專(zhuān)利名稱(chēng)：含有機(jī)物排水的處理方法及含有機(jī)物排水的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理后進(jìn)行好氧性生物處理并對(duì)好氧性生物處理水進(jìn)行膜分離處理的含有機(jī)物排水的處理方法及處理裝置，尤其是涉及一種如下所述的含有機(jī)物排水的處理方法及處理裝置，即在作為厭氧性生物處理槽之后的好氧性生物處理槽采用了膜分離活性污泥式的好氧性生物處理槽的含有機(jī)物排水的處理中，改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性而維持高的膜的透過(guò)水量(通量)，并降低了藥品洗凈頻率的含有機(jī)物排水的處理方法及處理裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為含有機(jī)物排水的處理方法，已知有如下方法在對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理之后，進(jìn)行好氧性生物處理，并對(duì)好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離(例如，專(zhuān)、利文獻(xiàn)I)。此外，作為好氧性生物處理水的固液分離設(shè)備，也已知有采用膜分離裝置濃縮活性污泥的膜分離活性污泥法(例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。在作為好氧性生物處理水的固液分離設(shè)備采用膜分離裝置的情況下，在厭氧性生物處理中成為膜污染的原因的代謝產(chǎn)物的生成量比好氧性生物處理中少，因此，與對(duì)含有機(jī)物排水(原水)直接進(jìn)行好氧性生物處理后進(jìn)行膜分離處理的情況相比，在好氧性生物處理的前級(jí)進(jìn)行厭氧性生物處理的情況下，能夠降低膜污染，減少膜的藥品洗凈頻率?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2007-175582號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2009-297688號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如前所述，在用膜分離裝置對(duì)好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離的情況下，通過(guò)在好氧性生物處理的前級(jí)進(jìn)行厭氧性生物處理，能夠降低因代謝產(chǎn)物引起的膜污染，然而，在厭氧性生物處理中，與好氧性生物處理相比，粘質(zhì)物的生成量少，絮狀物的形成力弱，因此，會(huì)在厭氧性生物處理水中含有直徑不足10 ii m的微細(xì)的SS成分。這些微細(xì)的SS成分在后級(jí)的好氧處理之后也殘留很多，在膜分離處理中，會(huì)在膜表面形成致密的濾餅層，易使跨膜壓差上升。因此，在對(duì)厭氧性生物處理水進(jìn)行好氧性生物處理，并用膜分離裝置進(jìn)行固液分離，以獲得無(wú)SS成分的清澈的處理水的情況下，存在如下問(wèn)題不能獲得高的膜通量；需要頻繁地進(jìn)行膜的藥品洗凈。本發(fā)明的課題在于，解決上述以往的問(wèn)題，提供一種如下的含有機(jī)物排水的處理方法及含有機(jī)物排水的處理裝置，即在對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理后進(jìn)行好氧性生物處理并對(duì)好氧性生物處理水進(jìn)行膜分離處理時(shí)，改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性而維持高的膜通量，降低膜的藥品洗凈頻率。
