專利名稱：廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理裝置，特別是涉及用于將廢水中的氨型氮一部分硝化(下面稱作部分硝化)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為從含氨型氮的廢水除去氮的廢水處理裝置，此前已知有活性污泥循環(huán)改進(jìn)法?；钚晕勰嘌h(huán)改進(jìn)法是使用活性污泥的處理方法，將廢水通過(guò)厭氧性的脫氮槽送至好氧性的硝化槽，在該硝化槽中通過(guò)活性污泥中的硝化菌把氨型氮硝化(氧化)成硝酸性氮。然后，將硝化了的硝化水的一部分從硝化槽返回至脫氮槽，通過(guò)活性污泥中的脫氮菌把硝酸性氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)狻Ａ硗?，在硝化槽?nèi)硝化處理了的處理水的其余部分經(jīng)由最終沉淀池而 排放。然而，采用活性污泥的硝化處理，在硝化槽內(nèi)由于硝化菌不能保持高濃度，故不能進(jìn)行高負(fù)荷運(yùn)行，產(chǎn)生硝化處理效率低的問(wèn)題。因此，近年來(lái)，實(shí)行硝化促進(jìn)型循環(huán)改進(jìn)法(例如專利文獻(xiàn)I )，該方法向硝化槽投入包埋固定化有硝化菌的載體。該硝化促進(jìn)型循環(huán)改進(jìn)法，如圖6所示，基本的構(gòu)成與活性污泥循環(huán)改進(jìn)法同樣，在投入了包埋固定化載體4的硝化槽I內(nèi)，被硝化了的硝化水由脫氮槽2進(jìn)行脫氮處理，處理水在最終沉淀池3進(jìn)行固液分離，然后排放。還有，在投入了包埋固定化載體4的硝化槽I內(nèi)，設(shè)置防止載體流出的絲網(wǎng)5。另夕卜，在最初沉淀池6內(nèi)，在廢水的原水流入的前段，除去廢水中的夾雜物等堵塞物?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特開(kāi)2008 - 012383號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題因此，關(guān)于進(jìn)行了廢水處理的處理水的水質(zhì)，有時(shí)根據(jù)地域等制定氨濃度的排放控制值，流入廢水處理裝置的氨不必全部硝化(完全硝化)，可以殘留至所定基準(zhǔn)量，設(shè)置允許所謂部分硝化的基準(zhǔn)。然而，利用現(xiàn)有的硝化促進(jìn)型循環(huán)改進(jìn)法的廢水處理裝置，以完全硝化氨，極力降低處理水中的總氮(氨態(tài)氮、亞硝酸態(tài)氮、硝酸態(tài)氮等氮的總和)作為基本概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此，如將以完全硝化作為目標(biāo)的硝化促進(jìn)型循環(huán)改進(jìn)法的廢水處理裝置用作部分硝化的廢水處理裝置時(shí)，則存在設(shè)備過(guò)剩的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)備過(guò)剩時(shí)，其能量消耗過(guò)大。從該背景考慮，希望采用適于部分硝化的可實(shí)現(xiàn)節(jié)能的廢水處理裝置。本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，本發(fā)明的目的是提供適于部分硝化的有助于節(jié)能的廢水處理裝置。用于解決課題的手段
