[发明专利]有机性排水的生物处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机性排水的生物处理方法和装置，其能够广泛地用于对生活排水、污水、食品工厂排水、纸浆工厂排水、半导体制造排水、液晶制造排水等有机性排水的处理中。

背景技术

对有机性排水进行生物处理时所用的活性污泥法由于具有处理水质良好、易于维护等优点，被广泛应用在污水处理、工业废水处理等中。然而，活性污泥法中的BOD容积负荷通常为0.5～0.8kg/m³/天左右，因此，需要宽阔的占地面积。另外，由于已分解的BOD的20～40％被转换为菌体，即，污泥，因此，大量的剩余污泥的处理也成为问题。在活性污泥法中有以下方法：在污泥与处理水的固液分离中利用膜分离装置的膜式活性污泥法；以及，使用沉淀池的沉淀池型活性污泥法。膜式活性污泥法的缺点在于需要膜的设置费、交换和维护费。沉淀池型活性污泥法的缺点在于设置面积大。

关于有机性排水的高负荷处理，已知有添加载体的流动床法。在使用该方法时，能以3kg/m³/天以上的BOD容积负荷进行运转。然而，该方法的缺点在于，污泥产生量是已分解的BOD的30～50％左右，比通常的活性污泥法更高。

在专利文献1中，记载了将有机性排水首先在第一处理槽中通过细菌进行处理，使排水中所含的有机物进行氧化分解而转换成非凝集性细菌的菌体后，在第二处理槽中使固着性原生动物予以捕食去除，由此，可减少剩余污泥的量。通过采用该方法，则能进行高负荷运转，活性污泥法的处理效率也会提高。

上述对位于细菌的更高级位的原生动物、后生动物的捕食加以利用的废水处理方法被纳入大量方案中。例如，在专利文献2中，记载了针对专利文献1的处理方法中出现的因原水的水质变动而导致的处理性能恶化的问题的对策。作为具体的方法，列举了“将被处理水的BOD变动调整至平均浓度的中间值的上下50％以内”、“随时间推移地测定第一处理槽内和第一处理水的水质”、“在第一处理水的水质恶化时，将微生物制剂或接种污泥添加于第一处理槽”等方法。

在专利文献3中，提出了下述方法：在使原生动物、后生动物捕食细菌、酵母、放线菌、藻类、霉类、废水处理的初期沉淀污泥、剩余污泥时，通过超声波处理或机械搅拌，使被捕食的絮凝物的尺寸小于动物的嘴。

作为采用流动床和活性污泥法的多级处理进行的有机性排水的生物处理方法，在专利文献4中有所记载。在该方法中，通过以BOD污泥负荷为0.1kg-BOD/kg-MLSS/d(kg-BOD/kg-混合液悬浮固体/天)的低负荷对后级的活性污泥法进行运转，能够使污泥自身发生氧化、显著减少污泥取出量。

在专利文献5中，记载了一种有机性排水的生物处理槽，在采用活性污泥法的生物处理槽的排水出口侧设置间隔以形成上升流路，使生物处理水以LV1～20m/小时向上流的方式通水于该流路，将沉淀于该流路的污泥送回生物处理槽，并将经过该流路上升的上清水排出至槽外。

专利文献1：日本特开昭55-20649号公报；

专利文献2：日本特开2000-210692号公报；

专利文献3：日本特开昭55-20649号公报；

专利文献4：日本特许第3410699号公报；

专利文献5：WO2013/103124A1。

发明内容

作为在生物处理槽内保持污泥的方法，有采用沉淀池进行的污泥送回法，以及采用膜进行的处理水分离法。采用沉淀池型进行的污泥送回法的缺点在于，设置面积大。另外，采用膜进行的污泥送回的缺点在于，需要耗费膜的设置费、交换和维护费。

上述利用微小动物捕食作用的活性污泥法实际上被应用于有机性废水处理中，并且根据作为对象的排水的情况，能提高处理效率、减少污泥产生量。然而，现状是该污泥量的减少效果不稳定。

通过在采用活性污泥法的生物处理槽中添加流动床载体，能稳定地保持有污泥、微小动物，但是，存在需要分离网筛、因载体而导致的氧溶解效率的下降等课题。

通过采用专利文献5的生物处理槽，在排水出口侧设置上升流路，以LV1～20m/小时向上流的方式通水，由此，能稳定地保持污泥、微小动物于生物处理槽内。

然而，当上升流路中混入气泡时等情况中，上升流路中的污泥的分离效率下降，可能导致污泥流出、生物处理槽内的污泥浓度下降。

本发明的课题在于，提供一种采用活性污泥法的有机性排水的生物处理方法及装置，在应用活性污泥法进行的有机性排水的生物处理中，能够稳定地保持污泥和微小动物，另外，能够显著减少污泥产生量，并且能够改善高负荷运转的处理效率，以及实现处理水质的稳定化。