本發(fā)明人為解決上述課題專(zhuān)心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)控制膜分離活性污泥式的好氧性生物處理槽中的污泥滯留時(shí)間，能夠促進(jìn)微細(xì)SS成分在好氧性生物處理槽內(nèi)的分解，由此，改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性，提高后級(jí)的膜分離裝置的膜通量。本發(fā)明是基于上述見(jiàn)解而達(dá)成的，其要旨如下。(I) 一種含有機(jī)物排水的處理方法，其具有對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理的厭氧性生物處理工序；對(duì)從該厭氧性生物處理工序流出的厭氧性生物處理水進(jìn)行好氧性生物處理的好氧性生物處理工序；和對(duì)該好氧性生物處理工序的好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離的膜分離工序，其特征在于，將所述好氧性生物處理工序中的污泥滯留時(shí)間控制在15天以上。(2) 一種含有機(jī)物排水的處理方法，其特征在于，在上述(I)中，將所述好氧性生物處理工序中的污泥滯留時(shí)間控制在20 50天。
(3) 一種含有機(jī)物排水的處理裝置，其具有對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理的厭氧性生物處理槽；對(duì)從該厭氧性生物處理槽流出的厭氧性生物處理水進(jìn)行好氧性生物處理的好氧性生物處理槽；和對(duì)該好氧性生物處理槽的好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離的膜分離設(shè)備，其特征在于，將所述好氧性生物處理槽內(nèi)的污泥滯留時(shí)間控制在15天以上。(4) 一種含有機(jī)物排水的處理裝置，其特征在于，在上述(3)中，將所述好氧性生物處理槽中的污泥滯留時(shí)間控制在20 50天。(5) 一種含有機(jī)物排水的處理裝置，其特征在于，在上述(3)或⑷中，所述膜分離設(shè)備是浸潰于所述好氧性生物處理槽內(nèi)的浸潰型膜分離裝置，所述好氧性生物處理槽具有取出剩余污泥的取出設(shè)備和控制從該剩余污泥的取出設(shè)備取出的剩余污泥的量的控制設(shè) 備。根據(jù)本發(fā)明，將好氧性生物處理槽的污泥滯留時(shí)間控制住15天以上，優(yōu)選20 50天，由此，能促進(jìn)在厭氧性生物處理中生成并流入好氧性生物處理槽內(nèi)的微細(xì)的SS成分的分解，并能改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性，能將對(duì)其固液分離的膜分離裝置維持高的膜通量，降低藥品洗凈頻率，進(jìn)行有效的處理。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的系統(tǒng)圖。圖2是表示實(shí)施例1、2及比較例I中的跨膜壓差的經(jīng)時(shí)變化的圖表。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下I厭氧性生物處理槽2好氧性生物處理槽3 載體4膜模塊5散氣管
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的含有機(jī)物排水的處理方法及處理裝置的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。圖I是表示本發(fā)明的含有機(jī)物排水的處理裝置的實(shí)施方式的一個(gè)例子的系統(tǒng)圖，圖I中，附圖標(biāo)記I為厭氧性生物處理槽，附圖標(biāo)記2為好氧性生物處理槽。在厭氧性生物處理槽I內(nèi)填充載體3。在好氧性生物處理槽2內(nèi)浸潰配置浸潰型膜模塊4，在膜模塊4的下方設(shè)置散氣管(曝氣設(shè)備)5。附圖標(biāo)EPp P2為泵，附圖標(biāo)記PI為壓力計(jì)。圖I中，含有機(jī)物排水(原水)從配管11導(dǎo)入?yún)捬跣陨锾幚聿跧的底部，在厭氧性生物處理槽I內(nèi)向上進(jìn)行流動(dòng)的期間進(jìn)行厭氧性生物處理。厭氧性生物處理水從配管12導(dǎo)入好氧性生物處理槽2。好氧性生物處理槽2內(nèi)的好氧性生物處理水用膜模塊4進(jìn)行固液分離，膜透過(guò)水作為處理水從配管13取出。剩余污泥從配管14取出。