根據(jù)本發(fā)明的一方案，為將有機(jī)性廢水中的氨型氮進(jìn)行部分硝化而除去氮的廢水處理裝置，該裝置具有將上述廢水中的氨通過(guò)硝化菌進(jìn)行硝化處理而生成硝化水的好氧槽；在上述好氧槽的前段設(shè)置的、從上述好氧槽返送上述硝化水的一部分，對(duì)上述硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理的第I無(wú)氧槽；在上述好氧槽的后段設(shè)置的、從上述好氧槽將上述硝化水的一部分送出，對(duì)上述硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理，作為處理水送至后段的第2無(wú)氧槽；把上述廢水分配給上述第I無(wú)氧槽和上述第2無(wú)氧槽的分配管線；以及在上述分配管線上設(shè)置的、向上述第I無(wú)氧槽與上述第2無(wú)氧槽分配上述廢水的分配裝置。優(yōu)選的是，上述分配裝置具有調(diào)節(jié)水量的水量調(diào)節(jié)功能。優(yōu)選的是，上述硝化菌，于包埋固定化載體中被包裹固定。優(yōu)選的是，還具有在上述第2無(wú)氧槽的后段設(shè)置的、用于改善上述處理水中的污泥性質(zhì)、分解上述處理水中的有機(jī)成分的曝氣槽?；钚晕勰鄰牡?無(wú)氧槽流入最終沉淀池 時(shí)，在最終沉淀池內(nèi)發(fā)生脫氮反應(yīng)而生成氮?dú)猓瑫r(shí)，污泥上浮，與處理水一起流出，有時(shí)處理水質(zhì)發(fā)生惡化。另外，當(dāng)在好氧槽中為了進(jìn)行高速硝化而添加硝化載體時(shí)，由于供給用于高速硝化的必要氧量，故好氧槽的曝氣強(qiáng)度增強(qiáng)，活性污泥的塊體發(fā)生解體，在最終沉淀池中有時(shí)難以進(jìn)行污泥沉降分離。如上所述，通過(guò)在第2無(wú)氧槽的后段設(shè)置曝氣槽，由于是曝氣強(qiáng)度弱的好氧狀態(tài)，故再形成活性污泥的塊體，增加污泥的沉降性。另外，由于成為好氧性，即使流入最終沉淀池，脫氮反應(yīng)也難以進(jìn)行，污泥不再上浮。優(yōu)選的是，還具有測(cè)定上述處理水中氨濃度的測(cè)定裝置、以及基于上述測(cè)定裝置的測(cè)定結(jié)果，控制具有水量調(diào)節(jié)功能的分配裝置的水量控制裝置。優(yōu)選的是，上述包埋固定化載體，以在形成了不能通過(guò)該包埋固定化載體大小的多個(gè)通水孔的容器內(nèi)可流動(dòng)地被收容的狀態(tài)，填充在上述好氧槽中。發(fā)明效果按照本發(fā)明的廢水處理裝置，在將有機(jī)性廢水中的氨型氮進(jìn)行部分硝化，除去氮的場(chǎng)合，可實(shí)現(xiàn)節(jié)省能量。


圖I為第I實(shí)施方案涉及的廢水處理裝置的構(gòu)成圖。圖2為廢水處理裝置的流程圖。圖3為表示收容有包埋固定化載體的容器的概略圖。圖4為第2實(shí)施方案涉及的廢水處理裝置的構(gòu)成圖。圖5為第3實(shí)施方案涉及的廢水處理裝置的構(gòu)成圖。圖6為現(xiàn)有的硝化促進(jìn)型循環(huán)改進(jìn)法的說(shuō)明圖。符號(hào)的說(shuō)明10,12,14…廢水處理裝置、20…分配管線、22…分配裝置、24···第I無(wú)氧槽、26···好氧槽、28···第2無(wú)氧槽、30···循環(huán)管線、32···馬達(dá)、34···攪拌葉片、36、46…散氣管、38···包埋固定化載體、40···絲網(wǎng)、42···泵、44···曝氣槽、50···最初沉淀池、60···最終沉淀池、62···返送管線、80···容器、90···濃度傳感器、92···水量控制裝置
具體實(shí)施方式
下面按照附圖，對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明通過(guò)下列優(yōu)選的實(shí)施方案加以說(shuō)明，但在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可采用多個(gè)手法加以變更，可以利用本實(shí)施方案以外的其他實(shí)施方案。但是，在本發(fā)明的范圍內(nèi)的全部變更均包含在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。圖I為第I實(shí)施方案涉及的廢水處理裝置10的概略構(gòu)成圖。