好気タンク内の脱窒を利用した 新たな高度処理技術(同時硝化脱窒処理)の開発

葛西孝司; 曽根啓一; 鈴木重浩; 高橋宏幸; 黒住光浩; 坂根良平

摘要

放流水質の改善，特に窒素とりんの除去には高度処理の導入が不可欠であるが，既存の標準活性汚泥法施設を高度処理(嫌気無酸素好気法)施設に改造すると，同じ反応タンク容積で処理できる水量が減少すること，処理水1m~3当たりの電力使用量が増大することなどの課題がある.そこで，著者らは，従来の高度処理法に比べて処理能力が大きく，かつ，電力使用量が少ない処理技術の確立をめざし，好気タンクにおける脱窒に着目しこれを安定して行う技術を検討した。具体的には，深槽式反応タンクの旋回流を利用して，溶存酸素(DO)の高い散気設備の上部で硝化，DOの低い下部で脱窒が進むよう風量を制御し，これを流下方向に繰り返すことで窒素除去を行う技術である。調査は，まず好気タンク内の脱窒の程度をタンク内のDO分布と関連付け，それを机上実験により再現することで，好気タンク内において脱窒が進行する状況を推定した。つづいてそのような状況を実現する風量制御システムの検討を行い，深槽式の好気タンクの前半は硝酸性窒素と亜硝酸性窒素の合計(NO_x-N)濃度を指標として，後半はアンモニア性窒素(NH_4-N)濃度を指標として，それぞれ個別に風量を制御することで好気タンク内において効率的に脱窒を行うことが可能との結論に至った。そして最後に，そのシステムを実施設に導入し，一定レベル以下の窒素の負荷条件で嫌気無酸素好気法(A_2O法)と同等以上の窒素除去率が得られること，および標準活性汚泥法に比べて少ない電力使用量で処理が可能であることを確認した。%Introduction of advanced treatment is indispensable for improvement of effluent quality, particularly removal of nitrogen and phosphorus. However, when an existing conventional activated sludge process facility is converted into advanced treatment facility, there are problems that treatment capacity per reaction tank volume has to be decreased and consumption of electric power in the treatment has to be increased. In order to establish a new treatment technology with larger treatment capacity and lower power consumption compared to existing advanced treatment methods, we focused on denitrification in aerobic tanks and investigated a technology to enable stable denitrification. This technology is able to remove nitrogen by using spiral flow of deep reaction tanks. The air flow rate of the reaction tanks is controlled in order to enable nitrification and denitrification simultaneously. At an ideal air flow rate, wide distribution of concentration of dissolved oxygen (DO) is formed along cross sectional spiral flow in the reaction tanks' so that nitrification occurs at the upper part of the aeration unit, where concentration of DO is relatively high, and denitrification occurs in the lower part of the unit, where DO concentration is low. The technology enables high nitrogen removal by repeating this process along the flow of the reaction tanks. On the assumption that the progress of denitrification was associated with distribution of DO concentration in the aerobic reactor tank, laboratory experiments, which reproduce repetition of high and low DO concentration in the same aerobic reactor tank by intermittent aeration, was conducted in order to estimate the progress of denitrification in the aerobic tank. Then, a control system of air flow rate for realizing such denitrification process was examined. As a result, it was concluded that the aerobic reactor tank should be divided into two parts and the air flow rate of each part should be controlled individually with two different indicators, total nitrate and nitrite nitrogen (NO_x-N) concentration for the first half and ammonium nitrogen (NH_4-N) for the latter half, in order to carry out efficient denitrification in the aeration tank. The system was installed into an actual facility, and it was confirmed that nitrogen removal was equal to or greater than anaerobic/anoxic/aerobic (A_2O) process under conditions that nitrogen load is below a certain level. In addition, the system is able to be operated with lower electric power consumption than the conventional activated sludge process.

机译：引入高级处理对于改善排放水水质，尤其是去除氮和磷是必不可少的，但是，如果将现有的标准活性污泥处理设施转换为高级处理（厌氧厌氧需氧处理）设施，则将获得相同的反应池容积。因此，作者存在诸如可以用水处理的水量减少以及每1-3m的处理水所使用的电量增加的问题。为了建立一种耗电量少的处理技术，我们集中在好氧储罐中进行反硝化，并研究了一种能够稳定运行的技术。具体来说，深层反应罐的旋流用于控制气流，以使硝化作用在溶解氧（DO）高的扩散器的上部发生，而硝化作用在DO较低的下部进行反硝化，这是通过重复流动方向除去氮的技术。在研究中，首先，我们将好氧罐中的反硝化程度与罐中的DO分布相关联，并通过桌面实验对其进行复制，以估算好氧罐中的反硝化状态。接下来，我们研究了实现这种情况的风量控制系统，在深层需氧罐中，前半部分基于硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的总（NO_x-N）浓度，而后半部分是氨。可以得出结论，通过使用氮（NH_4-N）浓度作为指标单独控制风量，可以在好氧罐中有效地进行反硝化。最后，通过将该系统引入实际设施，在一定水平以下的氮负荷下，可获得除氮率等于或高于厌氧厌氧好氧法（A_2O法）的氮去除率，以及标准活性污泥法确认了可以以较小的功耗执行处理。％引入高级处理对于提高废水质量，特别是去除氮和磷是必不可少的，但是，当将现有的传统活性污泥处理设备转换为高级处理设备时，存在的问题是必须按反应池容积进行处理为了建立一种与现有的先进处理方法相比具有更大处理能力和更低功耗的新处理技术，我们着重于好氧储罐的反硝化并研究了一种可行的技术。稳定的反硝化：该技术能够通过深反应池的螺旋流去除氮，控制反应池的空气流速以同时进行硝化和反硝化，在理想的空气流速下，浓度分布范围广溶解氧（DO）沿通过在反应罐中进行横截面螺旋流，使硝化作用发生在曝气单元上部，DO浓度相对较高，而反硝化发生在反应单元的下部，DO浓度较低。假设反硝化的进展与好氧反应器罐中DO浓度的分布有关，则实验室实验通过沿反应罐的流动重复此过程，从而在高氮去除率中重复出现高和低DO浓度的重复现象。通过间歇曝气对同一好氧反应池进行反硝化，以估算好氧池的反硝化进程，然后研究了实现该反硝化过程的空气流量控制系统，从而得出了好氧反应池反应釜应分为两部分，每一部分的空气流量应分别控制为两个为了在曝气池中进行有效的反硝化，该系统将硝酸盐和亚硝酸盐的总氮浓度（NO_x-N）的上半部分和氨氮（NH_4-N）的浓度进行了有效的反硝化。在氮负荷低于一定水平的条件下，已确认脱氮等于或大于厌氧/缺氧/好氧（A_2O）工艺。此外，该系统能够以较低的电力消耗运行比传统的活性污泥法。

好気タンク内の脱窒を利用した新たな高度処理技術(同時硝化脱窒処理)の開発

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅

好気タンク内の脱窒を利用した 新たな高度処理技術(同時硝化脱窒処理)の開発

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅

好気タンク内の脱窒を利用した新たな高度処理技術(同時硝化脱窒処理)の開発