專利名稱：含氨液體的處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含氨液體的處理方法及裝置，特別涉及將在廢水處理領(lǐng)域、精細(xì)化工領(lǐng)域等廣泛的領(lǐng)域中產(chǎn)生的含氨液體的氨生物學(xué)地脫氮的技術(shù)。
背景技術(shù)：
自從在1922年在東京都的三河島處理場開始了真正的下水處理以來，在下水處理場中不僅進(jìn)行有機(jī)物的處理，還進(jìn)行氮的處理。特別是在大都市中進(jìn)行了集中的投資，下水道普及率達(dá)到了超過90％的水平。
但是，封閉性水域中的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)率基本上還未被改善。作為其理由，雖然可以說水域中的內(nèi)部要因、由藻類的異常繁殖造成的原因是主要的，但是還在于所流入的廢水這樣的外部要因并未被消除。其中，特別是氮的外部要因更為主要。
像這樣，氮在下水或廢水中被以氨態(tài)氮的形式大量地含有。在工廠廢液、照片顯影廢液、制造化學(xué)生成物的化學(xué)工廠廢液等中，會產(chǎn)生從低濃度到高濃度的含氨液體。由于在這些含氨液體被作為廢液棄置的情況下，將成為導(dǎo)致水域的富營養(yǎng)化或溶解氧降低等的原因，因此在棄置之前需要進(jìn)行將氨除去的處理。另外，在液狀的化學(xué)生成物中含有氨的情況下，為了提高化學(xué)生成物的純度，需要從化學(xué)生成物中除去氨。
由于這樣的背景，一直以來，低濃度的含氨液體被進(jìn)行了利用氯的氧化或生物處理。在氯處理中氯與氨反應(yīng)，在氨被除去的同時(shí)生成氯胺。該氯胺殺菌作用強(qiáng)，有可能擾亂環(huán)境的生態(tài)系統(tǒng)，并且由于需要大量的氯，因此在從中濃度到高濃度的含氨液體的處理中不被使用，通常進(jìn)行利用硝化·脫氮法的生物處理。
該利用硝化·脫氮法進(jìn)行的生物處理在下水處理場或廢水處理場等中，是利用將氨用硝化細(xì)菌經(jīng)過亞硝酸而變?yōu)橄跛岬南趸磻?yīng)、將硝酸用脫氮細(xì)菌轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾拿摰磻?yīng)來進(jìn)行的。但是，利用硝化·脫氮法的含氨液體的處理在脫氮反應(yīng)中需要有機(jī)物，作為有機(jī)物需要添加氮量的3倍的甲醇量。另外，為了穩(wěn)定地除去氮，作為氮的載荷需要以0.2～0.4kg-N/m3/day這樣的低載荷運(yùn)轉(zhuǎn)來運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，由于氨的濃度越高，則要使用越多的高價(jià)的甲醇，因此作為處理槽需要大型的水槽，從而有不僅需要很大的初始成本，而且還需要很大的運(yùn)行成本的缺點(diǎn)。
針對于此，一直以來，利用了厭氧性氨氧化法的廢水處理方法受到關(guān)注(例如專利文獻(xiàn)1)。該厭氧性氨氧化法是如下的方法，即，將氨作為電子給予體，將亞硝酸作為電子受體，將氨的一部分利用采用氨氧化細(xì)菌進(jìn)行的亞硝酸型的硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸，不需要有機(jī)物，將該亞硝酸和剩余的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。該厭氧性氨氧化法由于在硝化反應(yīng)中所需氧量很少，另外在脫氮反應(yīng)中不需要有機(jī)物(甲醇等)，因此就有可以大幅度地削減運(yùn)行成本的優(yōu)點(diǎn)。另外，還有可以削減污泥的產(chǎn)生量等優(yōu)點(diǎn)，作為今后的廢水處理方法被認(rèn)為是十分有效的方法。
特開2001-037467號公報(bào)但是，專利文獻(xiàn)1中所公布的利用厭氧性氨氧化法進(jìn)行的含氨液體的廢水處理方法，雖然如上所述作為有能夠大幅度削減運(yùn)行成本的優(yōu)點(diǎn)的方法而被大量地提出，但是難以實(shí)用化，一般來說并未普及。
作為其原因，由于在厭氧性氨氧化法中，雖然進(jìn)行將亞硝酸作為電子受體的反應(yīng)，但是未進(jìn)行將硝酸作為電子受體的反應(yīng)，因此需要穩(wěn)定地供給亞硝酸。
即，由于在廢水中的氨態(tài)氮濃度低的情況下，容易從氨氧化為硝酸，被氧化為亞硝酸的量必然變少，因此廢水中的氨和亞硝酸的比率與適于厭氧性氨氧化細(xì)菌的比率不同。像這樣，由于將氨的一部分轉(zhuǎn)化為亞硝酸的硝化反應(yīng)不穩(wěn)定，因此與氨反應(yīng)的亞硝酸的濃度容易隨時(shí)間變動(dòng)。這樣，由于很難總是以理想的比率使亞硝酸和氨進(jìn)行脫氮反應(yīng)，因此含氨液體的處理不穩(wěn)定，處理液的液質(zhì)容易變動(dòng)，無法有效地進(jìn)行厭氧性氨氧化處理。特別是，在下水等廢水中，由于有氨態(tài)氮濃度較低的傾向，因此有難以長時(shí)間進(jìn)行穩(wěn)定的處理的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于此種情況而完成的，其目的在于，提供不受作為處理對象的含氨液體中的各氮成分的濃度變化影響，可以穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化法等進(jìn)行的含氨液體的高速脫氮，可以總是穩(wěn)定地獲得良好的液質(zhì)的處理液的含氨液體的處理方法及裝置。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案1所記載的發(fā)明是對至少含有氨的含氨液體進(jìn)行脫氮處理的含氨液體的處理方法，其特征是，進(jìn)行將所述含氨液體中所含的或所添加的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且進(jìn)行將在所述硝酸還原處理中生成的亞硝酸與所述含氨液體中所含的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌厭氧地同時(shí)脫氮的厭氧性氨氧化處理。
根據(jù)本發(fā)明的含氨液體的處理方法，在進(jìn)行將氨和亞硝酸利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)進(jìn)行脫氮的厭氧性氨氧化處理的以往的氨氧化處理法中，進(jìn)行將構(gòu)成含氨液體中的氮成分的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原處理。這樣，即使當(dāng)含氨液體中的亞硝酸濃度或氨濃度較低時(shí)，由于也可以利用硝酸還原處理將含氨液體中的硝酸還原為亞硝酸而提高亞硝酸濃度，因此就可以穩(wěn)定地進(jìn)行能夠?qū)崿F(xiàn)高速脫氮的厭氧性氨氧化處理。另一方面，即使在含氨液體中的氨濃度或亞硝酸濃度較高的情況下，也可以在將相對于含氨液體以低濃度存在的硝酸還原為亞硝酸的同時(shí)，利用厭氧性氨氧化處理有效地進(jìn)行脫氮。所以，通過采用本發(fā)明，就能夠不受含氨液體中所含的各氮成分的濃度左右，穩(wěn)定地進(jìn)行含氨液體的高速脫氮。
這里，作為添加于含氨液體中的硝酸，并不限定于添加合成品的硝酸，例如也包括在硝化槽(好氧槽)中將氨廢水中的氨利用微生物生物學(xué)地硝化而得的硝酸。以下相同。
技術(shù)方案2所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案1所記載的所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理，是使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體和將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體，與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理。所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。另外，技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案1所記載的所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理，是使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理。所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
根據(jù)本發(fā)明，在技術(shù)方案2中，使將進(jìn)行硝酸還原處理的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體、將進(jìn)行厭氧性氨氧化處理的厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體與含氨液體接觸，技術(shù)方案3中，使將該異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化于同一載體內(nèi)的載體，與含氨液體接觸。這樣，就可以同時(shí)地進(jìn)行硝酸還原處理和厭氧性氨氧化處理。另外，由于異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌被容易處理的包括固定化載體所包括固定，因此可以提高與含氨液體的接觸率，并且可以提高各載體內(nèi)的各細(xì)菌的增殖率、各處理的活性及操作性。另外，由于如果在以往的進(jìn)行厭氧性氨氧化處理的過程中，追加技術(shù)方案2中所述的將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體，或替換為技術(shù)方案3中所述的將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體，就可以使用本發(fā)明，因此就可以簡單并且低成本地轉(zhuǎn)換為進(jìn)行穩(wěn)定的高速脫氮的本發(fā)明的處理方法。
技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案1所記載的所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理，是使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體、將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體，與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。另外，技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案1所記載的所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理，是使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌、所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
技術(shù)方案4及5也可以獲得與技術(shù)方案2及3相同的作用或效果，而與包括固定化相比，可以降低在各細(xì)菌的固定化中所需要的工時(shí)或成本。
技術(shù)方案6所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案1所記載的所述硝酸還原處理是使將所述氮成分的硝酸還原為亞硝酸的催化劑與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理。本發(fā)明中，硝酸還原處理即使采用利用催化劑的化學(xué)反應(yīng)也可以獲得相同的效果。而且，所述催化劑優(yōu)選由鈀和銅的合金構(gòu)成的Pd-Cu類的催化劑。這樣，就可以有效地將硝酸還原為亞硝酸，而不會因催化劑的硝酸還原處理而使金屬類物質(zhì)向處理水中流出。
技術(shù)方案8所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案2～5中任意一項(xiàng)所記載的所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)被調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，通過將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的比例調(diào)整為所述的范圍，就可以在細(xì)菌相互之間的共生及共存很理想的狀態(tài)下進(jìn)行硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理，從而可以進(jìn)一步提高氮的除去效率。
技術(shù)方案9所述的發(fā)明的特征是，作為技術(shù)方案1～8中任意一項(xiàng)所記載的所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比被設(shè)定為0.5～2.5的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，所述的硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理會由于成為處理對象的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比例的不同，其處理效率產(chǎn)生影響。即，當(dāng)將作為有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍時(shí)，由于利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌進(jìn)行的對硝酸的還原反應(yīng)變?yōu)椴怀浞值臓顟B(tài)，因此所處理的含氨液體中的亞硝酸就不會被還原至氮?dú)?，而可以很容易地蓄積。這樣，由于可以利用厭氧性氨氧化細(xì)菌迅速地對所蓄積的亞硝酸和氨進(jìn)行處理，因此就可以將含氨液體高速地脫氮。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案10所述的發(fā)明是對至少含有氨的含氨液體進(jìn)行脫氮處理的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備將所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌將該含氨液體中所含或所添加的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原槽、將在所述硝酸還原槽中生成的亞硝酸和所述含氨液體中所含的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌厭氧地同時(shí)脫氮的厭氧性氨氧化槽。
技術(shù)方案10所述的發(fā)明是將所述的技術(shù)方案1～9的含氨液體的處理方法以裝置的構(gòu)成表示的發(fā)明。
技術(shù)方案11所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案10所記載的所述硝酸氧化槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造，所述厭氧性氨氧化槽具有使在所述硝酸還原槽中被處理的含氨液體與將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。另外，技術(shù)方案12所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案10所記載的所述硝酸還原槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造，所述厭氧性氨氧化槽具有使在所述硝酸還原槽中被處理的含氨液體與將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
像這樣，通過將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌或厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化或附著固定化，就可以很容易地進(jìn)行含氨液體的處理裝置的性能維持，并且可以提高脫氮能力。
而且，在所述的本發(fā)明的含氨液體的處理裝置中，所述硝酸還原槽及所述厭氧性氨氧化槽最好具有菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)，該菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。另外，所述硝酸還原槽及所述厭氧性氨氧化槽最好具有C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，該C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)將作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍。這樣，在含氨液體的處理裝置中，就可以促進(jìn)對于含氨液體的穩(wěn)定的脫氮的高速化。
技術(shù)方案15所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案10所記載的所述硝酸還原及所述厭氧性氨氧化用1個(gè)厭氧槽構(gòu)成。
本發(fā)明中，特別是如果不阻礙各處理，則不需要將硝酸還原處理和厭氧性氨氧化處理分別進(jìn)行，既便使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌存在于1個(gè)厭氧槽中，在1個(gè)槽中對含氨液體進(jìn)行各處理，也可以獲得相同的效果。
而且，前面所說的所述厭氧槽最好具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體、將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。另外，所述厭氧槽也可以具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。另外，所述厭氧槽也可以具有使所述含氨液體，與將把所述硝酸還原為亞硝酸的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體和將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造，所述厭氧槽還可以具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