廢水處理裝置10至少具有分配管線20 ;分配管線20的分支位置上設(shè)置的分配裝置22 ;從上流側(cè)向下流側(cè)配置的第I無(wú)氧槽24 ;好氧槽26 ;第2無(wú)氧槽28 ;以及用于從好氧槽26向第I無(wú)氧槽24返送的循環(huán)管線30。相鄰的第I無(wú)氧槽24與好氧槽26、以及好氧槽26與第2無(wú)氧槽28進(jìn)行液體連通。循環(huán)管線30中配置泵42。第I無(wú)氧槽24中設(shè)置馬達(dá)32，以及安裝在馬達(dá)32上的攪拌葉片34。該攪拌機(jī)既可以是一般采用的攪拌機(jī)，也可是潛水式。含脫氮菌的活性污泥浮游在第I無(wú)氧槽24內(nèi)。在好氧槽26的底部設(shè)置散氣管36。散氣管36與未圖不的鼓風(fēng)機(jī)連通。從鼓風(fēng)機(jī)送出的空氣從散氣管36向好氧槽26內(nèi)曝氣。由此，好氧槽26內(nèi)變成好氧狀態(tài)。在好氧槽·26的槽內(nèi)，填充了包裹固定了硝化菌的多個(gè)包埋固定化載體38。為了防止包埋固定化載體38流出至第2無(wú)氧槽28，在好氧槽26與第2無(wú)氧槽28的連通部設(shè)置絲網(wǎng)40。在本實(shí)施方案中，硝化菌被包裹固定在包埋固定化載體38上。然而，又不限于此，替代包埋固定化載體38，可用塑料或海綿等一般的附著型載體、或含硝化菌的活性污泥來(lái)對(duì)應(yīng)。在第2無(wú)氧槽28中，與第I無(wú)氧槽24同樣地設(shè)置馬達(dá)32，以及安裝在馬達(dá)32上的攪拌葉片34。該攪拌機(jī)既可是一般采用的攪拌機(jī)，也可是潛水式。含脫氮菌的活性污泥浮游在第2無(wú)氧槽28內(nèi)。其次，對(duì)采用廢水處理裝置10進(jìn)行的廢水處理進(jìn)行說(shuō)明。含氨型氮的廢水流入最初沉淀池50，對(duì)固體物或夾雜物進(jìn)行沉淀分離除去。需要說(shuō)明的是，廢水中除氨型氮外還含有夾雜物及有機(jī)成分等。分配管線20上設(shè)置分配裝置22。通過(guò)該分配裝置22，廢水的一部分被送至第I無(wú)氧槽24。另外，來(lái)自最終沉淀池60的活性污泥通過(guò)返送管線62被送至第I無(wú)氧槽24。還有，好氧槽26中生成的硝化水的一部分通過(guò)循環(huán)管線30被返送至第I無(wú)氧槽24。在第I無(wú)氧槽24中，廢水和活性污泥和硝化水通過(guò)攪拌葉片34進(jìn)行攪拌。利用廢水中的有機(jī)成分，通過(guò)活性污泥中的脫氮菌，使硝化水中的硝酸性氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)?。在第I無(wú)氧槽24中進(jìn)行所謂脫氮反應(yīng)。在第I無(wú)氧槽24中處理過(guò)的廢水，從第I無(wú)氧槽24送至好氧槽26。在好氧槽26中，于好氧條件下，通過(guò)包埋固定化載體38的硝化菌，廢水中的氨型氮被氧化成硝酸性氮，生成硝化水。在好氧槽26，進(jìn)行所謂硝化反應(yīng)。好氧槽26中生成的硝化水的一部分通過(guò)循環(huán)管線30被返送至第I無(wú)氧槽24。另外，好氧槽26中生成的硝化水的一部分被送至后段配置的第2無(wú)氧槽28。來(lái)自好氧槽26的硝化水與通過(guò)分配管線20而來(lái)自最初沉淀池50的廢水被送至第2無(wú)氧槽28。在第2無(wú)氧槽28中，廢水和活性污泥和硝化水通過(guò)攪拌葉片34進(jìn)行攪拌。利用廢水中的有機(jī)物，通過(guò)活性污泥中的脫氮菌，使硝化水中的硝酸性氮轉(zhuǎn)變成氮?dú)?。即使在?無(wú)氧槽28，也進(jìn)行脫氮反應(yīng)。通過(guò)分配管線20輸送的廢水為供給脫氮反應(yīng)中利用的有機(jī)成分被送至第2無(wú)氧槽28。第2無(wú)氧槽28中，廢水中所含的氨型氮實(shí)質(zhì)上未被處理。
