[发明专利]废液处理设备和废液处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用液体微生物附聚物（由微生物形成的自粒化的淤泥的颗粒和/或含有作为核的物质的微生物膜）的废水处理技术。

背景技术

UASB（上流厌氧淤泥床）方法是如下的方法：在该方法中，待处理水从填满微生物附聚物的反应槽底部供给到反应槽，和在待处理水中含有的有机物质(有机物)和氮化合物(含氮物质)与微生物附聚物在由于该待处理水的供给而产生的向上的水流中接触，然后通过微生物的新陈代谢反应而被分解（公开于例如专利文件1至4等)。

UASB方法的最显著的特征是通过使用高密集凝集的微生物附聚物而不需要任何作为微生物的载体的填料就可以处理非常重的负荷量。该微生物附聚物对应于被称作通过微生物的自粒化而形成的颗粒和含有作为核的物质的微生物膜的形式。大多数微生物附聚物例如颗粒和含有核的微生物膜具有优良的沉淀性。当待处理水在适当的向上流动的速度的条件下从反应槽底部供给时，形成称为淤泥床（床）的状态，其中少许漂浮的微生物附聚物存在于反应槽的上部而大量微生物附聚物沉淀或沉积并留在反应槽的下部。

就含氨废水而言，作为预处理有硝化法，其中氨通过需氧菌而被氧化成硝酸，以及作为后处理有脱硝法，其中硝酸通过使用有机物质的厌氧异养菌而被还原成氮气。然而，近年来，允许从氨和亚硝酸来脱氮的厌氧氨氧化（通常称为“anammox”）菌受到关注，而且UASB方法也应用到本发明的方法中。在其中使用anammox菌的情况下，其在预处理中将大约一半的氨硝化成亚硝酸，允许通过后处理的anammox菌的脱氮过程，因此需氧法所需的曝气动力大大减少。而且，由于预处理的anammox反应通过自养菌产生，通过异养菌的脱氮所需的有机物质变得不是必须的。因此这种方法不需要提供对于低C/N(炭-氮)比率的废水而言必需的有机物质。这种方法是如此优异的氮处理方法。根据报道，虽然适用于anammox反应槽的氮负荷取决于工艺而不同，但在证明实验中，它为2.8～5.4kg-N/m³/天(例如非专利文献2)。

在UASB方法中，控制反应槽中的水质(例如待处理水的pH和反应物的浓度)以便实现其中微生物在反应槽中保持高的活性的状态。例如，在专利文献1中，通过对反应槽中的待处理水注入点周围的液相搅拌，防止由在待处理水注入部分的亚硝酸性氮的浓度的局部上升所导致的anammox菌的活性(活化)的失活或降低。而且，在专利文献2中，在反应槽的高度方向提供多个含有亚硝酸性氮的待处理水的流入点，将在最下段(最上游侧)的亚硝酸性氮的注入浓度设置为300mg-N/L或更少，从而防止由待处理水注入部分的亚硝酸性氮的局部的浓度提高所引起的anammox菌的活性(活化)的失活或降低。

然而，在其中由于待处理水的注入(或通过待处理水和稀释水的混合水的注入)、反应槽中水质的抑制因素未被解决或除去的情况下(例如在发生pH随着微生物反应过程的进行而上升的情况下)，存在如下风险：仅将待处理水单独注入反应槽不能将反应槽的水质保持在微生物活性变高的状态。例如，在专利文献2中，anammox菌的活性抑制出现在亚硝酸性氮浓度为约50～200mg/L时，而且亚硝酸性氮浓度越高，抑制作用(或抑制影响)越大。因此，在其中待处理水的亚硝酸性氮浓度高的情况下，仅仅通过将待处理水的注入改变成单独注入难以除去抑制anammox菌的活性的因素。

另外，如果为了将反应槽的水质保持为其中微生物的活性变高的状态而增加混合到待处理水中的稀释水的数量，则将增加稀释水的注入的成本，或者增加稀释水到反应槽的通水量。如果稀释水到反应槽的通水量增加，则存在如下风险：在反应槽中通水速度将是速度决定因素，从而负荷将受限。另外，在其中一定浓度或更大的溶解氧存在于稀释水中的情况下，存在溶解氧将破坏反应槽中的厌氧气氛的可能性。因此，在稀释水的注入时，不得不加倍小心将溶解氧引入到反应槽。

因此，为了有效进行稳定的厌氧铵氧化处理，要求设备或方案以使得不产生抑制anammox菌的活性的环境(条件)。另外，必须保持反应槽中anammox菌的高活性，也必须使许多anammox菌参与处理反应。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开号JP2003-033795

专利文献2：日本专利申请公开号JP2003-033793

专利文献3：日本专利申请公开号JP62-279891

专利文献4：日本专利申请公开号JP9-225491

非专利文献