具有第1生物處理槽和對含有來自該第1生物處理槽的 細菌的處理液進行活性污泥處理的第2生物處理槽，所述第l生物處理 槽具有細菌、并利用該細菌對有機性廢水進行生物處理，上述導(dǎo)入手段將該第2生物處理槽的處理液供給上述固液分離手段。
13. 如權(quán)利要求12所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在 于，上述透過液返送手段將透過上述浸漬濾材的透過液返送至上述第1 生物處理槽和/或第2生物處理槽。
14. 如權(quán)利要求13所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在 于，設(shè)置在上述污泥處理槽中添加上述有機性廢水的一部分和/或上述第 1生物處理槽的處理液的一部分的手段。
15. 如權(quán)利要求9所述的有機性廢水的生物處理裝置，其特征在于， 設(shè)置在上述污泥處理槽中添加營養(yǎng)劑的手段。
全文摘要
在單槽式活性污泥法或者利用了微型動物的捕食作用的多段活性污泥法中，謀求在維持穩(wěn)定的處理水質(zhì)的基礎(chǔ)上進一步提高處理效率和減少剩余污泥產(chǎn)生量。在將有機性廢水導(dǎo)入第1生物處理槽(1A)并利用細菌進行生物處理，將含有來自該第1生物處理槽(1A)的細菌的處理液導(dǎo)入第2生物處理槽(1B)進行活性污泥處理，并將來自第2生物處理槽(1A)的處理液固液分離成污泥和處理水的生物處理中，將第2生物處理槽內(nèi)(1B)的污泥的一部分和/或分離污泥的至少一部分，導(dǎo)入在槽內(nèi)設(shè)置了孔徑為5～100μm的浸漬膜(4)的污泥處理槽(3)來進行需氧性生物處理，并將浸漬膜(4)的透過液返送至第1生物處理槽(1A)和/或第2生物處理槽(1B)。在污泥處理槽(3)中利用微型動物進行污泥減量，使吃剩的微細成分透過浸漬膜(4)，并再次返送至濾過捕食型微型動物槽(1B)，使其被捕食，由此可以同時實現(xiàn)高的污泥減量效果和良好的處理水質(zhì)。
文檔編號C02F3/12GK101432233SQ20068005442
公開日2009年5月13日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者藤島繁樹 申請人:栗田工業(yè)株式會社