[发明专利]废水处理方法和废水处理装置

说明书

本发明的课题为提供一种废水处理方法和废水处理装置，其在含有有机物且含有有机氮和氨氮中的至少一种的废水处理中，可以效率良好地除去有机氮和氨氮。本发明的废水处理方法包含：进行由上述废水中的有机物生成有机酸的产酸处理，并得到有机酸含量为200mg/L以上的产酸处理水的工序，和对于上述产酸处理得到的产酸处理水，使用好氧直接氮气化细菌而进行活性污泥处理，得到含有生物处理水和活性污泥的含污泥处理水的工序。

技术领域

本发明涉及含有有机物且含有有机氮和氨氮中的至少一种的废水的处理方法和废水处理装置。

背景技术

作为对于含有有机氮和氨氮中的至少一种的废水，尤其是食品、畜牧业的废水这样的含有高浓度的氨和有机物的废水的废水处理，进行有机物处理、氮处理。

有机物处理中的一种为甲烷发酵处理。甲烷发酵处理具有污泥产生量少、省能源的优点。

甲烷发酵处理包含：水解反应、利用产酸菌的产酸反应和利用产甲烷细菌的甲烷发酵反应3个反应。水解反应中，废水所含的有机物(多糖类、脂质等)被水解，生成低分子有机物(单糖类、甘油、长链脂肪酸类等)。产酸反应中，低分子有机物被进一步分解，生成低级脂肪酸(丙酸、丁酸、乙酸等)、醇、醛等。甲烷发酵反应中，低级脂肪酸进一步被分解，生成甲烷等。产酸反应和甲烷发酵反应为分别利用厌氧性微生物的反应，在厌氧性条件下进行。

甲烷发酵处理所使用的甲烷发酵装置有：所有反应均在一个槽内进行的单槽式装置和使直至产酸反应为止的反应与甲烷发酵反应分别在单独的反应槽内进行的双槽式装置。各工序中，存在适宜的pH，产酸反应的最适pH为5.5～6.5，甲烷发酵反应的最适pH为7～8。为了可进行使其分别在最适运转条件下的管理，双槽式装置就成为了主流。此外，现有文献提出在双槽式装置上设置有pH计和氧化还原电位(ORP)计，通过pH和ORP进行双槽式厌氧处理装置的运转管理(专利文献1)。

关于氮处理，吹脱(stripping)处理、基于硝化液循环方式的处理、基于内源性脱氮方式的处理为通常的处理。

基于硝化液循环方式的处理，首先，原水(废水)中的氨氮通过硝化细菌在好氧条件下转化为亚硝态氮或者硝态氮。然后，利用有机物的还原能力，在无氧条件下，通过脱氮细菌将亚硝态氮或者硝态氮还原为氮气。

硝化细菌是将氨氮氧化为亚硝酸的氨氧化细菌、将亚硝态氮氧化为硝态氮的亚硝酸氧化细菌的总称。脱氮细菌是在无氧条件下，通过将亚硝态氮或者硝态氮作为电子受体并将有机物作为电子供体而使用，将亚硝态氮或者硝态氮还原为氮气的微生物。

近年，作为处理畜牧业、食品类的废水这样的含有高浓度氨的废水的方法，有文献提出能将氨氮好氧地转化为氮气而脱氮的、使用粪产碱杆菌No.4菌株的处理法(专利文献2)。

粪产碱杆菌No.4菌株为好氧性直接氮气化细菌中的一种，属于异养细菌，且可以好氧地将氨直接气体化为氮气。加之，与以往的硝化细菌相比较，具有氨除去速度迅速、增殖速度也迅速的优点。

此外，硝化液循环方式中，作为处理槽，需要好氧槽(硝化槽)和无氧槽(脱氮槽)2个槽，与此相对地，使用粪产碱杆菌No.4菌株的处理中，仅通过好氧处理就可以使氮除去成为可能，因此，就有可以使用单槽处理的优点。

此外，有文献提出：作为食品、畜牧业的废水处理装置，在甲烷发酵处理槽的后续阶段中，具备使用好氧直接氮气化细菌的进行氨除去处理的氨除去处理槽、将该处理槽内产生的气体从处理槽抽出气体导出路径和设置于该路径且分离气体中氨气的氨气分离装置的处理装置(专利文献3)。该处理装置中，甲烷发酵处理后的废水(硝化液)中所包含的高浓度氨通过好氧直接氮气化细菌的处理和吹脱处理，从而被除去。并确认了对真实废水的处理性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2011-115721号公报