[发明专利]氮、磷除去处理方法及氮、磷除去处理装置

说明书

本申请基于2011年11月8日提出的日本专利申请第2011－244689号并主张其优先权，这里通过引用而包含其全部内容。 

技术领域

本发明涉及从下水或工厂排水中将氮（氨等）及磷除去的氮、磷除去处理方法及氮、磷除去处理装置。 

背景技术

在下水处理及排水处理中，为了将在生活废水或工厂排水等的下水中含有的有机物及氮（氨等）、磷等除去，进行利用微生物的代谢的生物学的处理。特别是，在如生活废水那样环境负荷比较低的下水中，进行利用需氧微生物的各种需氧处理法（aerobic treatment process）。例如在以有机物的除去为目的的情况下，作为需氧处理法而使用标准活性污泥法（standard activated sludge process）。最近，除了有机物以外还导入关于在下水中含有的氮及磷的含有量的法律限制的情况较多，所以先进处理工艺（advanced activated sludge process）正向下水处理厂普及。在先进处理工艺中，存在厌氧-无氧-需氧法（anaerobic-anoxic-aerobic process）（A2O法；A2/O process）、厌氧-需氧法（anaerobic-aerobic process）（AO法；A/O process）或循环式消化脱氮法（circulated nitrification/denitrification process）。 

在先进处理工艺中，将从流入下水通过最初沉淀池除去了沉淀污泥的一次处理水向生物反应槽输送，在生物反应槽内的厌氧槽（anaerobic tank）、无氧槽（anoxic tank）及需氧槽（aerobic tank）中通过微生物的反应从一次处理水中将有机物及氮、磷除去，同时形成作为微生物的凝聚体的絮凝物，将含有絮凝物的二次处理水向最终沉淀池输送。在最终沉淀池中，从二次处理水将絮凝物沉淀、除去。将沉淀物的大部分作为含有活性污泥（activated sludge）的返送污泥（return sludge）从最终沉淀池向生物反应槽送回，将 沉淀物的一部分作为剩余污泥（excess sludge）排出，在浓缩、脱水后，进行焚烧处理。 

在生物反应槽内的需氧槽中，为了对需氧微生物供给氧，通常进行基于鼓风机的曝气。需氧处理的主的目的是有机物的除去、将氨转变为硝酸的硝化反应的促进，及基于微生物的磷的吸收。为了分别控制生物反应槽内的厌氧槽及无氧槽的状态，通过循环泵的控制来调整从需氧槽向无氧槽的硝化液（nitrified liquor）的循环量，通过返送泵的控制来调整从最终沉淀池向厌氧槽的污泥的返送量。进而，根据情况，也有将甲醇或醋酸等的碳源或凝聚剂等的药品向厌氧槽及/或无氧槽投入的情况。厌氧/无氧处理的主要的目的是厌氧槽中的磷排出、及无氧槽中的硝酸向氮气的还原。通过进行该厌氧/无氧处理，由下个需氧槽将磷大量地吸收。这些曝气、返送循环泵、药品投入需要进行控制以能够可靠地实施有机物、氮及磷的除去。 

作为它们的控制方法，在实际的处理厂中采用例如关于曝气风量的溶解氧（DO）浓度一定控制、循环泵及返送泵的流入量比率一定控制等的简单的控制方法的情况较多。但是，这些控制方法并不是面向氮及磷等的除去处理的，而是将主要对仅以有机物的除去为目的的标准活性污泥工艺（standard activated sludge process）采用的方法原样应用到先进处理工艺中的，所以不能说是一定对先进处理工艺适合的方法。 

在从污水将氮及磷这两者除去的A2O工艺中，适当地维持厌氧槽与需氧槽的容积比从水质的稳定和节能运转的观点看是重要的。另一方面，由于流入下水负荷总是随着流量变动及水质变动而变动，所以需要使工艺的运用随时适当地对应于这些变动。 

但是，污水中含有的氮化合物（氨等）和磷化合物（磷酸等）也有在复杂的多元系统中各自的动态相反的情况，难以将两者以低能量消耗高效率地分离除去。 

因为这样的背景，希望确立能够同时实现水质的稳定化和节能运转的氮、磷除去型的A2O工艺。 

发明内容

这里记载的技术方案的目的在于提供一种能够从下水或工厂排水中将 氮和磷以低能量成本高效率地除去的氮、磷除去处理方法及氮、磷除去处理装置。