有機(jī)廢水處理裝置、有機(jī)廢水的處理方法以及有機(jī)廢水處理裝置的控制程序的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的技術(shù)方案設(shè)及有機(jī)廢水處理裝置、有機(jī)廢水的處理方法W及有機(jī)廢水處 理裝置的控制程序。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，在對生活廢水進(jìn)行凈化處理的污水處理廠中，作為最具代表性的工藝，采用 了標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法。標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法是如下方法:在利用鼓風(fēng)機(jī)向水中供給空氣的曝氣槽 中，利用好氧微生物將水中的有機(jī)污濁物質(zhì)氧化分解。在該標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法中，有機(jī)物能夠 分解去除。不過，作為排放目的地的富營養(yǎng)化問題的原因物質(zhì)的氮、憐在標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法中 無法去除。因此，作為將有機(jī)物分解的同時將氮W及憐去除的方法，進(jìn)行了作為標(biāo)準(zhǔn)活性污 泥法的變形例的氮去除型的循環(huán)式硝化脫氮法、憐去除型的厭氧一好氧活性污泥法(AO 法）、氮?憐同時去除型的厭氧一無氧一好氧活性污泥法(A20)法等高度處理工藝的導(dǎo)入。
[0003] 在高度處理工藝中，利用最初沉淀池從流入臟水去除沉淀污泥而成的一次處理水 被送往生物反應(yīng)槽。接下來，在生物反應(yīng)槽內(nèi)的厭氧槽、無氧槽W及好氧槽中，通過微生物 的反應(yīng)從一次處理水將有機(jī)物、氮、憐去除。同時，在生物反應(yīng)槽中形成作為微生物的凝聚 體的絮凝物。然后，含有絮凝物的二次處理水被送往最終沉淀池。在最終沉淀池中，絮凝物 被從二次處理水沉淀、去除。沉淀物的大部分作為含有活性污泥的送回污泥從最終沉淀池 返回生物反應(yīng)槽。沉淀物的一部分作為剩余污泥從最終沉淀池排出，在濃縮?脫水后被焚 燒處理。
[0004] 有機(jī)廢水中的作為含氮成分的氨的去除工藝如下所述。首先，在好氧槽中氨被硝 酸根離子氧化。氧化后的硝酸根離子被送回?zé)o氧槽。在無氧槽中由于微生物的作用硝酸根 離子被氮?dú)膺€原。另外，在憐的去除工藝中，在厭氧槽中使憐從微生物釋放。接下來，在好氧 槽中，使微生物吸收憐，吸收有憐的微生物作為絮凝物而被沉淀去除。在好氧槽中微生物所 吸收的憐量與在厭氧槽中微生物所釋放的憐量相比是大量的。可基于該釋放量和吸收量之 差進(jìn)行憐的去除。
[0005] 然而，為了在現(xiàn)有的廢水處理裝置中導(dǎo)入上述的高度處理方法，需要在生物反應(yīng) 槽內(nèi)新設(shè)置厭氧槽、無氧槽W及好氧槽。具體而言，需要導(dǎo)入攬拌機(jī)、累等新的機(jī)器W及新 設(shè)置新的混凝±骨架。因此，存在現(xiàn)有的設(shè)備的改造花費(fèi)勞力和時間的情況。
[0006] 另外，在氮.憐同時去除型的A20法中，氮和憐的去除率存在此消彼長的關(guān)系。因 此，存在難W將處理水中的氮W及憐的濃度同時設(shè)為限制值W下的可能性。因此，為了使處 理水中的氮W及憐的濃度同時降低，研究了如下技術(shù):在厭氧槽和好氧槽之間設(shè)置能夠利 用導(dǎo)管式曝氣器(DTA)切換厭氧一好氧的厭氧好氧兼用槽，通過利用DTA的旋轉(zhuǎn)速度一邊切 換攬拌模式(厭氧)和空氣擴(kuò)散模式(好氧)一邊進(jìn)行處理，謀求兼顧作為含氮成分的氨和憐 的去除。
[0007] 然而，氨只是含氮成分中的一個成分。在全氮(T-N)的去除方面，重要的是，在好 氧槽中進(jìn)行將氨氧化成硝酸根離子的反應(yīng)、促進(jìn)將硝酸根離子還原而轉(zhuǎn)換成氮?dú)獾拿摰?應(yīng)。另外，必須新設(shè)置由分隔壁劃分出的厭氧好氧兼用槽，因此，設(shè)備改良花費(fèi)勞力和時間。 [000引現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-212490號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種能夠同時去除有機(jī)廢水中的氮W及憐、且容 易向現(xiàn)有的設(shè)備導(dǎo)入的有機(jī)廢水處理裝置、有機(jī)廢水的處理方法W及有機(jī)廢水處理裝置的 控制程序。
[0012] 技術(shù)方案的有機(jī)廢水處理裝置具有生物反應(yīng)槽、氨濃度測定器、全氮濃度測定器、 全憐濃度測定器W及控制部。