此時(shí)，所述厭氧槽最好具有菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過該菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)，將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。另外，所述厭氧槽最好具有C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過該C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，將作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案22所述的發(fā)明是對含氨液體的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理方法，其特征是，在使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌與所述含氨液體在厭氧性氨氧化槽內(nèi)接觸而進(jìn)行所述生物脫氮時(shí)，從貯留了一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽添加所述硝酸。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)像以往那樣將含氨液體中的氨的一部分利用硝化細(xì)菌以亞硝酸型的硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸，將被轉(zhuǎn)化的亞硝酸和剩余的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌脫氮時(shí)，鑒于與氨反應(yīng)的亞硝酸的濃度容易隨時(shí)間變動(dòng)的情況，而在硝酸貯留槽中貯留有一定濃度的硝酸，從該硝酸貯留槽中將一定濃度的硝酸向作為生物處理槽的厭氧性氨氧化槽中添加。
即，當(dāng)從硝酸貯留槽中添加一定濃度的硝酸時(shí)，在厭氧性氨氧化槽中，就可以將所流入的含氨液體中的BOD成分作為給氫體，利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌將所添加的硝酸還原為亞硝酸。這樣，由于可以使作為不穩(wěn)定要素的亞硝酸濃度穩(wěn)定化，因此就可以穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化細(xì)菌進(jìn)行的亞硝酸和氨的同時(shí)脫氮。此外，由于在添加中使用比亞硝酸更為廉價(jià)的硝酸，因此還可以降低在處理中所需的運(yùn)行成本。
這里，貯留于硝酸貯留槽中的一定濃度的硝酸既可以是像硝酸金屬鹽那樣天然物或化學(xué)合成物的硝酸，或者也可以是在硝化槽中利用硝化細(xì)菌生物學(xué)地生成的硝酸?？偠灾灰强梢詮南跛豳A留槽向厭氧性氨氧化槽中添加一定濃度的硝酸的構(gòu)成即可。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案23所述的發(fā)明是對含氨液體中的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理方法，其特征是，在使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌，與所述含氨液體在厭氧性氨氧化槽內(nèi)接觸而進(jìn)行所述生物脫氮時(shí)，從貯留了一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽添加所述硝酸，并且從貯留了一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽中添加所述有機(jī)物。
根據(jù)本發(fā)明，在成為處理對象的含氨液體中的BOD成分少，即有機(jī)物濃度低的情況下，鑒于利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌進(jìn)行的將硝酸還原為亞硝酸的反應(yīng)下降的情況，除了添加一定濃度的硝酸以外，還要從有機(jī)物貯留槽中添加必需量的一定濃度的有機(jī)物。這樣，由于在厭氧性氨氧化槽內(nèi)，可以利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌總是穩(wěn)定地將從硝酸貯留槽中添加的硝酸還原為亞硝酸，因此就可以更加穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化細(xì)菌實(shí)施的亞硝酸和氨的同時(shí)脫氮。
技術(shù)方案24中所述的發(fā)明的特征是，測定技術(shù)方案22或23中所記載的所述含氨液體中的氨態(tài)氮濃度，由所述被測定出的氨態(tài)氮濃度算出硝酸的必需量，基于所算出的所述硝酸的必需量，調(diào)整所述一定濃度的硝酸的添加量。
根據(jù)本發(fā)明，由測定含氨液體而得的氨態(tài)氮濃度算出所述亞硝酸必需量，基于算出結(jié)果調(diào)整一定濃度的亞硝酸的添加量。這樣，就可以根據(jù)含氨液體的氨濃度恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整亞硝酸的添加量，特別是在含氨液體的氨濃度變動(dòng)的情況下十分有效。而且，含氨液體的氨態(tài)氮濃度的測定既可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。
技術(shù)方案25所述的發(fā)明的特征是，測定技術(shù)方案23中所記載的所述含氨液體中氨態(tài)氮濃度，由所述被測定出的氨態(tài)氮濃度算出硝酸的必需量，基于所述算出的所述硝酸的必需量，調(diào)整來自所述硝酸貯留槽的所述一定濃度的硝酸的添加量，同時(shí)，調(diào)整來自所述有機(jī)物貯留槽的所述一定濃度的有機(jī)物的添加量，使得所述含氨液體中所述有機(jī)態(tài)碳濃度和所述硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)所測定的含氨液體的氨態(tài)氮濃度，從硝酸貯留槽中向厭氧性氨氧化槽添加必需量的一定濃度的硝酸時(shí)，根據(jù)所添加的硝酸的必需量調(diào)整從有機(jī)物貯留槽中添加的一定濃度的有機(jī)物的量，使得含氨液體中有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍。
這樣，由于在厭氧性氨氧化槽中，以總是穩(wěn)定的C/NO3-N比的狀態(tài)添加硝酸，因此就可以防止異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌對含氨液體中的亞硝酸的爭奪。所以，就可以不受含氨液體的液質(zhì)影響，穩(wěn)定地進(jìn)行利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的硝酸的還原反應(yīng)、利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的對亞硝酸及氨的同時(shí)脫氮，因此就可以連續(xù)地進(jìn)行總是穩(wěn)定化的高速脫氮。
技術(shù)方案26所述的發(fā)明的特征是，測定流入技術(shù)方案22～25的任意一項(xiàng)中所記載的所述厭氧性氨氧化槽的含氨液體的流入量，與所述流入量的測定結(jié)果的增減成比例地增減所述一定濃度的硝酸的添加量。
根據(jù)本發(fā)明，在一旦決定了與硝酸必需量相當(dāng)?shù)南跛岬奶砑恿亢?，就與含氨液體的流入量的增減成比例地增減硝酸的添加量。作為與硝酸必需量相當(dāng)?shù)南跛岬奶砑恿康拇_定方法，只要像技術(shù)方案24及25那樣根據(jù)含氨液體的氨態(tài)氮濃度的測定來算出硝酸必需量即可。這樣，由于可以根據(jù)含氨液體的流入量恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整硝酸的添加量，因此可以將測定或調(diào)整簡單化。含氨液體的流入量的測定既可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。這在像顯影廢液那樣含氨液體的氨濃度為一定的情況下十分有效。此外，如果除了含氨液體的氨態(tài)氮濃度的測定以外，還測定流入?yún)捬跣园毖趸鄣暮币后w的流入量，基于氨態(tài)氮濃度和流入量雙方來調(diào)整亞硝酸的添加量，則可以進(jìn)行更高精度的調(diào)整。
技術(shù)方案27所述的發(fā)明的特征是，增減從技術(shù)方案22或23中所記載的所述硝酸貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽中添加的所述硝酸的添加量，并且測定進(jìn)行該增減時(shí)在所述厭氧性氨氧化槽內(nèi)生成的氮?dú)獾臍怏w生成速度(L/分鐘)的增減，將所述氣體生成速度不與所述添加量的增減成正比地增減的添加量作為硝酸必需量，來調(diào)整所述一定濃度的硝酸的添加量。
根據(jù)本發(fā)明，由于利用在厭氧性氨氧化槽內(nèi)生成的氣體生成速度來調(diào)整貯留于硝酸貯留槽中的一定濃度的硝酸的添加量，因此作為針對含氨液體的氨濃度的增減或向厭氧性氨氧化槽中的流入量的增減等處理載荷的增減，來實(shí)時(shí)地調(diào)整硝酸的添加量的方法是有效的。
即，在厭氧性氨氧化槽內(nèi)，當(dāng)在厭氧性氨氧化細(xì)菌的存在下氨與亞硝酸反應(yīng)時(shí)，即生成氮?dú)?。該氮?dú)獾纳伤俣鹊脑鰷p實(shí)時(shí)地反映了氨濃度的增減或流入量的增減等處理載荷的增減。例如，在增加了硝酸的添加量時(shí)氮?dú)獾臍怏w生成速度也增大的情況下，由于有可能是硝酸的添加量不夠，因此再反復(fù)進(jìn)行添加量的增加，直至氣體生成速度不再增大。另外，在即使增加硝酸的添加量，氣體生成速度也不增大的情況下，由于有可能是硝酸的添加量過多而厭氧性氨氧化細(xì)菌的活性降低，因此減少硝酸的添加量，直至氣體生成速度減小。像這樣，經(jīng)過反復(fù)進(jìn)行硝酸的添加量的增減，找出氣體生成速度既不增大也不減少時(shí)的硝酸的添加量，將其作為硝酸必需量來調(diào)整硝酸的添加量。這樣，即使不測定含氨液體的氨態(tài)氮濃度或流入量，也可以恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整硝酸的添加量，而且能夠?qū)Π睗舛鹊脑鰷p或流入量的增減等處理載荷的增減進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案28中所述的發(fā)明是對含氨液體中的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備在內(nèi)部存在異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌的厭氧性氨氧化槽、使所述含氨液體流入到所述厭氧性氨氧化槽中的流入部、使在所述厭氧性氨氧化槽中處理的處理液流出的流出部、貯留一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽、從所述硝酸貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽添加硝酸的硝酸添加機(jī)構(gòu)、調(diào)整所述硝酸的添加量的硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
另外，技術(shù)方案29中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案28中所記載的所述含氨液體的處理裝置中具有如下特征，即，具備貯留一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物貯留槽、從所述有機(jī)物貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽中添加有機(jī)物的有機(jī)物添加機(jī)構(gòu)、調(diào)整所述有機(jī)物的添加量的有機(jī)物添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
技術(shù)方案28及29是將所述的技術(shù)方案22及23的含氨液體的處理方法作為裝置而構(gòu)成的發(fā)明，由于能夠總是穩(wěn)定地進(jìn)行含氨液體的處理，因此可以總是穩(wěn)定地獲得良好的液質(zhì)的處理液。
技術(shù)方案30中所述的發(fā)明的特征是，設(shè)有測定技術(shù)方案28或29中所記載的所述含氨液體的氨態(tài)氮濃度的濃度測定機(jī)構(gòu)，所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述濃度測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，來調(diào)整所述硝酸的添加量。這樣，添加于厭氧性氨氧化槽中的一定濃度的硝酸由于被硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整為總是合適的硝酸必需量而添加，因此不僅在含氨液體的氨濃度變動(dòng)的情況下是有效的，而且可以進(jìn)一步降低在處理中所需的運(yùn)行成本。
技術(shù)方案31中所述的發(fā)明的特征是，技術(shù)方案29中所記載的所述有機(jī)物添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于來自所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)的所述硝酸的添加量，來調(diào)整所述有機(jī)物的添加量，使得作為所述含氨液體的所述有機(jī)態(tài)碳濃度與所述硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍。這樣，即使在含氨液體的氨濃度或有機(jī)物濃度變動(dòng)的情況下，也可以有效地處理含氨液體中的氨。
技術(shù)方案32中所述的發(fā)明的特征是，在技術(shù)方案28或29中，設(shè)有測定含氨液體的向所述厭氧性氨氧化槽中的流入量的流入量測定機(jī)構(gòu)、和調(diào)整所述硝酸的添加量的控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)基于所述流入量測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，來調(diào)整所述硝酸的添加量。這樣，硝酸的添加量由于被基于流入?yún)捬跣园毖趸鄣暮币后w的流量而調(diào)整為硝酸必需量，因此在像顯影廢液那樣含氨液體的氨濃度為一定的情況下十分有效。
技術(shù)方案33中所述的發(fā)明的特征是，設(shè)有當(dāng)增減由技術(shù)方案28或29中所記載的所述硝酸添加機(jī)構(gòu)添加的所述硝酸的添加量時(shí)，測定在所述厭氧性氨氧化槽內(nèi)生成的氮?dú)獾臍怏w生成速度(L/分鐘)的增減的氣體生成速度測定機(jī)構(gòu)，所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述氣體生成速度測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，調(diào)整所述硝酸的添加量。
根據(jù)本發(fā)明，由于基于由氣體生成測定機(jī)構(gòu)測定的在厭氧性氨氧化槽中生成的氮?dú)獾纳伤俣?，利用硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)將硝酸的添加量調(diào)整為硝酸必需量，因此作為針對含氨液體的氨濃度的增減或向厭氧性氨氧化槽中的流入量的增減等處理載荷的增減來實(shí)時(shí)地調(diào)整硝酸的添加量的方法是有效的。
技術(shù)方案34中所述的發(fā)明的特征是，將技術(shù)方案28～33的任意一項(xiàng)中所記載的所述厭氧性氨氧化槽設(shè)為盒(cartridge)型的可拆裝構(gòu)造，并且設(shè)置多個(gè)所述流入部、流出部及添加機(jī)構(gòu)的連結(jié)部，將多個(gè)厭氧性氨氧化槽安裝在所述流入部、所述流出部及所述添加機(jī)構(gòu)上而形成。
根據(jù)本發(fā)明，由于含氨液體的處理裝置將厭氧性氨氧化槽設(shè)為盒型的可拆裝構(gòu)造，可以自由拆裝地安裝于分別設(shè)置了多個(gè)連結(jié)部的流入部、流出部及添加機(jī)構(gòu)上，因此也可以回轉(zhuǎn)木馬式地在多個(gè)厭氧性氨氧化槽中依次地處理含氨液體。或者，也可以將多個(gè)厭氧性氨氧化槽當(dāng)中的1條作為非常時(shí)期的預(yù)備的厭氧性氨氧化槽來使用。像這樣，通過將厭氧性氨氧化槽設(shè)為盒型的可拆裝構(gòu)造，在1個(gè)厭氧性氨氧化槽的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌或厭氧性氨氧化細(xì)菌的活性降低或死亡的情況下，可以簡單地更換為其他的厭氧性氨氧化槽，或者使用預(yù)備的厭氧性氨氧化槽。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案35中所述的發(fā)明是對含氨液體中的氨進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備硝化槽、厭氧性氨氧化槽，其中，所述硝化槽將所述含氨液體中的氨利用硝化細(xì)菌硝化為硝酸，所述厭氧性氨氧化槽進(jìn)行將在所述硝化槽中得到的硝酸，以所述含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體，利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且將利用該硝酸還原處理生成的亞硝酸和所述含氨液體中的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。