最后，在第2無(wú)氧槽28中處理過(guò)的處理水被送至最終沉淀池60，對(duì)活性污泥進(jìn)行沉淀分離，得到處理水。當(dāng)采用本實(shí)施方案的廢水處理裝置10處理廢水時(shí)，從第2無(wú)氧槽28排出的處理水變成含氨型氮。對(duì)現(xiàn)有的廢水處理裝置與本實(shí)施方案的廢水處理裝置的不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。現(xiàn)有的廢水處理裝置為了實(shí)現(xiàn)總氮濃度T-N的限制、以及低的限制值，在廢水深度處理中，以能夠完全除去氨而達(dá)到完全硝化的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有的廢水處理裝置的進(jìn)行硝化反應(yīng)的好氧槽，為了完全硝化氨，需要大量硝化所需的氧，故來(lái)自散氣管的曝氣量非常大。一般，在廢水處理裝置使用的能量消耗中，最多的是在好氧槽中伴隨著曝氣的能量消耗。因此，只要使用要求完全硝化的廢水處理裝置，則曝氣量增多，能量消耗必然增多。另外，當(dāng)硝化反應(yīng)中使用包埋固定化載體時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)完全硝化，包埋固定化載體的量也必然增多。關(guān)于氨，存在設(shè)定認(rèn)可氨也可殘留至規(guī)定量的部分硝化的基準(zhǔn)的地域。然而，現(xiàn)有的要求完全硝化的廢水處理裝置，好氧槽中不能將氨控制為殘留一定量，只要空氣量充分，可達(dá)到完全硝化，當(dāng)空氣量不充分時(shí)，為硝化不穩(wěn)定狀態(tài)，硝化反應(yīng)變成難以進(jìn)行的狀態(tài)?！ひ虼?，不能進(jìn)行硝化處理的運(yùn)行管理，對(duì)部分硝化的廢水處理不能充分對(duì)應(yīng)。雖然用傳感器監(jiān)測(cè)處理水的氨濃度、控制曝氣風(fēng)量已于實(shí)驗(yàn)室水平進(jìn)行，但在實(shí)際的裝置中，如不能進(jìn)行微量控制則是不現(xiàn)實(shí)的。即，以氨的部分硝化為前提，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的廢水處理裝置，訖今尚未開(kāi)發(fā)出來(lái)。本實(shí)施方案的廢水處理裝置10，從處理水中含有的氨的允許值決定向第I無(wú)氧槽24與第2無(wú)氧槽28輸送的廢水的水量。通過(guò)分配管線20的分配裝置22，來(lái)自最初沉淀池50的廢水的一部分被分配至第I無(wú)氧槽24,其余廢水被分配至第2無(wú)氧槽28。分配裝置22具有水量調(diào)節(jié)功能是優(yōu)選的。作為實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)功能的裝置，例如，可以采用堰、分配槽等。輸送至第I無(wú)氧槽24中的廢水，被送至好氧槽26，在好氧槽26中，廢水中的氨型氮被完全硝化。然而，這是從最初沉淀池50送出的廢水的一部分。因此，與將全部廢水中的氨型氮完全硝化時(shí)相比，好氧槽26的曝氣量以及包埋固定化載體38的量能夠減少。送至第2無(wú)氧槽28的廢水中的氨型氮未被硝化處理。通過(guò)第I無(wú)氧槽24與好氧槽26而被硝化脫氮處理過(guò)的廢水與含氨型氮的廢水進(jìn)行混合。最終，該混合液作為來(lái)自第2無(wú)氧槽28的處理水被排出。由于處理水中含氨型氮，故廢水成為部分硝化。按照本實(shí)施方案的廢水處理裝置10，通過(guò)減少好氧槽26的曝氣量，能夠?qū)崿F(xiàn)既部分硝化又達(dá)到節(jié)能。其次，對(duì)向第I無(wú)氧槽24與第2無(wú)氧槽28送水的廢水的水量的決定方法進(jìn)行說(shuō)明。圖2為圖I的廢水處理裝置10的流程圖。設(shè)流入廢水處理裝置10的廢水(原水)的水量為Q、氨型氮=30mg / L、處理水的氨型氮=5mg / L。當(dāng)流入第I無(wú)氧槽24與第2無(wú)氧槽28的水量比分別設(shè)為A及B時(shí)，成為廢水量Q = A · Q + B · Q的關(guān)系。因此，分配至第I無(wú)氧槽24的廢水的水量為A · Q、分配至第2無(wú)氧槽28的廢水的水量為B · Q，從最終沉淀池60返送的處理水的水量為0.75· Q。當(dāng)考慮廢水中的氮量時(shí)，下列關(guān)系成立。在這里，可以認(rèn)為氮不進(jìn)入活性污泥中。