[0013] 生物反應(yīng)槽具有厭氧處理區(qū)域、調(diào)整區(qū)域W及好氧處理區(qū)域，調(diào)整處理區(qū)域處于 厭氧處理區(qū)域和好氧處理區(qū)域之間。
[0014] 調(diào)整區(qū)域能夠切換成厭氧氣氛、微好氧氣氛和好氧氣氛中的1種或兩種W上的氣 氛。
[0015] 氨濃度測定器對好氧處理區(qū)域中的處理水的氨濃度進(jìn)行測定。
[0016] 全氮濃度測定器對從生物反應(yīng)槽流出來的處理水的全氮濃度進(jìn)行測定。
[0017] 全憐濃度測定器對從所述生物反應(yīng)槽流出來的處理水的全憐濃度進(jìn)行測定。
[0018] 控制部基于由氨濃度測定器、全氮濃度測定器W及全憐濃度測定器測定出的值對 調(diào)整區(qū)域的氣氛的范圍進(jìn)行調(diào)整。
【附圖說明】
[0019] 圖1是表示第1實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置的示意圖。
[0020] 圖2是表示第2實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置的示意圖。
[0021 ]圖3是表示第3實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置的示意圖。
[0022] 圖4是表示第4實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] W下，參照附圖對實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置、有機(jī)廢水的處理方法W及有機(jī) 廢水處理裝置的控制程序進(jìn)行說明。此外，實(shí)施方式從始到終對通用的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附 圖標(biāo)記，省略重復(fù)的說明。另外，各圖是用于促進(jìn)實(shí)施方式的說明及其理解的示意圖，其形 狀、尺寸、比例等存在與實(shí)際的裝置不同之處，但運(yùn)些能夠參照W下的說明和公知的技術(shù)而 適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)變更。
[0024] (第1實(shí)施方式）
[0025] 圖1所示的本實(shí)施方式的有機(jī)廢水處理裝置1從上游側(cè)依次包括最初沉淀池2、生 物反應(yīng)槽3 W及最終沉淀池4。
[0026] 生物反應(yīng)槽3是用于利用微生物的分解作用來對污水進(jìn)行凈化處理的反應(yīng)容器。 在生物反應(yīng)槽3中設(shè)置有厭氧處理區(qū)域11、調(diào)整區(qū)域12和好氧處理區(qū)域13。調(diào)整區(qū)域12設(shè)置 于厭氧處理區(qū)域11和好氧處理區(qū)域13之間。在此，"設(shè)置于…之間"不是指空間上的概念而 是指調(diào)整區(qū)域12中的處理的順序處于厭氧處理區(qū)域11和好氧處理區(qū)域13之間。
[0027]生物反應(yīng)槽3具有供凈化處理前的有機(jī)廢水流入的流入部和供凈化處理后的有機(jī) 廢水流出的流出部。流入部設(shè)置于厭氧處理區(qū)域11的附近。流出部設(shè)置于好氧處理區(qū)域13 的附近。厭氧處理區(qū)域11中的有機(jī)廢水的水面高度高于調(diào)整處理區(qū)域12中的有機(jī)廢水的水 面高度。調(diào)整處理區(qū)域12中的有機(jī)廢水的水面高度高于好氧處理區(qū)域13中的有機(jī)廢水的水 面高度。運(yùn)樣，厭氧處理區(qū)域11、調(diào)整區(qū)域12、好氧處理區(qū)域13中的水面高度構(gòu)成為臺階式 變低。
[00%]厭氧處理區(qū)域11設(shè)為占生物反應(yīng)槽3的內(nèi)部容積的15~30%的區(qū)域。好氧處理區(qū) 域13設(shè)為占生物反應(yīng)槽3的內(nèi)部容積的40~60 %的區(qū)域。生物反應(yīng)槽3的內(nèi)部容積的剩余部 分設(shè)為調(diào)整區(qū)域12。
[0029] 最初沉淀池2是接受有機(jī)廢水、靜置預(yù)定時間、使漂浮物（SS)沉淀的一次處理設(shè) 備。在最初沉淀池2中設(shè)置有堤巧，上層清水越過堤巧而流入溢流管線，進(jìn)一步從溢流管線 流入生物反應(yīng)槽3。此外，最初沉淀池2的底部與未圖示的污泥排出管線連通，污泥被定期或 隨時排出。