根據(jù)本發(fā)明的含氨液體的處理裝置，在硝化槽中進(jìn)行將含氨液體的氨氧化為硝酸的硝化處理，將在硝化槽中生成的硝酸以含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體、利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸，在厭氧性氨氧化槽中進(jìn)行使所生成的亞硝酸、含氨液體的氨脫氮的厭氧性氨氧化處理。這是因?yàn)?，由于進(jìn)行硝化反應(yīng)的硝化細(xì)菌有將氨氧化至亞硝酸的氨氧化細(xì)菌和將亞硝酸氧化為硝酸的亞硝酸氧化細(xì)菌，因而難以將反應(yīng)停止在將氨氧化至亞硝酸，所以需要像本發(fā)明那樣，在硝化槽中不是進(jìn)行以往的亞硝酸型的硝化反應(yīng)，而是進(jìn)行將氨氧化至硝酸的硝酸型的硝化反應(yīng)，將所得的硝酸在厭氧性氨氧化槽內(nèi)以含氨液體的有機(jī)物作為給氫體、利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸。這樣，由于與氨反應(yīng)的亞硝酸的濃度不隨時(shí)間變動(dòng)，因此如果將如此得到的亞硝酸和含氨液體的氨用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮，則可以總是以理想的比率將亞硝酸和氨脫氮。所以，就可以使含氨液體的處理穩(wěn)定化。而且，硝化處理無論是在厭氧性氨氧化處理之前進(jìn)行還是之后進(jìn)行都可以，可以通過將廢水或硝化處理液分支或循環(huán)來進(jìn)行厭氧性氨氧化處理。
為了達(dá)成所述目的，技術(shù)方案36中所述的發(fā)明是將含氨液體中的氨生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備硝化槽、脫氮槽、厭氧性氨氧化槽，其中，所述硝化槽將所述含氨液體一次分流為2部分，將一方的含氨液體的氨利用硝化細(xì)菌硝化為硝酸，所述脫氮槽將在所述硝化槽中得到的硝化處理液又二次分流為2部分，使一方的硝化處理液與所述一次分流的另一方的含氨液體合流，將所述硝化處理液中的硝酸以所述含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體、利用脫氮細(xì)菌進(jìn)行脫氮處理，所述厭氧性氨氧化槽使所述二次分流的另一方的硝化處理液與來自所述脫氮槽的脫氮處理液合流，進(jìn)行將所述硝化處理液中所含的硝酸以所述脫氮處理液中的有機(jī)物作為給氫體、利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且將利用該硝酸還原處理生成的亞硝酸和所述脫氮處理液中的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。
技術(shù)方案36中所述的發(fā)明不是像技術(shù)方案35所示那樣，在厭氧性氨氧化槽中進(jìn)行將在硝化槽中生成的硝酸還原為亞硝酸的還原處理和亞硝酸與氨的脫氮處理這雙方，而是在脫氮槽中進(jìn)行所述還原處理，使脫氮處理液流入?yún)捬跣园毖趸?，適于含氨液體中的有機(jī)物含量多的情況。在含氨液體中的有機(jī)物濃度高的情況下，該有機(jī)物成分將阻礙厭氧性氨氧化處理中的氨氧化反應(yīng)，另外，相反地在有機(jī)物濃度過低的情況下，由于來自厭氧性氨氧化處理中的硝酸的還原反應(yīng)不能推進(jìn)，因此通過使在脫氮槽中進(jìn)行了脫氮處理的脫氮處理液和含氨液體的氨流入?yún)捬跣园毖趸?，就可以用一定濃度的有機(jī)物成分進(jìn)行厭氧性氨氧化處理。
即，由于從硝化槽到脫氮槽的管線進(jìn)行通常的硝化·脫氮處理，將含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體而將硝酸轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓虼瞬粌H可以減少含氨液體中的有機(jī)物，而且可以降低厭氧性氨氧化槽的反應(yīng)載荷。這樣，就可以使厭氧性氨氧化處理中的有機(jī)物成分穩(wěn)定，可以穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的亞硝酸和含氨液體中的氨的同時(shí)脫氮。
技術(shù)方案37中所述的發(fā)明的特征是，在技術(shù)方案35或36所述的發(fā)明中，所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)被調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。
根據(jù)本發(fā)明，通過將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的比例調(diào)整為所述的范圍，就可以在細(xì)菌相互之間的共生及共存很理想的狀態(tài)下進(jìn)行硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理，從而可以進(jìn)一步提高氮的除去效率。
技術(shù)方案38中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案35～37中任意一項(xiàng)所記載的發(fā)明中具有如下的特征，即，在所述厭氧性氨氧化槽中添加有機(jī)物。
根據(jù)本發(fā)明，在成為處理對象的含氨液體中的有機(jī)物濃度低的情況下，鑒于利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的將硝酸還原為亞硝酸的反應(yīng)降低，而添加必需量的一定濃度的有機(jī)物。這樣，在厭氧性氨氧化槽中，由于可以總是穩(wěn)定地利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌將硝酸還原為亞硝酸，因此在厭氧性氨氧化處理中，就可以更為穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的亞硝酸和氨的脫氮。
技術(shù)方案39中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案35～38中任意一項(xiàng)所記載的發(fā)明中具有如下的特征，即，在所述厭氧性氨氧化槽中，作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比被調(diào)整為0.5～2.5的范圍。
所述的厭氧性氨氧化槽中的硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理中，會因含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比例，對其處理效率產(chǎn)生影響。即，當(dāng)將作為所流入的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比的值調(diào)整為0.5～2.5時(shí)，則在利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌進(jìn)行的硝酸還原處理中，容易蓄積亞硝酸，并且容易利用厭氧性氨氧化細(xì)菌使用所生成的亞硝酸和氨脫氮。
根據(jù)本發(fā)明，在厭氧性氨氧化槽中，由于總是穩(wěn)定的C/NO3-N比的狀態(tài)，因此可以使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌對含氨液體中的亞硝酸的爭奪穩(wěn)定化。所以，由于可以穩(wěn)定地進(jìn)行利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的硝酸的還原反應(yīng)、利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的對亞硝酸及氨的同時(shí)脫氮，因此就可以連續(xù)地進(jìn)行總是穩(wěn)定化的高速脫氮。
技術(shù)方案40中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案36～39中任意一項(xiàng)所記載的發(fā)明中具有如下的特征，即，所述脫氮槽為2個(gè)槽以上的多段。
根據(jù)本發(fā)明，通過將脫氮槽設(shè)為多段，分步流入，就可以防止有機(jī)物阻礙對厭氧性氨氧化細(xì)菌的影響。
技術(shù)方案41中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案35～40中任意一項(xiàng)所記載的發(fā)明中具有如下的特征，即，所述硝化槽為2個(gè)槽以上的多段。
根據(jù)本發(fā)明，由于硝化槽為2個(gè)槽以上的多段，因此可以有效地將氨硝化，向厭氧性氨氧化槽供給硝化液。特別是在高濃度氨廢水中，由于難以進(jìn)行硝化，因此是有效的。
技術(shù)方案42中所述的發(fā)明是在技術(shù)方案35～41中任意一項(xiàng)所記載的發(fā)明中具有如下的特征，即，所述厭氧性氨氧化槽為2個(gè)槽以上的多段。
根據(jù)本發(fā)明，通過將厭氧性氨氧化槽設(shè)為多段，分步流入，就可以防止有機(jī)物阻礙對厭氧性氨氧化細(xì)菌的影響。
如上說明所示，可以不受成為處理對象的含氨液體中的各氮成分濃度的變動(dòng)、硝酸和亞硝酸的氮形態(tài)的變動(dòng)影響，穩(wěn)定地進(jìn)行能夠?qū)崿F(xiàn)高速脫氮的厭氧性氨氧化處理。
另外，由于可以總是穩(wěn)定地處理含氨液體，因此就可以獲得總是穩(wěn)定并且良好的液質(zhì)的處理液。另外，由于使用比亞硝酸更為廉價(jià)的硝酸，因此可以降低處理中所需的成本。


圖1是表示了用于證明本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)1的C/NO3-N比和氮去除率的關(guān)系的圖表。
圖2是表示了用于證明本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)2的氮去除率、與異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)和厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的比的相關(guān)性的圖表。
圖3A是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式1的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖3B是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式2的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖3C是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式3的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖3D是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式4的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的側(cè)視圖。
圖4A是表示了適用于本發(fā)明的包括固定化載體的一個(gè)例子的概略情況的透明立體圖。
圖4B是表示了適用于本發(fā)明的包括固定化載體的另一個(gè)例子的概略情況的透明立體圖。
圖4C是表示了適用于本發(fā)明的包括固定化載體的其他例子的概略情況的透明立體圖。
圖5是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式5的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖6是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式6的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖7是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式7的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖8是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式8的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖9是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式9的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖10是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式10的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖11是監(jiān)視氮?dú)獾陌l(fā)生的硝酸及有機(jī)物自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制程序的流程圖。
圖12是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式11的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖13是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式12的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖14是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式13的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖15是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式14的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖16是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式15的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖17是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式16的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖18是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式17的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖19是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式18的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖20是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式19的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖21是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式20的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖22是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式21的含氨液體的處理裝置的概略構(gòu)成的俯視圖。
其中，10、20、30、40、110、130、150、160、170、180、190、210、230、240、250、260、270、280、290、300、310…含氨液體的處理裝置，12…硝酸還原槽，14、114、214…厭氧性氨氧化槽，16、116、220…流入配管，18、118、224…流出配管，22…厭氧槽，24…好氧槽，26…曝氣裝置，28…循環(huán)管線，50A、50B、50、50’、124、216…包括固定化載體，52…異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌，54…厭氧性氨氧化細(xì)菌，112…硝酸貯留槽，117…流入泵，120…硝酸添加配管(硝酸添加機(jī)構(gòu))，122…硝酸用閥(硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu))，126、218…篩網(wǎng)，32、132、242…有機(jī)物貯留槽，134、244…有機(jī)物添加配管，136…有機(jī)物用閥，138…濃度測定器，140…濃度監(jiān)視型的硝酸控制裝置，142…濃度監(jiān)視型的控制裝置，144…流入量測定器，146…流量檢測型的控制裝置，148…捕捉部，152…氣體收集管，154…氣體生成速度測定器，156…氮?dú)獗O(jiān)視型的控制裝置，162…含氨液體貯留槽，164…處理液貯留槽，166…單按式的連結(jié)器，174…連結(jié)管，212…硝化槽，215…硝化污泥載體，222…硝化液配管，226…脫氮槽，228…異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著填充材料，232…回流配管，252…沉淀槽，254…污泥回流配管具體實(shí)施方式
作為本發(fā)明的特征之一，在于以下方面，即，將成為處理對象的含氨液體中所含或所添加的硝酸還原處理為亞硝酸，厭氧性氨氧化細(xì)菌和異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌爭奪該亞硝酸而進(jìn)行各脫氮處理。
另外，作為本發(fā)明的特征之二，在于以下方面，即，在迄今為止的厭氧性氨氧化反應(yīng)中，發(fā)現(xiàn)(i)在供給亞硝酸時(shí)如果亞硝酸濃度變得過高，則會因亞硝酸的毒性導(dǎo)致處理的不穩(wěn)定，(ii)有機(jī)物對厭氧性氨氧化細(xì)菌的阻礙較大這兩點(diǎn)，作為用于解決它們的手段，在硝化槽中進(jìn)行完全硝化反應(yīng)，將其硝酸液向厭氧性氨氧化槽供給，在厭氧性氨氧化細(xì)菌和異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌共存的系統(tǒng)中，脫氮穩(wěn)定地進(jìn)行。