作為厭氧性生物處理槽I的處理方式，沒(méi)有特別限定，除了如圖I所示的填充了流動(dòng)性載體3的流動(dòng)床式之外，還可以是固定床式處理槽，此外，也可以是如下兩種方法在槽內(nèi)以高密度形成沉降性大的顆粒污泥的污泥層，并向上流地進(jìn)行原水的通液而進(jìn)行高負(fù)荷高速處理的UASB(Up flow Anaerobic Sludge Blanket :向上流厭氧性污泥床)法；用比該UASB法高度更高的反應(yīng)槽以高流速進(jìn)行原水的通液，并使污泥層以高展開(kāi)率展開(kāi)而以更高負(fù)荷進(jìn)行厭氧性處理的EGSB (Expanded Granule Sludge Blanket :厭氧膨脹顆粒污泥床)法。此外，既可以是將酸生成反應(yīng)和甲烷生成反應(yīng)在同一處理槽內(nèi)進(jìn)行I相式，又可以是將各反應(yīng)以不同的處理槽進(jìn)行的2相式。采用了載體的流動(dòng)床式處理槽、固定床式處理槽或者是采用了 UASB、EGSB的顆粒的處理槽，能夠進(jìn)行C0D&負(fù)荷5kg/m3 d以上的高負(fù)荷處理，因此優(yōu)選。如圖I所示的好氧性生物處理槽2是在槽內(nèi)浸潰配置了膜模塊4的浸潰型膜分離活性污泥處理槽，但膜模塊并不限定于像這樣設(shè)置在好氧性生物處理槽2內(nèi)，也可采用在好氧性生物處理槽2外設(shè)置膜模塊的槽外型膜分離活性污泥法。槽外型膜分離活性污泥法的情況下，可在與處理槽2分開(kāi)設(shè)置的曝氣槽內(nèi)浸潰膜模塊而獲得膜透過(guò)水，并將膜濃縮水循環(huán)至好氧性生物處理槽2。在浸潰型膜模塊以外，也可采用通常的膜模塊，但從動(dòng)力比較小即可、及難以被施加剪切力而污泥的大小不會(huì)變小、不易發(fā)生膜的堵塞的情況下來(lái)看，優(yōu)選采用浸潰型膜模塊。作為膜的種類(lèi)，可采用SS的固液分離性優(yōu)異的MF(精密過(guò)濾)膜、UF(超濾)膜，作為其型式并沒(méi)有特別限制，平膜、管狀膜、中空絲膜中任意一個(gè)都可采用。圖I的好氧性生物處理槽2中，在膜模塊4的下方設(shè)置有散氣管5，通過(guò)像這樣在膜模塊4的下方設(shè)置散氣管5，膜模塊4的膜面附著物因散氣進(jìn)行的曝氣流的洗凈作用而一部分被剝離除去，提高了膜透過(guò)性。另外，好氧性生物處理槽2，也可設(shè)置為多級(jí)，例如，將前級(jí)作為脫氮槽，將后級(jí)作為硝化槽，使污泥從硝化槽向脫氮槽循環(huán)。該情況下，優(yōu)選膜模塊設(shè)置在硝化槽或使硝化槽的污泥循環(huán)的另外的曝氣槽(膜浸潰槽)。本發(fā)明中，在如此的含有機(jī)物排水的處理中，將好氧性生物處理槽2的污泥滯留時(shí)間(SRT)控制在15天以上，優(yōu)選控制在20 50天。具體而言，控制來(lái)自配管14的剩余污泥的取出量，以使好氧性生物處理槽2的污泥滯留時(shí)間為15天以上，優(yōu)選為20 50天。通過(guò)使好氧性生物處理槽2中的污泥滯留時(shí)間為15天以上，優(yōu)選為20天以上，由此，能促進(jìn)在厭氧性生物處理槽I中生成并流入好氧性生物處理槽2的微細(xì)的SS成分分解，能改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性，防止膜通量的降低。但是，即使讓好氧性生物處理槽2的污泥滯留時(shí)間過(guò)度變長(zhǎng)，也不能獲得與此相稱(chēng)的效果，而且為了延長(zhǎng)污泥滯留時(shí)間使好氧性生物處理槽容量變得過(guò)大，此外，污泥的自我消化產(chǎn)物增加，容易污染膜，因此，優(yōu)選好氧性生物處理槽2的污泥滯留時(shí)間為50天以下，尤其是30天以下。作為好氧性生物處理槽2的其他處理?xiàng)l件，從膜過(guò)濾性、及處理效率方面考慮，優(yōu)選的是，CODcr負(fù)荷0. 7 5kg/m3 天，尤其是I 2. 5kg/m3/天；B0D負(fù)荷0. 3 3kg/m3 天，尤其是 0. 5 2kg/m3 天；MLSS 濃度 2，000 20，000mg/L,尤其是 4，000 12，000mg/L。作為通過(guò)上述的本發(fā)明的含有機(jī)物排水的處理裝置處理的含有機(jī)物排水，是通常被生物處理的含有機(jī)物排水即可，沒(méi)有特別限定，例如，可舉出電子產(chǎn)業(yè)排水、化學(xué)工廠排水、食品工廠排水等。