[发明专利]废水处理方法和废水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及处理含有有机性物质的废水的废水处理方法和废水处理系统。

背景技术

一般而言，作为含有有机性物质的废水处理方法，广泛地利用使用了微生物的活性污泥法。可是，在活性污泥法中，由于废水处理而产生大量的污泥（包含微生物），所以在使增加了的污泥沉淀和脱水之后，进行掩埋或焚烧处理。此时，为了削减废水处理成本，正在研究在废水处理工序的中途导入物理性的或化学性的污泥减容处理。

因此，以往以来，作为物理性的污泥减容方法之一，提出有利用臭氧气体对污泥进行改质（分解微生物）之后，返送到生物处理工序使其再次分解的方法（例如，参照专利文献1）。

另外，对于上述物理性的污泥减容方法，周知臭氧气体浓度越高，污泥的改质越有效，生物处理工序中的分解效率越高。

例如，根据本发明人的实验结果，在改变臭氧气体浓度而对污泥进行改质，并在曝气槽中使其溶解的情况下，如图7所示，臭氧气体浓度越高，改质了的污泥在曝气槽中的生物降解性越高。此外可知，生物降解性高的改质污泥在曝气槽中被微生物的增殖利用的比率变少，能够降低污泥产生量。

在图7中，横轴是臭氧消耗量（mg－O₃/g－MLSS：Mixed Liquor Suspended Solids（活性污泥法的曝气槽内混合液中的浮游物质）），纵轴是氧利用速度相对值（生物降解性的指标）。在这里，分别表示臭氧气体浓度为134mg/L（白色四边形实线）的情况下，为60mg/L（黑色圆形点线）的情况下，为26mg/L（白色圆形实线）的情况下的、生物降解性相对于臭氧消耗量的特性。

图8是表示上述专利文献1所记载的废水处理系统的构成图。

在图8中，以往的废水处理系统包括：曝气槽1，供废水2流入；散气装置1a，为了利用微生物处理废水2，向曝气槽1内吹入空气；沉淀槽6，储存从曝气槽1流出的含有污泥的处理水3，并将其分离为剩余污泥4和处理水5；污泥返送泵7，向曝气槽1内返送沉淀槽6内的剩余污泥4；臭氧处理部8，处理从曝气槽1抽出的含有污泥的处理水3的一部分；污泥循环泵9，使臭氧处理部8内的含有污泥的处理水3循环；喷射器10，向在臭氧处理部8内循环的含有污泥的处理水3吹入臭氧气体；臭氧气体产生器11，产生吹入喷射器10的臭氧气体；以及返送泵12，将由臭氧处理部8臭氧处理了的含有污泥的处理水3返送到曝气槽1。

另外，在专利文献1中，作为臭氧气体产生器11，由于使用放电式的结构，使用浓度范围为120mg/L～400mg/L的臭氧气体。

专利文献1：日本特开2001－191097号公报

发明内容

以往的废水处理方法和废水处理系统如专利文献1所记载那样，因为直接注入来自臭氧产生器的臭氧气体，所以难以将臭氧气体浓度提高到400mg/L以上，存在在臭氧处理部中的污泥的改质（污泥减容处理）不充分，无法减轻曝气槽中的微生物的有机物负荷这样的课题。

此外，由于将利用臭氧气体改质了的污泥投入到曝气槽中，相对于废水中的有机物浓度增加，曝气槽中的空气的散气量是恒定的，所以存在曝气槽中的微生物的分解无法对应，在处理水中残留有机物这样的课题。

此外，为了促进污泥的改质而注入了的臭氧气体在含有污泥的处理水内成为气泡，通过气液界面溶解于处理水，溶解到处理水中的臭氧与污泥表面接触，使污泥改质（污泥减容处理），但是溶解于处理水的臭氧浓度是臭氧气体浓度的30%左右，超过30%溶解了的臭氧，作为废臭氧气体而从含有污泥的处理水被排出，或因自身分解作用而被分解为氧，所以存在即使注入高浓度的臭氧气体，大部分的臭氧气体也会被消耗在向含有污泥的处理水的溶解中的、臭氧在污泥改质中的利用效率降低这样的课题。

本发明是为了解决如上述那样的课题而提出的，其目的在于，获得一种废水处理方法和废水处理系统，通过在来自臭氧产生器的臭氧供给侧夹设臭氧浓缩部件，能够利用1000mg/L以上的高浓度臭氧气体进行污泥处理，降低曝气槽中的微生物的有机物负荷，并且在将因高浓度臭氧气体而改质了的改质污泥返送到曝气槽时，测量曝气槽中的微生物的活性度，根据活性度使吹入曝气槽的空气量变化，从而提高由微生物带来的有机物分解速度，防止有机物残留于处理水中。

此外，本发明的目的在于，获得一种废水处理方法和废水处理系统，即使在产生1000mg/L以上的高浓度臭氧气体的情况下，也不会因臭氧溶解于处理水而造成臭氧的利用效率降低，在曝气槽中能够获得分解效率非常高的改质污泥，由此降低污泥产生量。