所供給的硝酸被以有機(jī)物(也稱作「有機(jī)碳」)為給氫體、利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸，所生成的亞硝酸立即被厭氧性氨氧化細(xì)菌與氨一起脫氮。由此亞硝酸不被蓄積，消除了由亞硝酸造成的毒性阻礙。另外，廢水中的有機(jī)物被用于硝酸的還原反應(yīng)，消除由有機(jī)物造成的對厭氧性氨氧化細(xì)菌的阻礙。流入?yún)捬跣园毖趸鄣牧魅胨话凑者_(dá)到氨態(tài)氮濃度的1～2倍濃度的硝酸態(tài)氮的方式調(diào)整即可。硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸。雖然厭氧性氨氧化細(xì)菌和異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌一定會爭奪該亞硝酸，但是此時(shí)，為了使利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的反應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行，本申請發(fā)明人因發(fā)現(xiàn)以下的2點(diǎn)，而導(dǎo)出了最佳的含氨液體的處理方法。
(1)本發(fā)明中，當(dāng)將作為所流入的含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比的值調(diào)整為0.5～2.5時(shí)，則由于利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的還原處理變得不充分，因此就不會將亞硝酸還原至氮?dú)?，而容易蓄積亞硝酸，并且容易使用所生成的亞硝酸和氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌脫氮。
(2)最好將所述的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化或附著固定化而使用，由于當(dāng)按照使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)達(dá)到厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的方式進(jìn)行固定化時(shí)，則各細(xì)菌的共生或共存就達(dá)到理想的狀態(tài)，硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理被活化，因此就能夠提高對含氨液體的氮的去除率。
首先，本申請發(fā)明人為了對(1)進(jìn)行證明而進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)1。實(shí)驗(yàn)1中進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)，即，使用將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以2×106cells/mL的菌數(shù)固定化，將厭氧性氨氧化細(xì)菌以2×105cells/mL的菌數(shù)固定化了的載體，對作為含氨液體的合成廢水進(jìn)行連續(xù)處理，測定了處理穩(wěn)定的1個(gè)月后的C/NO3-N比及脫氮率。
在實(shí)驗(yàn)1中，在包括固定化中使用聚乙二醇二丙烯酸酯材料，使用了將把微生物包括固定化了的材料制成3mm見方的立方體的載體。將如此獲得的載體填充于1L的反應(yīng)槽中，達(dá)到20％的填充率，向該反應(yīng)槽連續(xù)供給合成廢水而進(jìn)行了處理。
作為所述的合成廢水，使用了如下地調(diào)整的廢水，即，將氨態(tài)氮濃度與硝酸濃度的比調(diào)整為1∶1，而且將總氮濃度T-N的值調(diào)整為80mg/L，并且添加作為有機(jī)物源的醋酸鈉，使得作為C/NO3-N比的C的值達(dá)到1。
另外，在反應(yīng)槽中，以1.2kg-N/m3/day的處理載荷開始運(yùn)轉(zhuǎn)，在1個(gè)月后T-N去除率被處理至82％，處理穩(wěn)定化。其后，使C/NO3-N比變化至0.2～4而進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)查了C/NO3-N比與T-N去除率的關(guān)系。將其結(jié)果表示在圖1中。圖1是表示了實(shí)驗(yàn)1的C/NO3-N比和T-N去除率的關(guān)系的圖表。
根據(jù)圖1的圖表，C/NO3-N比在0.5～2.5的范圍中，特別是在1～2的范圍中顯示出T-N去除率為50％以上的較高的值。另一方面，當(dāng)C/NO3-N比達(dá)到2.5以上時(shí)，T-N去除率的值急速地降低。這是因?yàn)?，利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的脫氮被優(yōu)先進(jìn)行，以有機(jī)物作為電子給予體的反應(yīng)進(jìn)行，而利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的厭氧性氨氧化的反應(yīng)被阻礙。所以，本發(fā)明中，通過將C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍，優(yōu)選調(diào)整為1～2的范圍而進(jìn)行硝酸還原處理及厭氧性氨氧化處理，就可以穩(wěn)定地進(jìn)行有效的脫氮處理。而且，作為C/NO3-N比的調(diào)整中所使用的有機(jī)物，優(yōu)選甲醇、廢糖蜜、醋酸等。
然后，本申請發(fā)明人為了進(jìn)行關(guān)于所述(2)的證明，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)2。實(shí)驗(yàn)2中，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)，即，使用將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌以各菌數(shù)固定化了的載體，對作為含氨液體的合成廢水進(jìn)行連續(xù)處理，測定了處理穩(wěn)定的1個(gè)月后的C/NO3-N比及脫氮率。
實(shí)驗(yàn)2中，載體與實(shí)驗(yàn)1相同，在包括固定化中使用聚乙二醇丙烯酸酯材料，使用了將把微生物包括固定化了的材料制成3mm見方的立方體的載體。將如此獲得的載體填充于1L的反應(yīng)槽中，達(dá)到20％的填充率，向該反應(yīng)槽連續(xù)供給合成廢水而進(jìn)行了處理。
作為所述的合成廢水，使用了如下地調(diào)整的廢水，即，將氨態(tài)氮濃度與硝酸濃度的比調(diào)整為1∶1，而且將總氮濃度T-N的值調(diào)整為80mg/L，并且添加作為有機(jī)物源的醋酸鈉，使得作為C/NO3-N比的C的值達(dá)到1。
另外，在反應(yīng)槽中，以1.2kg-N/m3/day的處理載荷開始運(yùn)轉(zhuǎn)，評價(jià)了1個(gè)月后處理穩(wěn)定化時(shí)的處理水的水質(zhì)(即，氮去除率)。將其結(jié)果表示在圖2中。圖2是表示了實(shí)驗(yàn)2的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)和厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的比與氮去除率的相關(guān)性的圖表。
根據(jù)圖2的圖表，當(dāng)使用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)被以厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的濃度固定化了的載體時(shí)，顯示出50％以上的較高的T-N去除率。另一方面，當(dāng)異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)較少時(shí)，則T-N去除率低，另外，菌數(shù)過多時(shí)，T-N去除率也有降低的傾向。這是因?yàn)?，因異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌這兩細(xì)菌以適度的菌數(shù)的比例共生或共存，與各處理中的亞硝酸生成的反應(yīng)的爭奪取得平衡，促進(jìn)了氮除去的活性。而且，在該各細(xì)菌的菌數(shù)的比例中，雖然省略了記載，但是在附著固定化中，也可以獲得相同的傾向。
以下將根據(jù)附圖，對本發(fā)明的含氨液體的處理方法及裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，對于向厭氧性氨氧化槽供給利用硝酸還原處理生成的亞硝酸的實(shí)施方式，將使用圖3A～圖3D進(jìn)行說明。
圖3A是表示了作為用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式1的含氨液體的處理裝置10的概略構(gòu)成的側(cè)視圖，表示了由硝酸還原槽12及厭氧性氨氧化槽14這2個(gè)槽構(gòu)成的一個(gè)例子。
如圖3A所示，在含氨液體的處理裝置10中，含有氨和硝酸的含氨液體(以下記作廢水)經(jīng)過流入配管16而流入硝酸還原槽12。此時(shí)，廢水的C/NO3-N比最好被調(diào)整為0.5～2.5的范圍，例如也可以設(shè)置如下的未圖示的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，即，測定廢水中的C/NO3-N，根據(jù)其測定結(jié)果，用于向槽內(nèi)外的廢水中添加甲醇或廢糖蜜等有機(jī)物、硝酸金屬鹽等硝酸態(tài)氮。
在硝酸還原槽12的內(nèi)部，存在有異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌，以廢水中的有機(jī)物作為給氫體，將流入的廢水中的硝酸還原為亞硝酸。這樣，在硝酸還原槽12中被進(jìn)行了硝酸還原處理的廢水流入?yún)捬跣园毖趸?4，廢水中所含的亞硝酸和氨被存在于槽內(nèi)的厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。如此處理了的廢水被從流出配管18中排出。
而且，硝酸還原槽12的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌、厭氧性氨氧化槽14的厭氧性氨氧化細(xì)菌最好為被附著固定化或包括固定化的狀態(tài)。
作為厭氧性氨氧化細(xì)菌的培養(yǎng)，例如可以像2004年度、第7次日本水環(huán)境學(xué)會研討會論文集的125頁中所記載的那樣，將含有厭氧性氨氧化細(xì)菌的活性污泥或厭氧性消化污泥等作為種污泥來培養(yǎng)。而且，本說明書中所述的所謂厭氧性氨氧化細(xì)菌是用于將含氨液體的氨厭氧地生物脫氮的細(xì)菌，是指以氨和亞硝酸為基質(zhì)的全部的細(xì)菌。
另外，本發(fā)明中，厭氧性氨氧化槽是用于將含氨液體的氨厭氧地生物脫氮的厭氧性氨氧化槽，是對于將氨和亞硝酸作為基質(zhì)的全部的生物脫氮處理都適用的厭氧性氨氧化槽。
作為厭氧性氨氧化槽14內(nèi)的厭氧性氨氧化細(xì)菌等的保持形態(tài)，雖然也能夠以浮游菌的形式保持于厭氧性氨氧化槽14內(nèi)，但是最好作為使厭氧性氨氧化細(xì)菌等附著于填充材料上的生物膜或者將厭氧性氨氧化細(xì)菌等固定化在固定化材料上的固定化載體來保持。
在采用生物膜而使之保持異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌時(shí)的向厭氧性氨氧化槽14中的填充量對于固定床類型的情況為30～70容積％即可，對于懸濁粒子槽或膨脹槽的類型的情況為5～40容積％即可。作為生物膜的填充材料，可以使用無紡布、塑料材料、海綿材料等材質(zhì)的材料，形狀也可以使用板狀、粒狀、筒狀等各種形狀。
另外，在各細(xì)菌的固定化中，可以使用1)附著固定化、2)包括固定化這2種方法。
作為1)的附著固定化的方法，由于球狀或筒狀等載體、帶狀材料、凝膠狀材料、無紡布狀材料等凹凸很多的材料容易附著各細(xì)菌，因此可以提高氨的去除率。
作為2)的包括固定化的方法，一般是如下的方法，即，在將成為固定化的對象的細(xì)菌和作為固定化材料的單體或預(yù)聚物混合后，使之聚合而將細(xì)菌包括固定化。作為單體材料，優(yōu)選丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺、三丙烯縮甲醛等。另外，作為優(yōu)選的預(yù)聚物材料，優(yōu)選聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯，也可以使用其衍生物。作為包括固定化載體的形狀，由于球狀或筒狀等包括載體、帶狀包括載體、無紡布狀的包括載體等凹凸較多的包括載體與廢水等含氨液體和各細(xì)菌的接觸效率高，因此可以提高氨的去除率。
例如，表1是將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的包括固定化載體的代表性的組成例。
表1

當(dāng)向表1的組成的懸濁液中添加0.25份過硫酸鉀時(shí)，即開始聚合，進(jìn)行凝膠化。將該凝膠切開，形成了任意的大小的材料成為包括固定化載體。而且，在形狀為方形或球狀的情況下，包括固定化載體的大小優(yōu)選1～10mm左右。
圖4A～4C是表示了適用于本發(fā)明的包括固定化載體的各例的概略情況的放大立體圖，表示將載體的一部分透明化了的狀態(tài)。
本發(fā)明中，如圖4A所示，可以使用將把異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌52、52…包括固定化了的載體50A、把厭氧性氨氧化細(xì)菌54、54…包括固定化了的載體50B分別制成的材料。另外，如圖4B所示，也可以使用將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌52、52…和厭氧性氨氧化細(xì)菌54、54…以混合的狀態(tài)包括固定化的載體50。另外，如圖4C所示，也可以使用如下的載體50’，即，在中心側(cè)將厭氧性氨氧化細(xì)菌54、54…包括固定化，在其周圍的表層附近將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌52、52…包括固定化。而且，在將這些載體用于本發(fā)明的處理裝置中時(shí)，最好利用未圖示的菌數(shù)比調(diào)整機(jī)構(gòu)來調(diào)整各槽內(nèi)的各載體量，使得所述的各細(xì)菌數(shù)的比率，即異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌達(dá)到厭氧性氨氧化細(xì)菌的10～1000倍。
而且，圖3A所示的作為實(shí)施方式1的含氨液體的處理裝置10中，優(yōu)選使用圖4A中所示的載體50A、50B。
圖3B是表示了作為用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式2的含氨液體的處理裝置20的概略構(gòu)成的側(cè)視圖，是僅由厭氧性氨氧化槽這1個(gè)槽構(gòu)成的一個(gè)例子。而且，對于與作為實(shí)施方式1的圖3A的含氨液體的處理裝置10相同的裝置或構(gòu)件，使用相同符號，并且將其說明省略。對于實(shí)施方式3及4也相同。
如圖3B所示，在含氨液體的處理裝置20中，含有氨及硝酸的廢水經(jīng)過流入配管16而流入?yún)捬跣园毖趸?4。此時(shí)，廢水與所述的實(shí)施方式1相同，最好將C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍，例如，也可以設(shè)置如下的未圖示的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，即，測定廢水中的C/NO3-N，根據(jù)測定結(jié)果，向槽內(nèi)外的廢水中添加甲醇或廢糖蜜等有機(jī)物、硝酸金屬鹽等硝酸態(tài)氮。
在厭氧性氨氧化槽14的內(nèi)部，存在有所述的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌。這些細(xì)菌最好被附著固定化或包括固定化，可以用給定的比例恰當(dāng)?shù)厥褂脠D4A～4C所示的包括固定化的載體。在厭氧性氨氧化槽14中，所流入的廢水中的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以有機(jī)物為給氫體而還原為亞硝酸，并且所流入的廢水中的亞硝酸及氨被厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。如此處理后的廢水被從流出配管18向系統(tǒng)外排出。
圖3C是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式3的含氨液體的處理裝置30的概略構(gòu)成的側(cè)視圖，表示了具備厭氧槽22及好氧槽24的一個(gè)例子。
如圖3C所示，在含氨液體的處理裝置30中，含有氨的廢水經(jīng)過流入配管16而流入?yún)捬醪?2。此時(shí)，與所述的實(shí)施方式1及2相同，最好將廢水的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍，例如也可以設(shè)置如下的未圖示的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，即，測定廢水中的C/NO3-N，根據(jù)測定結(jié)果，向槽內(nèi)外的廢水中添加甲醇或廢糖蜜等有機(jī)物、硝酸金屬鹽等硝酸態(tài)氮。
在厭氧槽22的內(nèi)部，存在有所述的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌。各細(xì)菌最好形成如圖4A～4C所示的包括固定化的載體而填充于槽內(nèi)。所以，在厭氧槽22中，所流入的廢水中的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以有機(jī)物為給氫體而還原為亞硝酸，并且所流入的廢水中的亞硝酸及氨被厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。在厭氧槽22中被處理的廢水流入好氧槽24。
好氧槽24在內(nèi)部存在有硝化細(xì)菌，被曝氣裝置26從下方曝氣。硝化細(xì)菌被以附著固定化或包括固定化或者顆粒等懸浮活性污泥的狀態(tài)填充于好氧槽24內(nèi)。