例如，在電子零件制造過(guò)程中，會(huì)從顯影工序、剝離工序、蝕刻工序、洗凈工序等大量地產(chǎn)生各種有機(jī)性排水，而且人們期望回收排水并凈化為純水程度以進(jìn)行再 利用，因此，這些排水適于作為本發(fā)明的處理對(duì)象排水，通過(guò)將本發(fā)明的含有機(jī)物排水的處理裝置的處理水根據(jù)需要進(jìn)一步進(jìn)行高度處理，能夠獲得高純度水。作為上述的有機(jī)性排水，例如，可舉出含有異丙醇、乙醇等的有機(jī)性排水；含有單乙醇胺(MEA)、四甲基氫氧化銨(TMAH)等的有機(jī)氮、氨氮的有機(jī)性排水；含有二甲基亞砜(DMSO)等的有機(jī)硫化合物的有機(jī)性排水。實(shí)施例下面，列舉實(shí)施例及比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說(shuō)明。[比較例I，實(shí)施例I、2]將下述水質(zhì)的電子零件制造工廠的排水作為原水，用圖I所示的含有機(jī)物排水的處理裝置進(jìn)行處理。<原水水質(zhì)>CODcr : 1，500 3，000mg/L (平均 2，000mg/L)T-N 30 70mg/L(平均 50mg/L)T-P 3. 0mg/L(Ca, Mg，K，其他微量金屬一起作為營(yíng)養(yǎng)劑添加)作為厭氧性生物處理槽1，用槽容量10L((t 16cmXH60cm的圓筒狀)的槽，其水力學(xué)的滯留時(shí)間是4. 8小時(shí)，并用加溫至溫度35°C進(jìn)行處理。在厭氧性生物處理槽I中，填充有4L聚丙烯制圓筒狀載體(3mmX 5mm),將啤酒工廠的排水處理設(shè)施的顆粒作為種污泥投入500mL，馴養(yǎng)2個(gè)月之后，將處理水導(dǎo)入好氧性生物處理槽2。作為好氧性生物處理槽2，采用槽容量I. 5L的槽，作為膜模塊4，采用中空絲型的MF膜(旭化成化學(xué)(株)制造的“ 7 4々a —吁MF 9 * -/ 二一 > (商品名)”，聚偏二氟乙烯制，孔徑0. 10 ym)，并浸潰配置到好氧性生物處理槽2內(nèi)的散氣管5的上方。對(duì)于好氧性生物處理槽2，將電子零件制造工廠排水處理設(shè)備的活性污泥作為種污泥開(kāi)始進(jìn)行處理，在膜模塊4中，按照6分鐘吸引過(guò)濾/2分鐘停止的循環(huán)，并且過(guò)濾時(shí)的通量0. 4m/天進(jìn)行吸引，由此，進(jìn)行膜分離處理。此外，在跨膜壓差上升到30kPa的時(shí)候，提起膜模塊4，實(shí)施藥品洗凈(在有效氯0. 3% NaC10+Na0H(調(diào)整為pH12)溶液中浸潰6小時(shí))。<比較例1>在按上述條件進(jìn)行處理時(shí)，從好氧性生物處理槽2按150mL/天取出剩余污泥(污泥滯留時(shí)間=10天)，并運(yùn)轉(zhuǎn)I個(gè)月。<實(shí)施例1>上述比較例I的運(yùn)轉(zhuǎn)后，從好氧性生物處理槽2按75mL/天取出剩余污泥(污泥滯留時(shí)間=20天)，除此以外，與上述比較例I相同，并運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)月。<實(shí)施例2>上述實(shí)施例I的運(yùn)轉(zhuǎn)后，從好氧性生物處理槽2按30mL/天取出剩余污泥(污泥滯留時(shí)間=50天)，除此以外，與上述比較例I相同，并運(yùn)轉(zhuǎn)3個(gè)月。將比較例I及實(shí)施例1、2中的跨膜壓差的經(jīng)時(shí)變化示于圖2中。在比較例I及實(shí)施例1、2中，均在厭氧性生物處理槽I中，對(duì)于10kg/m3 天的CODcr負(fù)荷，在試驗(yàn)期間穩(wěn)定地獲得90%前后的除去率，好氧性生物處理槽2的處理水C0D&在10mg/L以下(平均5. 4mg/L)穩(wěn)定地進(jìn)行。在比較例I及實(shí)施例1、2中，在剩余污泥取出量變更后，能看到運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后的期間的跨膜壓差的上升速度在比較例I中是I. 6kPa/天，在實(shí)施例I中是0. 3kPa/天，在實(shí)施例2中是0. 6kPa/天，比較例I中需要以大約15 20天I次的頻率進(jìn)行藥品洗凈，與此相對(duì)，在實(shí)施例1、2中，能將藥品洗凈頻率下降為2個(gè)月I次左右。