[发明专利]废水处理系统及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及将污水、生活废水、粪尿、工业废水等废水进行生物学上的脱氮、脱磷的高度废水处理系统及其处理方法，特别涉及在标准活性污泥法的废水处理设备中利用芽孢杆菌属细菌高浓度优势化的活性污泥而发展成高度处理的废水处理系统及其处理方法。

背景技术

一直以来，作为将污水、生活废水、粪尿、工业废水等废水进行生物学上的处理的方法，主要有使好氧性微生物浮游滞留而处理污水的浮游生物法、和使包含多样的微生物的生物膜成长而处理污水的生物膜法。另外，作为前者的浮游生物法的代表性的方法，已知标准活性污泥法、氧化沟(OD)法、膜分离活性污泥法等，它们之中使用的是各不相同的系统构成和处理方法。

应用标准活性污泥法的废水处理系统如图4所示，基本上由最初沉淀池101、反应槽102和最终沉淀池103构成。并且，依据标准活性污泥法，在最初沉淀池101中，从经过流道111供给的废水中分离生污泥141后，在反应槽102中，对经过流道112供给的废水通过曝气、充气而使氧溶解的同时进行搅拌混合，在此之中使主要由好氧性微生物构成的活性污泥浮游滞留后，在经过流道113供给的最终沉淀池103中使活性污泥沉淀，将上层清夜的水作为排放水经过流道114流出。反应槽102有时也称为曝气槽、反应槽、充气槽、生物处理槽等，曝气时间为6～8小时。在最终沉淀池103中沉淀的活性污泥的一部分作为送返污泥142，经过流道115再次返回反应槽102，残余作为剩余污泥143，经过流道117在机械浓缩设备105中浓缩。并且，在最初沉淀池101中分离的生污泥141经过流道116而在重力浓缩设备104中浓缩后，与在机械浓缩设备105中浓缩的剩余污泥143在混合槽106中混合并输送至脱水设备107中。

另一方面，作为以氮和磷的除去为目的的高度处理，已知厌氧、无氧、好氧法(A20法)。其是如下的方法，即，将反应槽按照厌氧槽、无氧槽、好氧槽的顺序配置，使废水和送返污泥流入厌氧槽的同时，使好氧槽内的硝化液循环至无氧槽的方法。

此外，芽孢杆菌属细菌是如下的高机能微生物，其具有特异地除去使废水处理设施的电力机械设备腐蚀、劣化，带来工作环境的恶化等的同时，阻碍被称为生物的能量货币的三磷酸腺苷(ATP)的代谢，经常减弱微生物的活性而使污水处理等不稳定的硫化氢等的能力；酶活性强而使生物化学上难分解性有机物质(BOD)可溶化的能力；蛋白质、淀粉等的优异的分解能力；以及除氮能力，另外，由于细胞壁被粘着物质覆盖，因此具备促进最终沉淀池中的固液分离等的优异能力。此外，通常的活性污泥随着水温的降低而活性能力降低，有时使反应槽中的除氮能力、最终沉淀池中的固液分离降低，与此相对，芽孢杆菌属细菌高浓度优势化的活性污泥在低温时也具有稳定的处理能力。并且，芽孢杆菌属细菌是好氧性和通性厌氧性的两性的菌体，因此不仅在好氧槽中，在厌氧槽中也能够因发酵能而增殖，并将氨性氮等同化，因此使经过流道114而流出的排放水的氨性氮的排出浓度显著降低。

通过将这些标准活性污泥法、厌氧-无氧-好氧法和芽孢杆菌属细菌组合，提出了如下的废水处理方法，没有必要分别单独独立地准备厌氧槽、无氧槽、好氧槽等，即使是现有的排水处理设备也能够对其不加以大的改变而实施，脱氮、脱磷等废水处理能力优异，还能够实现运转成本的降低(例如，参照专利文献1)。

在该专利文献1中，公开了连续地形成厌氧区域和好氧区域；以及将在反应槽内配备的活性污泥的浓度(MLSS)管理在2000～2500mg/升，该活性污泥中的芽孢杆菌属细菌的浓度提高至10^8～10个/毫升，在保持在该高浓度的状态下进行废水处理。

另外，在基于厌氧-无氧-好氧法的有机性排水的生物处理方法中，提出了能够大幅抑制剩余污泥的生成本身的有机性排水的处理方法(例如，参照专利文献2)。

在该专利文献2中公开了使包含厌氧槽、无氧槽、好氧槽的生物处理槽内的污泥成为芽孢杆菌属细菌为优势种的污泥；以及生物处理槽的厌氧槽、无氧槽、好氧槽内的污泥浓度维持在约4000～20000mg/升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－131773号公报

专利文献2：日本特开2007－105630号公报

发明所要解决的课题

通常，废水中包含的固态物按照从大到小的顺序，在孔隙宽度从50mm至1mm左右的狭缝状或网孔状的筛、分离砂石等的沉砂槽、以及使残余的固态物沉淀作为生污泥分离的最初沉淀池中除去。根据废水中包含的固态物的种类和量，有时省略沉砂槽。