在好氧槽24中被處理的處理水的一部分從流出配管18經(jīng)過循環(huán)管線28而被向厭氧槽22返還，存在于處理水中的硝酸被處理。這樣，就可以在被認(rèn)為是必需的厭氧槽中將硝酸再利用而有效地處理。作為循環(huán)管線28的循環(huán)量，雖然與以往類型的脫氮處理相比更少，但是可以獲得高脫氮率。如此處理后的處理水被經(jīng)過流出配管18向系統(tǒng)外排出。
圖3D是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式4的含氨液體的處理裝置40的概略構(gòu)成的側(cè)視圖，是表示從上游開始以好氧槽24、厭氧槽22的順序排列的一個(gè)例子。
如圖3D所示，在含氨液體的處理裝置40中，含有氨的廢水經(jīng)過流入配管16流入好氧槽24。好氧槽24在內(nèi)部存在有硝化細(xì)菌，被曝氣裝置26從下方曝氣。硝化細(xì)菌被以附著固定化或包括固定化或者顆粒等懸浮活性污泥的狀態(tài)填充于好氧槽24內(nèi)。在好氧槽24中，所流入的廢水中的氨的一部分被硝化細(xì)菌氧化為硝酸。如此處理后的含有氨和硝酸的廢水流入?yún)捬醪?2。
在厭氧槽22的內(nèi)部，存在有所述的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌。各細(xì)菌最好形成如圖4A～4C所示的包括固定化的載體而填充于槽內(nèi)。另外，在厭氧槽22中，最好配設(shè)有有機(jī)物添加裝置32，按照使流入槽內(nèi)的廢水的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍的方式，添加并調(diào)整有機(jī)物，例如也可以設(shè)置如下的未圖示的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)，即，測定廢水中的C/NO3-N，根據(jù)測定結(jié)果，向槽內(nèi)外的廢水中添加甲醇或廢糖蜜等有機(jī)物、硝酸金屬鹽等硝酸態(tài)氮。
在如此構(gòu)成的厭氧槽22中，所流入的廢水中的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以有機(jī)物為給氫體而還原為亞硝酸，并且所流入的廢水中的亞硝酸及氨被厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。像這樣在厭氧槽22中被處理后的廢水被從流出配管18向系統(tǒng)外排出。
所述的實(shí)施方式1～4中，雖然以利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的生物處理進(jìn)行從硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原處理的例子進(jìn)行了說明，但是并不是特別限定的例子。即使使用進(jìn)行從硝酸還原為亞硝酸的還原反應(yīng)的催化劑，例如由鈀和銅的合金構(gòu)成的Pd-Cu類的催化劑，也可以獲得相同的效果。此時(shí)，催化劑在圖3A中在硝酸還原槽12中使用，在圖3B中在厭氧性氨氧化槽14中使用，在圖3C及3D中在厭氧槽22中使用。但是，利用催化劑進(jìn)行的硝酸還原處理需要在與所述的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌所進(jìn)行的硝酸還原處理相同的條件下進(jìn)行。而且，作為硝酸的添加方法，也可以預(yù)先添加于原水中，或者也可以與所述的醋酸鈉相同地添加。
下面，對于從一定濃度的硝酸貯留槽供給向厭氧性氨氧化槽供給的硝酸的方法的實(shí)施方式，將使用圖5～圖12進(jìn)行說明。
本發(fā)明的圖5～圖12的含氨液體的處理裝置如以下的各種方式所示，以硝酸貯留槽112和厭氧性氨氧化槽114作為基本構(gòu)成，在該基本構(gòu)成中裝備有各種測定機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)等。
所以，首先對作為基本構(gòu)成的硝酸貯留槽112及厭氧性氨氧化槽114進(jìn)行說明，之后對各實(shí)施方式進(jìn)行說明。
硝酸貯留槽112具有能夠貯留為添加一定濃度的硝酸而將硝酸金屬鹽溶解于溶劑(通常是水)中的溶液或?yàn)樘砑右欢舛鹊南跛岫徽{(diào)整了的硝酸金屬鹽的粉體的構(gòu)造。另外，硝酸貯留槽112具有利用各種測定及控制向厭氧性氨氧化槽114中添加對含氨液體中所含的氨進(jìn)行處理的合適的硝酸必需量的構(gòu)造。此時(shí)，貯留于硝酸貯留槽112中的硝酸不限定于所述的硝酸金屬鹽那樣的天然物質(zhì)、被化學(xué)地合成的合成物質(zhì)，也可以是在將氨或亞硝酸生物學(xué)地硝化時(shí)所生成的硝酸?？偠灾灰梢栽谙跛豳A留槽112中貯留、穩(wěn)定地向厭氧性氨氧化槽114中添加一定濃度的硝酸即可。
在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)，培養(yǎng)或投入了異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌，被保持為厭氧性氣氛。
厭氧性氨氧化槽114與前面所述相同，是用于將含氨液體的氨厭氧地生物脫氮的生物處理槽。厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的含有厭氧性氨氧化細(xì)菌的包括固定化載體的填充量等也最好與前面所述相同。
這里，對于厭氧性氨氧化細(xì)菌、異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌等各種細(xì)菌的內(nèi)容、種類、培養(yǎng)方法、保持形態(tài)、包括固定化載體的方式等，可以使用與前面所述相同的形式。
另外，作為包括固定化載體，除了將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和厭氧性氨氧化細(xì)菌以前面所述的表1的比例混合的狀態(tài)包括固定化的載體以外，也可以分別制成將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體、將厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體后，投入?yún)捬跣园毖趸鄣确磻?yīng)槽內(nèi)。另外，在本發(fā)明中也可以使用如下的載體，即，在載體的中心側(cè)將厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化，在其周圍的表層附近將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化。
圖5是含氨液體的處理裝置110的實(shí)施方式5，由在內(nèi)部存在有異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌的厭氧性氣氛的厭氧性氨氧化槽114、使含氨液體流入?yún)捬跣园毖趸?14的流入部、使在厭氧性氨氧化槽114中處理后的處理液流出的流出部、貯留一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽112、從硝酸貯留槽112向厭氧性氨氧化槽114中添加硝酸的硝酸添加機(jī)構(gòu)、調(diào)整硝酸的添加量的硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
在厭氧性氨氧化槽114中，利用流入泵117的驅(qū)動(dòng)，從形成流入部的流入配管116向槽內(nèi)流入含氨液體。在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)填充有將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的包括固定化載體124，與所流入的含氨液體接觸。該情況下，雖然在圖5中省略，但是為了使包括固定化載體124在厭氧性氨氧化細(xì)菌114內(nèi)流動(dòng)而提高與含氨液體的接觸效率，最好設(shè)置例如攪拌機(jī)或厭氧氣體的吹入機(jī)那樣的裝置。
而且，在厭氧性氨氧化槽114中，最好將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)調(diào)整為厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。通過調(diào)整為該菌數(shù)比，異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌就會進(jìn)行將亞硝酸氧化為硝酸的氧化處理，可以防止與厭氧性氨氧化細(xì)菌的對亞硝酸的爭奪。
從設(shè)于厭氧性氨氧化槽114的上方的硝酸貯留槽112，直至厭氧性氨氧化槽114的上方，作為硝酸添加機(jī)構(gòu)延伸設(shè)置有硝酸添加配管120，貯留于硝酸貯留槽112中的一定濃度的硝酸被向厭氧性氨氧化槽114中添加。這樣，在厭氧性氣氛下，所添加的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸，并且含氨液體的氨、亞硝酸被厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮，作為氮?dú)獬?。在厭氧性氨氧化?14中處理了的處理液被經(jīng)過形成流出部的流出配管118向系統(tǒng)外排出。在厭氧性氨氧化槽114的流出部側(cè)設(shè)有篩網(wǎng)126，防止包括固定化載體124與處理液一起流出。像這樣，由于通過將一定濃度的硝酸貯留于硝酸貯留槽112中，從該硝酸貯留槽112向厭氧性氨氧化槽114添加相當(dāng)于硝酸必需量的硝酸的添加量，就可以總是穩(wěn)定地進(jìn)行含氨液體的處理，因此就可以總是穩(wěn)定地獲得良好的液質(zhì)的處理液。
在硝酸添加配管120上，設(shè)有作為調(diào)整硝酸的添加量的硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)的硝酸用閥122。從硝酸貯留槽112向厭氧性氨氧化槽114中添加的一定濃度的硝酸的添加量，被利用硝酸用閥122的開閉調(diào)整，向厭氧性氨氧化槽114中添加相當(dāng)于為了處理含氨液體的氨所必需的硝酸必需量的添加量。為了使亞硝酸的亞硝酸態(tài)氮量相對于氨的氨態(tài)氮量為1～1.5倍的范圍，該硝酸必需量最好是利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸中所必需的硝酸的量。即，在厭氧性氨氧化槽114中，亞硝酸的亞硝酸態(tài)氮量(NO2-N)與成為處理對象的含氨液體中所含有的氨的氨態(tài)氮量(NH4-N)的比率(NO2-N/NH4-N)，和被從含氨液體中除去的總氮去除率(T-N去除率)有密切的關(guān)系，在比率為1～1.5倍的范圍中T-N去除率達(dá)到最大，當(dāng)比率小于1及超過1.5時(shí)，則T-N去除率有急劇降低的傾向。
圖6是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式6的含氨液體的處理裝置130的概略構(gòu)成的俯視圖。對于與圖5所示的作為實(shí)施方式5的處理裝置110相同的構(gòu)件及機(jī)構(gòu)使用相同符號，將說明省略。
如圖6所示，在處理裝置130中，除了硝酸處理槽112以外，還在厭氧性氨氧化槽114上配設(shè)有有機(jī)物貯留槽132。
有機(jī)物貯留槽132具有能夠貯留如下的溶液或如下的有機(jī)物粉體的構(gòu)造，即，所述溶液是為添加一定濃度的有機(jī)物而將有機(jī)物溶解于溶劑(通常是水)中的溶液，所述有機(jī)物粉體是被調(diào)整為添加一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物粉體。作為所使用的有機(jī)物，雖然優(yōu)選甲醇或廢糖蜜、醋酸等，但是不是特別限定的。另外，有機(jī)物貯留槽132具有利用各種測定及控制向厭氧性氨氧化槽114中添加合適的有機(jī)物必需量的構(gòu)造。此時(shí)，貯留于有機(jī)物貯留槽132中的有機(jī)物不限定于所述的天然物質(zhì)、被化學(xué)地合成的合成物質(zhì)。總而言之，只要可以在有機(jī)物貯留槽132中貯留、穩(wěn)定地向厭氧性氨氧化槽114中添加一定濃度的有機(jī)物即可。
所以，在處理裝置130中，從設(shè)于厭氧性氨氧化槽114的上方的硝酸貯留槽112經(jīng)過硝酸添加配管120，向厭氧性氨氧化槽114中添加所貯留的一定濃度的硝酸，另一方面，從有機(jī)物貯留槽132中經(jīng)過被作為有機(jī)物添加機(jī)構(gòu)而延伸設(shè)置至厭氧性氨氧化槽114的上方的有機(jī)物添加配管134，向厭氧性氨氧化槽114中添加所貯留的一定濃度的有機(jī)物。
在有機(jī)物添加配管134上，設(shè)有作為調(diào)整有機(jī)物的添加量的有機(jī)物添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)的有機(jī)物用閥136。從有機(jī)物貯留槽132向厭氧性氨氧化槽114中添加的一定濃度的有機(jī)物的添加量，被利用有機(jī)物用閥136的開閉調(diào)整，向厭氧性氨氧化槽114中添加相當(dāng)于為了處理含氨液體的氨所必需的有機(jī)物必需量的添加量。該有機(jī)物必需量優(yōu)選使作為厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比為0.5～2.5的范圍。在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)，由于通過保持為所述的C/NO3-N的范圍，被保持于載體124、124…內(nèi)的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌就能夠以有機(jī)物作為給氫體而將所添加的硝酸穩(wěn)定地還原為亞硝酸，因此就可以調(diào)整厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的厭氧性氨氧化細(xì)菌和異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的對亞硝酸的爭奪。
圖7是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式7的含氨液體的處理裝置150的概略構(gòu)成的俯視圖。而且，對于與實(shí)施方式5及6相同的構(gòu)件及機(jī)構(gòu)使用相同符號，將說明省略。
如圖7所示，在流入配管116的途中設(shè)有測定含氨液體的氨態(tài)氮濃度的濃度測定器138，由濃度測定器138測定的測定值被送向濃度監(jiān)視類型的硝酸控制裝置140。利用濃度測定器138進(jìn)行的氨態(tài)氮濃度的測定既可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。該硝酸控制裝置140中，根據(jù)由濃度測定器138測定的測定結(jié)果，算出與在利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原生成亞硝酸必需量時(shí)所必需的硝酸必需量相當(dāng)?shù)南跛岬奶砑恿?，并基于算出的添加量來調(diào)整硝酸用閥122的開度，其中所述亞硝酸必需量是厭氧性氨氧化槽114的厭氧性氨氧化細(xì)菌所必需的量。添加量和閥開度的關(guān)系被預(yù)先測定出，并輸入硝酸控制裝置140即可。這樣，就可以根據(jù)含氨液體的氨濃度恰當(dāng)?shù)乜刂葡跛岬奶砑恿俊Ｋ?，本發(fā)明的含氨液體的處理裝置150的實(shí)施方式7在含氨液體的氨濃度變動(dòng)的情況下是有效的。
而且，雖然圖7中未表示，但是在流入?yún)捬跣园毖趸?14的含氨液體的流入量也變動(dòng)的情況下，除了濃度測定器138以外，最好還設(shè)置測定流入了流入配管116的流入量的流量測定器，用濃度和流量這兩方面來控制硝酸的添加量。
圖8是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式8的含氨液體的處理裝置160的概略構(gòu)成的俯視圖，表示了根據(jù)氨態(tài)氮濃度控制硝酸添加量及有機(jī)物添加量的方式。而且，對于與實(shí)施方式5～7相同的構(gòu)件及機(jī)構(gòu)，使用相同的符號，將說明省略。
如圖8所示，處理裝置160利用濃度測定器138測定流入?yún)捬跣园毖趸?14的含氨液體所含有的氨態(tài)氮濃度，其測定值被向濃度監(jiān)視類型的控制裝置142傳送?？刂蒲b置142基于所傳送的測定值，算出與在利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原生成亞硝酸必需量時(shí)所必需的硝酸必需量相當(dāng)?shù)南跛岬奶砑恿浚⑶宜愠鲈谑棺鳛閰捬跣园毖趸?14內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)物濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍時(shí)所必需的有機(jī)物的添加量，其中所述亞硝酸必需量是厭氧性氨氧化槽114的厭氧性氨氧化細(xì)菌所必需的量。此后，控制裝置142基于所算出的硝酸的添加量及有機(jī)物的添加量，控制硝酸用閥122及有機(jī)物用閥136的開閉度，調(diào)整各添加量。這樣，在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)，由于可以根據(jù)含氨液體的氨濃度，恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的硝酸還原處理、利用厭氧性氨氧化細(xì)菌的亞硝酸及氨的同時(shí)脫氮，因此在含氨液體的氨濃度變動(dòng)的情況下，特別有效。
圖9是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式9的含氨液體的處理裝置170的概略構(gòu)成的俯視圖。而且，對于與實(shí)施方式5～8相同的構(gòu)件及機(jī)構(gòu)使用相同符號，將說明省略。
