[发明专利]水处理系统及水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及对水进行处理的水处理系统(システム、装置)及水处理方法，特别是涉及对于含有有机性物质的废水使用臭氧来进行处理的水处理系统、及水处理方法。

背景技术

作为对含有有机物的废水等的水进行处理的方法，已知利用微生物的标准活性污泥法等的处理方法。在这样的处理方法中，使用含有微生物的有机性污泥来进行废水的处理。在进行废水的处理、微生物增殖的情况下，含有活性污泥和其他浮游物等的污泥可作为废弃物而过度地产生。将过度地产生的污泥称为剩余污泥。

剩余污泥由于是在水处理中不需要的污泥，因此需要向废水处理体系外排出。所排出的剩余污泥作为产业废弃物而实施焚烧处理、填埋处理、或者在厌氧条件下的发酵处理。在剩余污泥的处分中需要很多的能量、成本及新的用地。因此，寻求剩余污泥的产生量的减少。

作为减少剩余污泥的产生量的方法之一，已知利用臭氧的污泥体积减少化(減容化)处理。具体地，已知对微生物等聚集的剩余污泥供给臭氧而进行分解、将剩余污泥体积减少化的处理。

在利用臭氧的污泥体积减少化处理方法中，大致划分而提案有开放体系和密闭体系的2种处理方法。所谓开放体系的处理方法,是为了排出为了处理而注入的臭氧而在对于大气开放的开放体系内进行臭氧处理的方法。例如，在经由臭氧分解塔等向大气开放的臭氧反应槽内，使从曝气槽抽提(引き抜き)的含污泥处理水与臭氧接触一定时间来进行处理。所谓密闭体系的处理方法,是在尚未确保适于为了处理而注入的臭氧的排出的向大气的开放的密闭体系内执行臭氧处理的方法。例如，在从沉淀槽(固液分离槽)到曝气槽(生物处理槽)将含污泥处理水送回的配管内直接注入臭氧来进行处理。或者，例如，在进行送回的配管的中途所设置的密闭的臭氧反应槽内直接注入臭氧来进行处理。

在开放体系的方法中，具体地，将含有污泥的含污泥水从曝气槽抽提至臭氧反应槽，使被抽提的含污泥处理水在臭氧反应槽内循环一定时间。在该循环的中途，使含污泥处理水与臭氧反复接触。通过该处理，将含污泥处理水中所含的剩余污泥分解。此时，未反应的臭氧通过排臭氧气体路、被分解为氧气而排放到大气中。另外，不是对从曝气槽抽提的含污泥处理水，而是对于在沉淀槽中从处理水所分离的含浓缩污泥处理水，可使臭氧接触(例如，专利文献1)。另外，也设想如下的开放体系的方法：在贮存有含污泥处理水的臭氧反应槽的液相接触区域吹入臭氧，将剩余污泥氧化分解，且使其发泡而在液相接触区域的上部形成泡沫接触区域，有效地对剩余污泥进行臭氧处理(例如，专利文献2)。

在密闭体系的方法中，具体地，使从位于沉淀槽的应处理的处理水分离而被浓缩的含污泥处理水在位于送回至曝气槽的中途的配管内或密闭的臭氧反应槽内与臭氧接触。通过该处理，将含污泥处理水中所含的剩余污泥分解(例如，专利文献3及专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-191097号公报

专利文献2：日本特开平7-232184号公报

专利文献3：日本特表2010-505602号公报

专利文献4：日本特开平9-206782号公报

发明内容

发明要解决的课题

在以往的开放体系的污泥体积减少化处理方法中，虽然能够将含污泥处理水和臭氧气体分离(脱气)，但由于与臭氧处理相伴的发泡，在含污泥处理水的上部形成致密的泡相。该泡相有可能在臭氧气体的分离(脱气)时被通过泡相的臭氧气体提升而从臭氧反应槽溢出至外部或排臭氧气体路。在这样泡溢出的情况下，必须使剩余污泥的处理中断，剩余污泥的分解效率降低。虽然也考虑限制臭氧注入量以使得泡不从臭氧反应槽溢出，但在该情况下，由于臭氧注入量的减少，剩余污泥的分解效率降低。另外，在为了应对泡而使臭氧反应槽大型化或者设置使泡消灭的消泡手段(手段、部件)的情况下，招致水处理系统全体的大型化、复杂化，初期费用增加。

另外，在使臭氧与微生物等聚集的剩余污泥反应的情况下，微生物等被分解而出现含有核酸、高分子蛋白等的微生物内成分(溶解性有机物)，使含污泥处理水的粘性提高。就含污泥处理水而言，如果由于微生物内成分而粘性升高，则发泡性增加，因此如果吹入臭氧气体，则发泡、形成致密的泡相。由于这样的泡相的消灭需要时间，因此上述那样的溢出的泡相所引起的剩余污泥的分解效率的降低变得更为严重。