[0030] 在生物反應(yīng)槽3上設(shè)置有曝氣裝置20作為曝氣部件。曝氣裝置20包括鼓風(fēng)機(jī)21、從 鼓風(fēng)機(jī)21延伸出的空氣配管22、設(shè)于空氣配管22的流量調(diào)整閥23、從空氣配管22分支出來 的分支管24、設(shè)于各分支管24的開閉閥25a~25e、W及安裝于各分支管24的頂端的空氣擴(kuò) 散板26a~26e?？諝鈹U(kuò)散板26a~26e設(shè)置于生物反應(yīng)槽3的內(nèi)部。
[0031] 空氣擴(kuò)散板26a設(shè)置于生物反應(yīng)槽3的厭氧處理區(qū)域11內(nèi)。另外，空氣擴(kuò)散板26b、 26c沿著處理水流動的方向設(shè)置于調(diào)整區(qū)域12內(nèi)。而且，空氣擴(kuò)散板26d~26e沿著處理水流 動的方向設(shè)置于好氧處理區(qū)域13內(nèi)。
[0032] 另外，設(shè)于各分支管24的開閉閥25a~25e中的、設(shè)置于通向厭氧處理區(qū)域11的分 支管24的開閉閥25a始終設(shè)為"閉"。此外，也可W省略分支管24、開閉閥25aW及空氣擴(kuò)散板 26a的設(shè)置。另外，設(shè)置于通向好氧處理區(qū)域13的分支管24的開閉閥25d、2f5e始終設(shè)為"開"。 而且，設(shè)置于通向調(diào)整區(qū)域12的分支管24的開閉閥25b、25c的開度能夠自由地設(shè)定。開閉閥 2化、25c與后述的控制部9連接?；诳刂撇?的指令對開閉閥25b、25c的開度進(jìn)行控制。通 過控制運(yùn)些開閉閥25b、25c的開度，能夠?qū)φ{(diào)整區(qū)域12中的氣氛的范圍進(jìn)行調(diào)整。例如能夠 將調(diào)整區(qū)域12的氣氛設(shè)定成厭氧氣氛、微好氧氣氛和好氧氣氛中的1種或兩種W上。
[0033] 而且，設(shè)于空氣配管22的流量調(diào)整閥23與風(fēng)量控制器30連接。通過風(fēng)量控制器30 的控制，能夠?qū)諝馀涔?2中的空氣的流量進(jìn)行調(diào)整。
[0034] 另外，在生物反應(yīng)槽3的好氧處理區(qū)域13設(shè)置有凝聚劑供給裝置50。能夠從凝聚劑 供給裝置50向在好氧處理區(qū)域13中流動的處理水投入凝聚劑。凝聚劑供給裝置50與后述的 控制部9連接。
[0035] 厭氧處理區(qū)域11的閥全閉，因此成為厭氧氣氛(0RP值處于負(fù)側(cè)），使得在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 時厭氧性微生物變得活性。更詳細(xì)而言，ORP值為一200mVW下。在此，ORP值是指氧化還原電 位。處理水的ORP值為負(fù)的情況可W說該處理水處于還原狀態(tài)。即、因沒有曝氣而處于厭氧 的狀態(tài)的污水的電位變低（負(fù)的ORP值）。在厭氧處理區(qū)域11中，憐從微生物的釋放進(jìn)行的同 時，進(jìn)行從硝酸根離子向氮的還原反應(yīng)。
[0036] 另一方面，好氧處理區(qū)域13被調(diào)整成好氧氣氛(ORP值處于正側(cè)），使得在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 時中好氧性微生物變得活性。更詳細(xì)而言，被調(diào)整成ORP值處于50mVW上的范圍內(nèi)。ORP值為 正的情況可W說是該處理水處于氧化狀態(tài)。即、由于充分進(jìn)行曝氣而處于好氧的狀態(tài)的處 理水的電位變高。在好氧處理區(qū)域13中，進(jìn)行微生物對憐的吸收的同時進(jìn)行從氨向硝酸根 離子的氧化反應(yīng)。
[0037] 調(diào)整區(qū)域12能夠?qū)夥涨袚Q成厭氧氣氛、微好氧氣氛和好氧氣氛中的任1種或兩 種W上。另外，調(diào)整區(qū)域12能夠?qū)捬鯕夥铡⑽⒑醚鯕夥誛及好氧氣氛各氣氛所占的范圍進(jìn) 行調(diào)整。在圖1所示的例子中，調(diào)整區(qū)域12被分成第1區(qū)域12a和第2區(qū)域1化運(yùn)兩個區(qū)域。第1 區(qū)域12a是與空氣擴(kuò)散板26b的設(shè)置部位相對應(yīng)的區(qū)域，第2區(qū)域12b是與空氣擴(kuò)散板26c的 設(shè)置部位相對應(yīng)的區(qū)域。在第1、第2區(qū)域12a、12b中，分別能夠獨(dú)立地切換氣氛。
[0038] 在此，微好氧氣氛是指被調(diào)整成ORP值處于一50~50mV的范圍內(nèi)的氣氛。厭氧氣氛 是一200mVW下的范圍的氣氛，好氧氣氛是50mVW上的范圍的氣氛，因此，微好氧氣氛可W 說是處于厭氧氣氛和好氧氣氛的中間的狀態(tài)。在該微好氧氣氛中，同時進(jìn)行從硝酸根離子 向氮的還原反應(yīng)和從氨向硝酸根離子的氧化反應(yīng)。
[0039] 調(diào)整區(qū)域12中的氣氛的切換通過操作曝氣裝置