如圖9所示，在流入配管116的途中設(shè)有測定含氨液體的流入量的流入量測定器144，由流入量測定器144測定的測定值被送向流量監(jiān)視類型的控制裝置146。利用流入量測定器144進(jìn)行的含氨液體的流入量的測定既可以是連續(xù)的，也可以是間歇的?？刂蒲b置146按照為了利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌生成和與由流入量測定器144測定的流入量的增減成正比的亞硝酸必需量相當(dāng)?shù)膩喯跛?，來增減與所必需的硝酸必需量相當(dāng)?shù)南跛岬奶砑恿康姆绞?，控制硝酸用閥122的開度。另外，同時(shí)，控制裝置146控制有機(jī)物用閥136的開度，增減與必需的有機(jī)物必需量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物的添加量，其中所述必需的有機(jī)物必需量，是在使厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍時(shí)所必需的有機(jī)物必需量。而且，硝酸必需量及有機(jī)物必需量通過預(yù)先分析含氨液體的氨態(tài)氮濃度求得即可。
根據(jù)該結(jié)果，作為實(shí)施方式9的處理裝置170，在像顯影廢液那樣含氨液體的氨濃度一定的情況下是有效的。而且，在所流入的含氨液體的有機(jī)物量一定、在厭氧性氨氧化槽114中不需要有機(jī)物的調(diào)整的情況下，也可以利用控制裝置146僅根據(jù)流量來控制硝酸添加量。
圖10是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式10的含氨液體的處理裝置180的概略構(gòu)成的俯視圖。而且，對于與實(shí)施方式5～9相同的裝置、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)使用相同符號，將其說明省略。
如圖10所示，厭氧性氨氧化槽114形成為密閉式的槽，在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的上部空間，形成有在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)氨與亞硝酸反應(yīng)而生成的氮?dú)馑鶞舻牟蹲讲?48。另外，在厭氧性氨氧化槽114的上板114A上，連接有將滯留于捕捉部148中的氮?dú)馐占臍怏w收集管152。雖然未圖示，但是最好在流出配管118與厭氧性氨氧化槽114連接的連接部上設(shè)置用于使在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)產(chǎn)生的氮?dú)獠慌c處理液一起泄漏的液封機(jī)構(gòu)。作為液封機(jī)構(gòu)，可以使用例如液封U字管之類的公知的機(jī)構(gòu)。
在氣體收集管152的途中，設(shè)有氣體生成速度測定器154，其通過逐次測定流過氣體收集管152的氣體量，來測定在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)產(chǎn)生的氮?dú)獾臍怏w生成速度(L/分鐘)。嚴(yán)格來說，在被氣體收集管152收集的氣體中，雖然也考慮被由含氨液體中帶入的空氣成分等，但是由于是極微量，因此忽略，這里就稱作氮?dú)獾臍怏w生成速度。作為氣體生成速度測定器154，例如可以合適地使用渦流式流量計(jì)、浮子式流量計(jì)、積分流量計(jì)等。
由氣體生成速度測定器154測定的測定值被逐次輸入氮?dú)獗O(jiān)視類型的控制裝置156。控制裝置156中，增減硝酸的添加量，并且監(jiān)視增減時(shí)由氣體生成速度測定器154測定的氮?dú)獾臍怏w生成速度Vn(L/分鐘)的增減，將氣體生成速度Vn不與各添加量的增減成比例地增減的添加量作為硝酸必需量及有機(jī)物必需量，控制硝酸用閥122及有機(jī)物用閥136的開度，調(diào)整硝酸添加量。
另外，在處理裝置180中，同時(shí)將被貯留于有機(jī)物貯留槽132中的一定濃度的有機(jī)物向厭氧性氨氧化槽114中添加。此時(shí)，通過按照使作為含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍的方式，調(diào)整有機(jī)物用閥136的開度，將添加量調(diào)整為有機(jī)物必需量。
例如，如圖11的流程圖所示，監(jiān)視氮?dú)獾陌l(fā)生的硝酸控制程序中，測定處理裝置180的運(yùn)轉(zhuǎn)初期的硝酸添加量中的氮?dú)獾臍怏w生成速度，將該氣體生成速度Vn之時(shí)的硝酸添加量作為基準(zhǔn)添加量(步驟S10)。
然后，控制裝置156在步驟S12中，增大硝酸用閥122的開度，使從硝酸貯留槽112向厭氧性氨氧化槽114中添加的硝酸的添加量比基準(zhǔn)添加量增加3％(無論是重量％還是容量％都可以)。此后，控制裝置156在步驟S14中，監(jiān)視由氣體生成速度測定器154測定的氣體生成速度Vn是否因使添加量增加3％而增大，在氣體生成速度Vn與硝酸的添加量的增加成正比地增大(例如3％)的情況下，由于有可能硝酸的添加量不足，因此再次回到步驟S12，使硝酸的添加量比基準(zhǔn)添加量又增加3％。
在氣體生成速度Vn不與硝酸的添加量的增加成正比地增大的情況下，由于有硝酸的添加量過多而厭氧性氨氧化細(xì)菌的活性降低的危險(xiǎn)性，因此在步驟S16中，減小硝酸用閥122及有機(jī)物用閥136的各開度，將硝酸及有機(jī)物的添加量減少3％?？刂蒲b置156在步驟S18中監(jiān)視由氣體生成速度測定器154測定的氣體生成速度Vn是否因?qū)⒏魈砑恿繙p少3％而減少，在氣體生成速度Vn與各添加量的減少成正比地降低(例如3％)的情況下，再次回到步驟S12，在氣體生成速度Vn不降低的情況下，由于有硝酸或有機(jī)物仍然過多的危險(xiǎn)性，因此回到步驟S16。
像這樣，通過反復(fù)進(jìn)行從步驟S12到步驟S18的操作，找到氣體生成速度既不增大也不降低時(shí)的硝酸的添加量，將其作為硝酸必需量來調(diào)整硝酸的添加量。這樣，即使不測定含氨液體的氨態(tài)氮濃度或流入量，也可以適量地調(diào)整硝酸的添加量，而且還能夠針對氨濃度的增減或流入量的增減等處理載荷的增減實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的調(diào)整。而且，所述的程序中，雖然將硝酸的添加量的增減設(shè)為3％，但是最好在2～5％的范圍中適當(dāng)?shù)剡x擇。這是因?yàn)?，小?％時(shí)，則在步驟S14及S18中無法精度優(yōu)良地監(jiān)視氣體生成速度的增大·減少，當(dāng)超過5％時(shí)，則有厭氧性氨氧化槽114內(nèi)的硝酸濃度急劇地上升的危險(xiǎn)性。另外，在返回步驟S12或步驟S14時(shí)，作為下一個(gè)循環(huán)，也可以將硝酸的增減量例如從3％變?yōu)?％而進(jìn)行。
圖12是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式11的含氨液體的處理裝置190的概略構(gòu)成的俯視圖。而且，對于與實(shí)施方式5～10相同的裝置、構(gòu)件及機(jī)構(gòu)使用相同符號，將其說明省略。
如圖12所示，處理裝置190主要由貯留含氨液體的含氨液體貯留槽162、貯留一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽112、貯留一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物貯留槽132、具有盒型的可拆裝構(gòu)造的縱型的厭氧性氨氧化槽114、貯留由厭氧性氨氧化槽114處理過的處理液的處理液貯留槽164構(gòu)成。盒型的厭氧性氨氧化槽114最好設(shè)為密閉型的筒狀容器，在其內(nèi)部作為固定床填充包括固定化載體。
使含氨液體貯留槽162的含氨液體流入?yún)捬跣园毖趸?14的流入配管116的頭端側(cè)(厭氧性氨氧化槽側(cè))被分支為2條，在所分開的2條配管116A、116A的途中設(shè)有閥122，并且在2條配管116A、116A的頭端設(shè)有單按式連結(jié)器166的雄部。另外，將硝酸貯留槽112的硝酸向厭氧性氨氧化槽114中添加的硝酸添加配管120，分支為具備了閥122的多條配管120A、120A，在配管120A上設(shè)有硝酸添加泵168，并且在各配管120A、120A的頭端設(shè)有單按式連結(jié)器166的雄部。同樣地，將有機(jī)物貯留槽132的有機(jī)物向厭氧性氨氧化槽114中添加的有機(jī)物添加配管134，分支為具備了閥122的多條配管134A、134A，在配管134A上設(shè)有有機(jī)物添加泵172，并且在各配管134A、134A的頭端設(shè)有單按式連接器166的雄部。另外，在厭氧性氨氧化槽114中被處理過的處理液的流出配管118的基端側(cè)(厭氧性氨氧化槽側(cè))被分支為2條，并且在具備了閥的2條配管118A、118A的基端設(shè)有單按式連結(jié)器166的雄部。
另一方面，在厭氧性氨氧化槽114的下端部、上端部及側(cè)面部的3個(gè)部位，分別設(shè)有連結(jié)管174、174…，在各個(gè)連結(jié)管174的頭端設(shè)有單按式連結(jié)器166的雌部。這樣，2個(gè)厭氧性氨氧化槽114就可以借助單按式連結(jié)器166在流入配管116、流出配管118、硝酸添加配管120以及有機(jī)物添加配管134上自由拆裝地安裝。
而且，本實(shí)施方式中，雖然按照可以拆裝的方式構(gòu)成了2個(gè)厭氧性氨氧化槽114，但是無論是1個(gè)槽還是2個(gè)槽都可以，只要與槽數(shù)對應(yīng)地形成流入配管116、流出配管118、硝酸添加配管120及有機(jī)物添加配管134的匹配數(shù)即可。
如此構(gòu)成的處理裝置190的實(shí)施方式11可以用旋轉(zhuǎn)木馬式依次地使用多個(gè)厭氧性氨氧化槽114。另外，將多個(gè)厭氧性氨氧化槽114當(dāng)中的1個(gè)槽作為預(yù)備的厭氧性氨氧化槽114，當(dāng)使用中的厭氧性氨氧化槽114的厭氧性氨氧化細(xì)菌死亡，或活性降低時(shí)，如果使用預(yù)備的厭氧性氨氧化槽114則很方便。所以，圖12所示的作為本發(fā)明的實(shí)施方式11的處理裝置1901，在進(jìn)行像顯影廢液那樣含有一定濃度的氨的小規(guī)模廢液的處理的情況下是有效的。
下面，對于從硝化槽供給向厭氧性氨氧化槽供給的硝酸的實(shí)施方式，將使用圖13～圖22進(jìn)行說明。
圖13是含氨液體的處理裝置210的實(shí)施方式12，由在內(nèi)部存在硝化細(xì)菌的好氧性氣氛的硝化槽212、在內(nèi)部存在異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌的厭氧性氣氛的厭氧性氨氧化槽214、使含氨液體流入硝化槽212及厭氧性氨氧化槽214的流入配管220、使在硝化槽212中處理過的硝化處理液流入?yún)捬跣园毖趸?14的硝化液配管222、使在厭氧性氨氧化槽214中處理過的處理液流出的流出配管224構(gòu)成。
這里，對于各實(shí)施方式的厭氧性氨氧化細(xì)菌、異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌等各種細(xì)菌的內(nèi)容、種類、培養(yǎng)方法、保持形態(tài)、包括固定化載體的方式等，可以使用與前面所述相同的形式。另外，厭氧性氨氧化槽214可以使用與所述的厭氧性氨氧化槽114相同的構(gòu)件。
在硝化槽212中，利用流入泵(未圖示)的驅(qū)動(dòng)，含氨液體從形成流入部的流入配管220流入槽內(nèi)。在硝化槽212內(nèi)填充有附著了硝化細(xì)菌的過濾材料(未圖示)，與所流入的含氨液體接觸。
硝化液配管222使在硝化槽212中處理過的硝化處理液流入?yún)捬跣园毖趸?14。
在厭氧性氨氧化槽214中，利用流入泵(未圖示)的驅(qū)動(dòng)，含氨液體從流入配管220流入槽內(nèi)。另外，硝化處理液從硝化液配管222流入槽內(nèi)。
硝化液配管222從硝化槽212延伸設(shè)置至厭氧性氨氧化槽214，在硝化槽212中被硝化處理了的一定濃度的硝酸被添加到厭氧性氨氧化槽214中。這樣，在厭氧性氣氛下，由硝化槽212添加的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸，并且含氨液體的氨、亞硝酸被厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮，被作為氮?dú)獬?。該硝酸的必需量等與前面所述的實(shí)施方式5～11相同。
在厭氧性氨氧化槽214中被處理了的處理液經(jīng)過形成流出部的流出配管224向系統(tǒng)外排出。在厭氧性氨氧化槽214的流出部側(cè)設(shè)有篩網(wǎng)218，防止包括固定化載體216與處理液一起流出。像這樣，由于通過從硝化槽212將一定濃度的硝酸向厭氧性氨氧化槽214供給，就可以總是穩(wěn)定地進(jìn)行含氨液體的處理，因此就可以總是穩(wěn)定地獲得良好的液質(zhì)的處理液。
圖14是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式13的含氨液體的處理裝置230的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖14所示，處理裝置230在厭氧性氨氧化槽214的后段設(shè)有硝化槽212。在后段的硝化槽212中將氨硝化，將所生成的硝酸用回流配管232返還給厭氧性氨氧化槽214，在厭氧性氨氧化槽214中將硝酸和氨脫氮。該處理裝置230在下水處理等低濃度的氨處理中是有效的。
圖15及圖16是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式14及15的含氨液體的處理裝置240、250的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖15所示，處理裝置240在圖13的處理裝置210中在厭氧性氨氧化槽214的前段設(shè)有脫氮槽226。圖16也與圖15相同，處理裝置250在圖14的處理裝置230中在厭氧性氨氧化槽214的前段設(shè)有脫氮槽226。
脫氮槽226中，來自硝化槽212的處理液中的硝酸被脫氮細(xì)菌利用含氨液體中所含的有機(jī)物脫氮變?yōu)镹2。
像這樣，當(dāng)在厭氧性氨氧化槽214的前段設(shè)有脫氮槽226時(shí)，則可以在將硝酸脫氮時(shí)將有機(jī)成分除去。由于如果此時(shí)將有機(jī)成分完全地除去，則在厭氧性氨氧化槽214中始于硝酸的還原不再進(jìn)行，因此厭氧性氨氧化槽214內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比優(yōu)選0.5～2.5的范圍。這些處理裝置240、250在廢水的有機(jī)物濃度高、有機(jī)成分阻礙氨氧化反應(yīng)的情況下是有效的。
圖17是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式16的含氨液體的處理裝置260的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖17所示，處理裝置260在圖13的處理裝置210中在厭氧性氨氧化槽214上借助有機(jī)物添加配管244與有機(jī)物貯留槽242連接。在廢水中有機(jī)成分不足的情況下可以供給有機(jī)物?？刂朴袡C(jī)物用閥(未圖示)的開閉，以便增減與必需的有機(jī)物必需量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物的添加量，其中所述必需的有機(jī)物必需量，是在使厭氧性氨氧化槽214內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍時(shí)所必需的量。而且，硝酸必需量及有機(jī)物必需量通過預(yù)先分析含氨液體的氨態(tài)氮濃度而求得即可。而且，在圖13～16的處理裝置的厭氧性氨氧化槽214中也可以同樣地設(shè)置有機(jī)物貯留槽242。
圖18是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式17的含氨液體的處理裝置270的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖18所示，本實(shí)施方式在圖13的處理裝置210的厭氧性氨氧化槽214上設(shè)有有機(jī)物貯留槽242，將硝化槽212設(shè)為多段。
硝化槽212、212…內(nèi)的硝化細(xì)菌優(yōu)選在固定化材料上固定化了的硝化污泥載體215?？刂朴袡C(jī)物用閥(未圖示)的開閉，以便增減與必需的有機(jī)物必需量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物的添加量，其中所述必需的有機(jī)物必需量，是在使厭氧性氨氧化槽214內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍時(shí)所必需的量。而且，硝酸必需量及有機(jī)物必需量通過預(yù)先分析含氨液體的氨態(tài)氮濃度而求得即可。
該處理裝置270在處理氨態(tài)氮濃度在500mg/L以上的高濃度氨廢水的情況下是有效的。
圖19是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式18的含氨液體的處理裝置280的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖19所示，本實(shí)施方式將圖18的處理裝置270的厭氧性氨氧化槽214設(shè)為多段，將硝化液配管222及有機(jī)物添加配管244分別與厭氧性氨氧化槽214、214…連接?？刂朴袡C(jī)物用閥(未圖示)的開閉，以便增減與必需的有機(jī)物必需量相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)物的添加量，其中所述必需的有機(jī)物必需量，是在使厭氧性氨氧化槽214內(nèi)的含氨液體中的有機(jī)態(tài)碳濃度和硝酸態(tài)氮濃度的比C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍時(shí)所必需的量。而且，硝酸必需量及有機(jī)物必需量通過預(yù)先分析含氨液體的氨態(tài)氮濃度而求得即可。像這樣，通過向厭氧性氨氧化槽214、214…供給硝化處理液和有機(jī)物，氨去除率就會提高。
圖20是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式19的含氨液體的處理裝置290的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖20所示，處理裝置290在圖14的處理裝置230中在硝化槽212的后段設(shè)有沉淀槽252。這是將返還污泥作為硝化處理液利用的情況，對于進(jìn)行下水處理等低濃度氮廢水的處理的情況，利用污泥回流配管254以50～100％的返還率將廢水向厭氧性氨氧化槽214返還即可。
