[发明专利]含氮液体的处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及含氮液体的处理方法及装置，特别是涉及适合于通过含有厌氧氨氧化菌(Anammox bacteria)及氨氧化菌的生物污泥，对含有氨态氮和/或有机性氮的含氮液体进行生物学硝化及脱氮处理的处理方法及装置。

背景技术

含氮排放液中含有的氮成分，特别是氨态氮是河川、湖沼及海洋等发生富营养化的起因物质之一，必须通过排放液处理工序有效去除。通常，含氮液体中的有机性氮成分经过生物学分解后基本上都转变为氨态氮。作为以往的含氮液体的处理方法，一般是经过氨氧化菌的作用使氨态氮氧化为亚硝态氮，再利用亚硝酸氧化菌氧化亚硝态氮从而将氨态氮氧化为硝态氮的硝化工序，和通过异养细菌——脱氮细菌并用甲醇等有机物作为电子供体使这些亚硝态氮及硝态氮转变为氮气的脱氮工序这两个步骤的生物反应将其从废水中除去的生物学硝化脱氮法。在这种利用异养细菌进行硝化脱氮处理中，除了需要甲醇等有机物外，由于还要将氨态氮经由亚硝态氮而硝酸化为硝态氮，因此需要大量的曝气动力。

作为对该问题进行改进的处理方法，已知的有，例如按照专利文献1的利用作为自养脱氮细菌的厌氧氨氧化菌的亚硝酸化脱氮处理方法。该方法是利用自养脱氮微生物群进行脱氮的方法，所述自养脱氮微生物群可以在厌氧条件下使作为电子供体的氨态氮、作为电子受体的亚硝态氮进行反应，从而生成氮气，其中不需要添加有机物，除此之外，由于只要将氨态氮氧化至亚硝态氮即可，因此还减少了用于进行硝化的动力。另外，自养微生物的收率低，污泥产生量比异养微生物有显著减少。但是，在该方法中，亚硝酸化和脱氮在不同的容器中进行，因此需要大型装置。

专利文献2中公开了以下方法，即在海绵之类的具有连续气泡的粒状载体上负载作为自养脱氮细菌的厌氧氨氧化菌及氨氧化菌，一边以不妨碍厌氧氨氧化菌增殖的量供给含氧气体一边进行生物反应，通过氨氧化菌将氨态氮的一部分亚硝酸化为亚硝态氮，同时利用厌氧氨氧化菌进行脱氮。该方法是向反应容器中连续提供被处理液和含氧气体，从而在亚硝酸化反应的同时进行脱氮反应，但是由于不存在氨态氮时反应不进行，因此如果取出一部分反应液作为处理液，则处理液中就存在氨态氮，在这种状态下氨态氮的去除率降低。另外，如果含氧气体的供给量大，则将亚硝态氮氧化为硝态氮的亚硝酸氧化菌增殖，NO₂不足，从而使得厌氧氨氧化反应不能充分进行，因此不容易控制含氧气体的供给量。

专利文献1：WO89/07089(日本特许公表平3-501099号)

专利文献2：日本特许公开2001-293494号

发明内容

本发明的目的是提供在利用含有厌氧氨氧化菌及氨氧化菌的生物污泥进行亚硝酸化和脱氮时，容易控制含氧气体的供给量、处理效率高、氨态氮的去除效率高、可得到高水质处理液的含氮液体处理方法及装置。

本发明涉及以下的含氮液体处理方法及装置。

(1)含氮液体处理方法，其特征在于，在容纳了含有厌氧氨氧化菌及氨氧化菌的生物污泥的反应容器中引入一定量的含氨态氮被处理液，

以不妨碍厌氧氨氧化菌增殖的量供给含氧气体，利用氨氧化菌将一部分氨态氮亚硝酸化为亚硝态氮，同时通过厌氧氨氧化反应使生成的亚硝态氮与另一部分氨态氮进行反应而脱氮，

在反应容器内的溶解氧浓度或ORP的测定值发生急剧变化的时刻停止含氧气体的供给，结束硝化及脱氮。

(2)含氮液体处理方法，其特征在于，在容纳了含有厌氧氨氧化菌及氨氧化菌的生物污泥的反应容器中引入含氨态氮的被处理液一批次处理量的40～60％，

供给含氧气体，利用氨氧化菌将氨态氮亚硝酸化为亚硝态氮，

在反应容器内的溶解氧浓度或ORP的测定值发生急剧变化的时刻停止含氧气体的供给，

引入被处理液的剩余部分，与反应液混合，通过厌氧氨氧化反应使生成的亚硝态氮与氨态氮进行反应而脱氮。

(3)上述(1)或(2)所述的方法，其中在厌氧氨氧化反应结束后添加有机物，利用异养细菌进行二次脱氮反应。

(4)上述(1)至(3)中任一项所述的方法，其中生物污泥是通过在载体内部负载的厌氧氨氧化菌表面上被覆氨氧化菌而形成的。

(5)上述(1)至(4)中任一项所述的方法，其中在停止含氧气体供给后，对反应液进行固液分离，将分离液的一部分作为处理液排出。

(6)上述(2)至(4)中任一项所述的方法，其中在脱氮处理后，对反应液进行固液分离，将分离液的一部分作为处理液排出。

(7)含氮液体的处理装置，其特征在于具备：