此外，對(duì)厭氧生物處理水的SS分析的結(jié)果是，厭氧生物處理水中含有60 IOOmg/L的SS，并一直流入好氧性生物處理槽2。對(duì)厭氧性物處理水及好氧性生物處理槽污泥的SS成分的粒徑分布測(cè)定的結(jié)果是，厭氧生物處理水中，粒徑不足10 y m的微細(xì)的SS成分占40%，即使是在比較例I的好氧性生物處理槽污泥中粒徑不足IOiim的微細(xì)的SS成分也占約10%。與此相對(duì)，實(shí)施例1、2中的好氧性生物處理槽污泥中，粒徑不足IOiim的微細(xì)的SS成分分別顯著減少為約0. 3%U. 2%，由此可知，在好氧性生物處理槽內(nèi)，微細(xì)SS成分分解，并且其與膜過(guò)濾性的提高相關(guān)聯(lián)。如此，根據(jù)本發(fā)明可知，在組合了厭氧性生物處理和膜分離活性污泥處理的處理中，能夠降低通過(guò)厭氧性生物處理生成的微細(xì)的SS成分引起的膜污染，減少膜的洗凈頻率，并維持高膜通量進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。權(quán)利要求
1.一種含有機(jī)物排水的處理方法，其具有對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理的厭氧性生物處理工序；對(duì)從該厭氧性生物處理工序流出的厭氧性生物處理水進(jìn)行好氧性生物處理的好氧性生物處理工序；和對(duì)該好氧性生物處理工序的好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離的膜分離工序， 其特征在于， 將所述好氧性生物處理工序中的污泥滯留時(shí)間控制在15天以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含有機(jī)物排水的處理方法，其特征在于， 將所述好氧性生物處理工序中的污泥滯留時(shí)間控制在20 50天。
3.一種含有機(jī)物排水的處理裝置，其具有對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理的厭氧性生物處理槽；對(duì)從該厭氧性生物處理槽流出的厭氧性生物處理水進(jìn)行好氧性生物處理的好氧性生物處理槽；和對(duì)該好氧性生物處理槽的好氧性生物處理水進(jìn)行固液分離的膜分 離設(shè)備， 其特征在于， 將所述好氧性生物處理槽內(nèi)的污泥滯留時(shí)間控制在15天以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含有機(jī)物排水的處理裝置，其特征在于， 將所述好氧性生物處理槽中的污泥滯留時(shí)間控制在20 50天。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的含有機(jī)物排水的處理裝置，其特征在于， 所述膜分離設(shè)備是浸潰于所述好氧性生物處理槽內(nèi)的浸潰型膜分離裝置， 所述好氧性生物處理槽具有取出剩余污泥的取出設(shè)備和控制從該剩余污泥的取出設(shè)備取出的剩余污泥的量的控制設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明的課題是提供一種含有機(jī)物排水的處理方法及含有機(jī)物排水的處理裝置，其在對(duì)含有機(jī)物排水進(jìn)行厭氧性生物處理后進(jìn)行好氧性生物處理并對(duì)好氧性生物處理水進(jìn)行膜分離處理時(shí)，改善好氧性生物處理污泥的膜過(guò)濾性而改善膜通量，并降低藥品洗凈頻率。本發(fā)明的解決方案是，在對(duì)含有機(jī)物排水用厭氧性生物處理槽(1)進(jìn)行厭氧性生物處理后，對(duì)從厭氧性生物處理槽(1)流出的厭氧性生物處理水用好氧性生物處理槽(2)進(jìn)行好氧性生物處理，并將好氧性生物處理水用膜分離設(shè)備(4)進(jìn)行固液分離時(shí)，將好氧性生物處理槽(2)內(nèi)的污泥滯留時(shí)間控制在15天以上。
文檔編號(hào)C02F9/14GK102730901SQ20121009421
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者小松和也 申請(qǐng)人:栗田工業(yè)株式會(huì)社