圖21是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式20的含氨液體的處理裝置300的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖21所示，處理裝置300在圖16的處理裝置250中在硝化槽212的后段設(shè)有沉淀槽252。它也與處理裝置290相同，是將返還污泥作為硝化處理液利用的情況，對于進(jìn)行下水處理等低濃度氮廢水的處理的情況，利用污泥回流配管254以50～100％的返還率將廢水向厭氧性氨氧化槽214返還即可。
圖22是表示了作為本發(fā)明的實(shí)施方式21的含氨液體的處理裝置310的概略構(gòu)成的俯視圖。
如圖22所示，處理裝置310在圖19的處理裝置280中，為了可以將硝化槽212、212…的最前段的1個(gè)槽的硝化處理液向厭氧性氨氧化槽214供給，而設(shè)有硝化液配管222。由于第1個(gè)硝化槽212容易生成亞硝酸，因此通過如此設(shè)置就可以節(jié)約有機(jī)物的添加量。而且，在對于第2個(gè)硝化槽212也生成亞硝酸的情況下，為了能夠?qū)⒃撓趸幚硪阂蚕騾捬跣园毖趸?14供給而設(shè)置硝化液配管222，則可以進(jìn)一步節(jié)約有機(jī)物的添加量。
以上，雖然對本發(fā)明的實(shí)施方式1～21進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施方式，可以采用各種方式。
例如，在所述的作為本實(shí)施方式的圖3A～圖3D、圖5～圖10及圖13～圖22中所示的各處理裝置中，所使用的各裝置及構(gòu)件的個(gè)數(shù)、形狀及材質(zhì)并不受特別限定。
另外，在圖5～圖10及圖13～圖22中所示的實(shí)施方式中，作為存在于厭氧性氨氧化槽114及214內(nèi)的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌的保持形態(tài)，雖然用包括固定化載體的例子進(jìn)行了說明，但是并不是被特別限定的。無論是懸浮菌、生物膜、附著固定化載體的任意一種都可以。
另外，本實(shí)施方式中，雖然對圖3A～圖3D所示的實(shí)施方式1～4、圖5～圖12所示的實(shí)施方式5～11及圖13～圖22所示的實(shí)施方式12～21分別單獨(dú)地進(jìn)行了說明，但是并不限定于此，例如也可以設(shè)為將實(shí)施方式1～4的某一個(gè)、實(shí)施方式5～11的某一個(gè)或?qū)嵤┓绞?2～21的某一個(gè)當(dāng)中的任意一個(gè)以上組合的實(shí)施方式。
以下，對于本發(fā)明的實(shí)施例，將基于所述的內(nèi)容，作為實(shí)施例1、實(shí)施例2及實(shí)施例3來說明詳細(xì)情況，然而本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
<實(shí)施例1-1>
首先，本例中，使用圖3A～圖3D中所示的含氨液體的處理裝置10、20、30及40，在處理裝置10、20中進(jìn)行針對含有氨、硝酸及醋酸鈉的合成廢水的處理實(shí)驗(yàn)，在處理裝置30、40中進(jìn)行針對含有氨及醋酸鈉的合成廢水的處理實(shí)驗(yàn)，作為下述所示的實(shí)驗(yàn)1～6及比較例，在以往方法的實(shí)驗(yàn)7的各條件下進(jìn)行。
作為供實(shí)驗(yàn)用的合成廢水，使用了如下的廢水，即，在處理裝置10、20中，向氨態(tài)氮濃度和硝酸濃度的比被調(diào)整為1∶1的比例、T-N被調(diào)整為80mg/L的液體中，添加了作為有機(jī)物源的醋酸鈉，使得以所述的C/NO3-N比表示達(dá)到1。另外，在處理裝置30、40中，將如下的廢水作為合成廢水使用，即，氨態(tài)氮濃度為80mg/L，按照與在硝化槽24中生成的硝酸量相關(guān)、并且以C/NO3-N比表示達(dá)到1的方式，添加了作為有機(jī)物源的醋酸鈉。另外，在以往方法中，也使用了該合成廢水。在各含氨液體的處理裝置10、20、30及40中，按照使氮載荷達(dá)到1.6kg-N/m3/day的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)于詳細(xì)的條件，如下所示。
(實(shí)驗(yàn)1)·使用圖3A所示的含氨液體的處理裝置10·硝酸還原槽12(厭氧槽)；將滯留時(shí)間設(shè)為32分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入6×107cells/ml的脫氮細(xì)菌，以60rpm攪拌槽內(nèi)·厭氧性氨氧化槽14；將滯留時(shí)間設(shè)為40分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入4×105cells/ml的厭氧性氨氧化細(xì)菌，以60rpm攪拌槽內(nèi)(實(shí)驗(yàn)2)·使用圖3B所示的含氨液體的處理裝置20·厭氧性氨氧化槽14；將滯留時(shí)間設(shè)為72分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入6×107cells/ml的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌，投入4×105cells/ml的厭氧性氨氧化細(xì)菌，以60rpm攪拌槽內(nèi)(實(shí)驗(yàn)3)·使用圖3B所示的含氨液體的處理裝置20·厭氧性氨氧化槽14；將滯留時(shí)間設(shè)為72分鐘，填充20％的圖4A所示的包括固定化載體50A、50B(10％為將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以6×108cells/ml包括固定化了的載體50A，10％為將厭氧性氨氧化細(xì)菌以4×106cells/ml包括固定化了的載體50B)，以60rpm攪拌槽內(nèi)(實(shí)驗(yàn)4)·使用圖3B所示的含氨液體的處理裝置20·厭氧性氨氧化槽14；將滯留時(shí)間設(shè)為72分鐘，填充20％的圖4B所示的包括固定化載體50(將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以3×108cells/ml的濃度，將厭氧性氨氧化細(xì)菌以2×106cells/ml的濃度混合而包括固定化了的載體)，以60rpm攪拌槽內(nèi)(實(shí)驗(yàn)5)·使用圖3B所示的含氨液體的處理裝置20·厭氧性氨氧化槽14；將滯留時(shí)間設(shè)為72分鐘，填充20％的圖4C所示的包括固定化載體50’(在表層部附近將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以3×108cells/ml包括固定，在中心部將厭氧性氨氧化細(xì)菌以2×106cells/ml包括固定化了的載體)，以60rpm攪拌槽內(nèi)(實(shí)驗(yàn)6)·使用圖3C所示的含氨液體的處理裝置30·厭氧槽22；將滯留時(shí)間設(shè)為40分鐘，填充20％的圖4C所示的包括固定化載體50’(在表層部附近將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以3×108cells/ml包括固定，在中心部將厭氧性氨氧化細(xì)菌以2×106cells/ml包括固定化了的載體)，以60rpm攪拌槽內(nèi)·好氧槽24；將滯留時(shí)間設(shè)為32分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，用曝氣裝置26進(jìn)行曝氣，維持溶解氧在3mg/L以上·用循環(huán)管線28進(jìn)行100％循環(huán)(實(shí)驗(yàn)7)·雖然使用了與圖3C所示的含氨液體的處理裝置30相同的槽構(gòu)成，然而是并未將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌投入槽內(nèi)或未在載體內(nèi)含有異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的比較例·厭氧槽22；將滯留時(shí)間設(shè)為40分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，以60rpm攪拌槽內(nèi)·好氧槽24；將滯留時(shí)間設(shè)為32分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，用曝氣裝置26進(jìn)行曝氣，維持溶解氧在3mg/L以上·用循環(huán)管線28進(jìn)行100％循環(huán)在以上的實(shí)驗(yàn)1～7中進(jìn)行處理運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)查了達(dá)到培養(yǎng)結(jié)束后的穩(wěn)定期的1個(gè)月后的氮去除率。將其結(jié)果表示在以下的表2中。
表2


根據(jù)表2，在實(shí)驗(yàn)1～6中，都可以獲得比作為比較例的實(shí)驗(yàn)7更高的氮去除率。
<實(shí)施例1-2>
然后，在本例中，使用圖3C所示的含氨液體的處理裝置30，在本發(fā)明方法及以往方法的各條件下進(jìn)行了含有氨及醋酸鈉的合成廢水的處理實(shí)驗(yàn)。
作為供實(shí)驗(yàn)用的合成廢水，使用了如下的廢水，即，向氨態(tài)氮濃度被調(diào)整為40mg/L的液體中，添加了作為有機(jī)物源的醋酸鈉，使得以所述的C/NO3-N比表示達(dá)到1。在含氨液體的處理裝置30中，按照使氮載荷達(dá)到0.6kg-N/m3/day的方式運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)于詳細(xì)的條件，如下所示。
(實(shí)驗(yàn)1)·使用圖3C所示的含氨液體的處理裝置30·厭氧槽22；將滯留時(shí)間設(shè)為46分鐘，填充20％的圖4C所示的包括固定化載體50’(在表層部附近將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌以3×108cells/ml包括固定，在中心部將厭氧性氨氧化細(xì)菌以2×106cells/ml包括固定化了的載體)，以60rpm攪拌槽內(nèi)·好氧槽24；將滯留時(shí)間設(shè)為50分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2、000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，用曝氣裝置26進(jìn)行曝氣，維持溶解氧在3mg/L以上·用循環(huán)管線28進(jìn)行100％循環(huán)(實(shí)驗(yàn)2)·雖然使用了與圖3C所示的含氨液體的處理裝置30相同的槽構(gòu)成，然而是并未將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌投入槽內(nèi)或未在載體內(nèi)含有異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的比較例·厭氧槽22；將滯留時(shí)間設(shè)為46分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2、000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，以60rpm攪拌槽內(nèi)·好氧槽24；將滯留時(shí)間設(shè)為50分鐘，填充30％的無紡布填充材料，投入2、000mg/L的活性污泥而使之附著在無紡布上，用曝氣裝置26進(jìn)行曝氣，維持溶解氧在3mg/L以上·用循環(huán)管線28進(jìn)行100％循環(huán)在以上的實(shí)驗(yàn)1、2中進(jìn)行相同的廢水的處理運(yùn)轉(zhuǎn)，調(diào)查了達(dá)到培養(yǎng)結(jié)束后的穩(wěn)定期1個(gè)月后的處理水中的T-N值。
其結(jié)果是，實(shí)驗(yàn)1中處理水中的T-N值為10mg/L以下，與之相反，作為比較例的實(shí)驗(yàn)2中，處理水中的T-N值為25～30mg/L。
如以上的實(shí)施例1-1及實(shí)施例1-2中說明所示，通過采用本發(fā)明，可以使用能夠更為穩(wěn)定地供給的硝酸來進(jìn)行厭氧性氨氧化。所以，可以提供即使含氨液體的氮成分變動(dòng)也能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)高速脫氮的含氨液體的處理方法及裝置。
<實(shí)施例2-1>
本例中，使用圖5所示的處理裝置110處理了含氨液體。填充于厭氧性氨氧化槽114中的包括固定化載體的組成如表3所示。
表3

在將所述的各成分混合后，通過添加過硫酸鉀而使所述組成凝膠化后，制成3mm的方形，形成了包括固定化載體124。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L、BOD濃度為90～130mg/L的工廠廢水·硝酸添加量添加一定量的硝酸態(tài)氮(NO3-N)濃度為150mg/L的硝酸·厭氧性氨氧化槽114的滯留時(shí)間2小時(shí)·包括固定化載體的填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽114而使載體124、124…流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，在厭氧性氨氧化槽114中將含氨液體的氨和亞硝酸厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以30～50mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
另外，本例中，使用圖5的處理裝置110，使不含有BOD成分的氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L、硝酸態(tài)氮(NO3-N)濃度為120～180mg/L的工廠廢水以2個(gè)小時(shí)的滯留時(shí)間在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)滯留，添加作為有機(jī)物的醋酸鈉，使得以C/NO3-N比表示達(dá)到1，進(jìn)行了處理運(yùn)轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)處理，處理液中的總氮濃度(T-N)以30～50mg/L的水平推移。
<實(shí)施例2-2>
本例中，作為實(shí)驗(yàn)1～3，使用圖8的處理裝置160、圖9的處理裝置170、圖10的處理裝置180，用與實(shí)施例2-1相同的包括固定化載體進(jìn)行含氨液體的處理。實(shí)驗(yàn)1～3的各處理?xiàng)l件如下所示。
(實(shí)驗(yàn)1)·使用圖8所示的處理裝置160·成為處理對象的含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L的工廠廢水·硝酸添加量根據(jù)對氨的監(jiān)控，添加氨態(tài)氮(NH4-N)濃度的1.8倍的硝酸態(tài)氮(NO3-N)·有機(jī)物添加量根據(jù)對氨的監(jiān)控，添加廢糖蜜，使之達(dá)到硝酸態(tài)氮的1.2倍(C/NO3-N比)·厭氧性氨氧化槽114的滯留時(shí)間2小時(shí)·厭氧性氨氧化槽114的載體填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽114而使載體124、124…流動(dòng)
(實(shí)驗(yàn)2)·使用圖9所示的處理裝置170·成為處理對象的含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L的工廠廢水·硝酸添加量利用流量控制，將平均氨態(tài)氮(NH4-N)濃度設(shè)定為105mg/L，添加它的1.8倍的硝酸態(tài)氮(NO3-N)·有機(jī)物添加量根據(jù)對的氨監(jiān)控，添加廢糖蜜，使之達(dá)到硝酸態(tài)氮的1.2倍(C/NO3-N比)·厭氧性氨氧化槽114的滯留時(shí)間2小時(shí)·厭氧性氨氧化槽114的載體填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽114而使載體124、124…流動(dòng)(實(shí)驗(yàn)3)·使用圖10所示的處理裝置180·成為處理對象的含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L的工廠廢水·硝酸添加量利用氮?dú)馍闪康目刂疲瑢⑵骄睉B(tài)氮(NH4-N)濃度設(shè)定為105mg/L，添加它的1.4倍的硝酸態(tài)氮(NO3-N)，其后依照圖11所示的流程圖進(jìn)行控制·有機(jī)物添加量添加廢糖蜜，使之達(dá)到硝酸態(tài)氮的1.2倍(C/NO3-N比)·厭氧性氨氧化槽114的滯留時(shí)間2小時(shí)·厭氧性氨氧化槽114的載體填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽114而使載體124、124…流動(dòng)將所述的實(shí)驗(yàn)1～3的結(jié)果表示在表4中。而且，表4的比較例1及2使用圖6所示的處理裝置130進(jìn)行了未添加硝酸的處理。
表4

從表4可以看到，實(shí)驗(yàn)1～3的處理液的總氮濃度為10～30mg/L之間，可以穩(wěn)定地處理含氨液體。
與之相反，比較例1及2的處理液的總氮濃度為87～124mg/L之間，基本上無法處理含氨液體的氨。
另外，在利用以往方法進(jìn)行的氨的處理中，需要硝化反應(yīng)和脫氮反應(yīng)，在硝化反應(yīng)中需要4～6小時(shí)的滯留時(shí)間，在脫氮反應(yīng)中也需要3～6小時(shí)，另外，甲醇需要氮量的3倍的量。所以，需要大規(guī)模的處理裝置。