權(quán)利要求
1.廢水處理裝置，其是把有機(jī)性廢水中的氨型氮進(jìn)行部分硝化而除去氮的廢水處理裝置，該裝置具有 將上述廢水中的氨通過(guò)硝化菌進(jìn)行硝化處理而生成硝化水的好氧槽； 在上述好氧槽的前段設(shè)置的、從上述好氧槽返送上述硝化水的一部分，對(duì)上述硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理的第I無(wú)氧槽； 在上述好氧槽的后段設(shè)置的、從上述好氧槽輸送上述硝化水的一部分，對(duì)上述硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理，作為處理水輸送至后段的第2無(wú)氧槽； 把上述廢水分配給上述第I無(wú)氧槽與上述第2無(wú)氧槽的分配管線；以及 在上述分配管線上設(shè)置的、向上述第I無(wú)氧槽與上述第2無(wú)氧槽分配上述廢水的分配 裝置
2.按照權(quán)利要求I所述的廢水處理裝置，其中，上述分配裝置具有調(diào)節(jié)水量的水量調(diào)節(jié)功能。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的廢水處理裝置，其中，上述硝化菌于包埋固定化載體中被包裹固定。
4.按照權(quán)利要求I至3任何一項(xiàng)所述的廢水處理裝置，其中，該裝置還具有 在上述第2無(wú)氧槽的后段設(shè)置的、用于改善上述處理水中的污泥的性質(zhì)、分解上述處理水中的有機(jī)成分的曝氣槽。
5.按照權(quán)利要求2至4任何一項(xiàng)所述的廢水處理裝置，其中，該裝置還具有 測(cè)定上述處理水中的氨濃度的測(cè)定裝置、以及 基于上述測(cè)定裝置的測(cè)定結(jié)果，控制具有水量調(diào)節(jié)功能的分配裝置的水量控制裝置。
6.按照權(quán)利要求3至5任何一項(xiàng)所述的廢水處理裝置，其中，上述包埋固定化載體，以在形成了不能通過(guò)該包埋固定化載體大小的多個(gè)通水孔的容器內(nèi)可流動(dòng)地被收容的狀態(tài)，填充至上述好氧槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及廢水處理裝置，提供適于氨的部分硝化，并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能的廢水處理裝置。對(duì)有機(jī)性廢水中的氨型氮進(jìn)行部分硝化而除去氮的廢水處理裝置(10)具有將廢水中的氨通過(guò)消化菌進(jìn)行消化處理而生成硝化水的好氧槽(26)；在好氧槽(26)的前段設(shè)置的、從好氧槽26返送硝化水的一部分，對(duì)硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理的第1無(wú)氧槽(24)；在好氧槽(26)的后段設(shè)置的、從好氧槽(26)輸送硝化水的一部分，對(duì)硝化水通過(guò)脫氮菌進(jìn)行脫氮處理，作為處理水輸送至后段的第2無(wú)氧槽(28)；把廢水分配給上述第1無(wú)氧槽(24)與上述第2無(wú)氧槽(28)的分配管線(20)；以及在分配管線(20)上設(shè)置的、調(diào)節(jié)向第1無(wú)氧槽(24)與第2無(wú)氧槽(28)分配水量的分配裝置(22)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102951767SQ20121027813
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者安部直樹(shù), 韓敏, 高森毅, 顧一能 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)