與之相反，如實(shí)驗(yàn)1～3所示，在使含氨液體與異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌在厭氧性氨氧化槽114內(nèi)在厭氧性氣氛下接觸的同時(shí)，從貯留了一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽112中向厭氧性氨氧化槽114僅添加硝酸必需量及有機(jī)物必需量。這樣，就可以將滯留時(shí)間縮短為1小時(shí)，并且可以總是穩(wěn)定地進(jìn)行含氨液體的處理。所以，與需要硝化槽和脫氮槽的以往例相比，不僅可以將處理裝置緊湊化，而且還可以削減運(yùn)行成本，可以說是非常廉價(jià)的處理方法。
<實(shí)施例2-3>
本例中，使用圖12所示的處理裝置190處理了含氨液體。填充于厭氧性氨氧化槽114中的包括固定化載體的組成等使用了與所述的表3相同的組成。此外，與前面所述相同，在混合了表3的各成分后，通過添加過硫酸鉀而將所述組成凝膠化，制成3mm的方形，形成了包括固定化載體124。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)
·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為2000mg/L的顯影廢液稀釋水·硝酸添加量連續(xù)添加相當(dāng)于氨態(tài)氮(NH4-N)的1.5倍量的氮量的硝酸·有機(jī)物添加量連續(xù)添加硝酸態(tài)氮(NO3-N)濃度的0.8倍的甲醇量·厭氧性氨氧化槽114的滯留時(shí)間4小時(shí)·包括固定化載體124的填充率30％·厭氧地機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽114而使包括固定化載體流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理的結(jié)果是，在厭氧性氨氧化槽114中，含氨液體的氨、從硝酸貯留槽112添加的硝酸被異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原而生成的亞硝酸被同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度以120～180mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
像這樣，通過采用本發(fā)明，就能夠?qū)⒑币后w中的氨高速脫氮。
<實(shí)施例3-1>
本例中，使用圖13所示的處理裝置210處理了含氨液體。
填充于厭氧性氨氧化槽214中的包括固定化載體216的組成等與所述的表3相同。
將表3的各成分混合后，通過添加過硫酸鉀而使所述組成凝膠化后，制成3mm的方形，形成了包括固定化載體216。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L、BOD濃度為90～130mg/L的工廠廢水·硝化槽212的滯留時(shí)間6小時(shí)·在硝化槽212中填充接觸過濾材料·厭氧性氨氧化槽214的滯留時(shí)間2小時(shí)·厭氧性氨氧化槽214的包括固定化載體216的填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽214而使包括固定化載體216、216…流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以12～20mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
<實(shí)施例3-2>
本例中，使用圖14的處理裝置230，用與實(shí)施例3-1相同的包括固定化載體216進(jìn)行了含氨液體的處理。硝化槽212和厭氧性氨氧化槽214的規(guī)格與實(shí)施例3-1相同，廢水也使用了相同的廢水。以10％的硝化液的返還率進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以7～10mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
<實(shí)施例3-3>
本例中，使用圖15的處理裝置240，用與實(shí)施例3-1相同的包括固定化載體216進(jìn)行了含氨液體的處理。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L、BOD濃度為190～230mg/L的工廠廢水·硝化槽212的滯留時(shí)間6小時(shí)·在硝化槽212中填充接觸過濾材料·脫氮槽226的滯留時(shí)間3小時(shí)·在硝化槽226中填充接觸過濾材料28(將脫氮細(xì)菌附著固定化)·厭氧性氨氧化槽214的滯留時(shí)間2小時(shí)·厭氧性氨氧化槽214的包括固定化載體216的填充率20％·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽214而使包括固定化載體216、216…流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以14～20mg/L的水平、BOD在20mg/L以下的水平穩(wěn)定地推移。
當(dāng)在本處理裝置240中將脫氮槽226去掉時(shí)，在厭氧性氨氧化槽214中厭氧性氨氧化細(xì)菌就被BOD成分阻礙，處理水的總氮濃度(T-N)降低為40～80mg/L。
<實(shí)施例3-4>
本例中，使用圖16的處理裝置250，用與實(shí)施例3-1相同的包括固定化載體216進(jìn)行了含氨液體的處理。硝化槽212、脫氮槽226、厭氧性氨氧化槽214的規(guī)格與實(shí)施例3-3相同，廢水也使用了相同的廢水。
以100％的硝化液的返還率(向脫氮槽226返還50％，向厭氧性氨氧化槽214返還50％)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以7～12mg/L的水平、BOD在20mg/L以下的水平穩(wěn)定地推移。
<實(shí)施例3-5>
本例中，除了使用圖17的處理裝置260，使用了不含有BOD的氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為90～120mg/L的廢水以外，用與實(shí)施例3-1相同的條件處理了含氨液體。而且，處理裝置260是在實(shí)施例3-1中設(shè)置了添加廢糖蜜的設(shè)備242的裝置。
相對于在硝化槽212中生成的硝酸，向厭氧性氨氧化槽214中以C/NO3-N比表示投入了1.8倍的廢糖蜜后，就可以穩(wěn)定地連續(xù)處理，處理液的總氮濃度(T-N)以10～20mg/L的水平推移。
<實(shí)施例3-6>
本例中，使用圖18的處理裝置270，用與實(shí)施例3-1相同的包括固定化載體216處理了含氨液體。而且，由于使用液如下述的實(shí)驗(yàn)條件所示，為高濃度的含氨液體，因此將硝化槽212設(shè)為多段(本實(shí)施例中分別為3段)。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為590～820mg/L、BOD濃度為100～230mg/L的工廠廢水·硝化槽212的滯留時(shí)間12小時(shí)(各槽的滯留時(shí)間為4小時(shí))·硝化槽212的包括固定化硝化污泥載體215的填充率20％·厭氧性氨氧化槽214的滯留時(shí)間12小時(shí)·厭氧性氨氧化槽214的包括固定化載體216的填充率20％·向厭氧性氨氧化槽214中以C/NO3-N比表示投入0.5倍的廢糖蜜·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽214而使包括固定化載體216、216…流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)脫氮，處理液的總氮濃度(T-N)以34～40mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
當(dāng)作為比較例，將硝化槽212以單槽運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的滯留時(shí)間時(shí)，硝化并未進(jìn)展，處理液的總氮濃度(T-N)以184～540mg/L的水平推移。另外，當(dāng)用以往方法的活性污泥處理時(shí)，將廢水稀釋為3倍，滯留時(shí)間需要2天以上。
<實(shí)施例3-7>
本例中，使用圖19的處理裝置280，用與實(shí)施例3-1相同的包括固定化載體216處理了含氨液體。而且，由于如下述的實(shí)驗(yàn)條件所示，使用液為高濃度的含氨液體，因此將硝化槽212和厭氧性氨氧化槽214設(shè)為多段(本實(shí)施例分別為3段)。
(處理裝置的實(shí)驗(yàn)條件)·含氨液體使用氨態(tài)氮(NH4-N)濃度為590～820mg/L、BOD濃度為100～230mg/L的工廠廢水·硝化槽212的滯留時(shí)間12小時(shí)(各槽的滯留時(shí)間為4小時(shí))·硝化槽212的包括固定化硝化污泥載體215的填充率20％·厭氧性氨氧化槽214的滯留時(shí)間12小時(shí)(各槽的滯留時(shí)間為4小時(shí))·厭氧性氨氧化槽214的包括固定化載體216的填充率20％·向厭氧性氨氧化槽214中以C/NO3-N比表示投入0.5倍的廢糖蜜·機(jī)械攪拌厭氧性氨氧化槽214而使包括固定化載體流動(dòng)214、214…流動(dòng)在所述的條件下連續(xù)處理，進(jìn)行了1個(gè)月的培養(yǎng)后，氨和亞硝酸被厭氧地同時(shí)除去，處理液的總氮濃度(T-N)以14～20mg/L的水平穩(wěn)定地推移。
當(dāng)作為本實(shí)施例的比較例，將硝化槽212以單槽運(yùn)轉(zhuǎn)12小時(shí)的滯留時(shí)間時(shí)，硝化并未進(jìn)展，處理液的總氮濃度(T-N)以284～630mg/L的水平推移。另外，當(dāng)用以往方法的活性污泥處理時(shí)，將廢水稀釋為3倍，滯留時(shí)間需要2天以上。
另外，雖然未顯示數(shù)據(jù)，但是在以往方法中，在氨的處理中需要硝化反應(yīng)和脫氮反應(yīng)，為了獲得同等的水質(zhì)，在實(shí)施例3-1～3-5的處理中，利用以往方法，硝化槽的滯留時(shí)間需要12小時(shí)，脫氮槽的滯留時(shí)間需要12小時(shí)，另外需要使廢糖蜜或甲醇等有機(jī)物為氮量的3倍量，需要大規(guī)模的處理裝置。與之相反，通過采用本發(fā)明，滯留時(shí)間短，可以厭氧地將氨脫氮，與以往方法相比可以非常廉價(jià)地獲得處理裝置。
像這樣，通過采用本發(fā)明，就可以提供能夠?qū)⒑币后w中的氨高速脫氮的含氨液體的處理方法及裝置。
權(quán)利要求
1.一種含氨液體的處理方法，是對至少含有氨的含氨液體進(jìn)行脫氮處理的含氨液體的處理方法，其特征是，進(jìn)行將所述含氨液體中所含的或所添加的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且進(jìn)行將在所述硝酸還原處理中生成的亞硝酸與所述含氨液體中所含的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌厭氧地同時(shí)脫氮的厭氧性氨氧化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理中，使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體和將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體，與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理中，使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理中，使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體、將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體，與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述硝酸還原處理及所述厭氧性氨氧化處理中，使將異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌、所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理，其中所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌是以所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而將所述硝酸還原為亞硝酸的細(xì)菌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述硝酸還原處理中，使將氮成分的所述硝酸還原為亞硝酸的催化劑與所述含氨液體接觸而進(jìn)行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述催化劑為由鈀和銅的合金構(gòu)成的Pd-Cu類的催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求2～5中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理方法，其特征是，所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)被調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理方法，其特征是，作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比，被設(shè)定為0.5～2.5的范圍。
10.一種含氨液體的處理裝置，是對至少含有氨的含氨液體進(jìn)行脫氮處理的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備將所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)物作為給氫體而利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌將該含氨液體中所含或所添加的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原槽、將在所述硝酸還原槽中生成的亞硝酸和所述含氨液體中所含的氨，利用厭氧性氨氧化細(xì)菌厭氧地同時(shí)脫氮的厭氧性氨氧化槽。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝酸氧化槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造，所述厭氧性氨氧化槽具有使在所述硝酸還原槽中被處理過的含氨液體與將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝酸還原槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造，所述厭氧性氨氧化槽具有使在所述硝酸還原槽中被處理過的含氨液體與將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
13.根據(jù)權(quán)利要求10～12中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝酸還原槽及所述厭氧性氨氧化槽具有將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍的菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10～12中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝酸還原槽及所述厭氧性氨氧化槽具有將作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝酸還原及所述厭氧性氨氧化用1個(gè)厭氧槽進(jìn)行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌包括固定化了的載體、將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌包括固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有使所述含氨液體，與將把所述硝酸還原為亞硝酸的異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌附著固定化了的載體、將所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有使所述含氨液體與將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌和所述厭氧性氨氧化細(xì)菌附著固定化了的載體接觸的構(gòu)造。
20.根據(jù)權(quán)利要求15～18中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有將所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍的菌量比調(diào)整機(jī)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15～19中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧槽具有將作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比調(diào)整為0.5～2.5的范圍的C/NO3-N比調(diào)整機(jī)構(gòu)。
22.一種含氨液體的處理方法，是對含氨液體的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理方法，其特征是，在使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌與所述含氨液體在厭氧性氨氧化槽內(nèi)接觸而進(jìn)行所述生物脫氮時(shí)，從貯留了一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽添加所述硝酸。
23.一種含氨液體的處理方法，是對含氨液體的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理方法，其特征是，在使異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌與所述含氨液體在厭氧性氨氧化槽內(nèi)接觸而進(jìn)行所述生物脫氮時(shí)，從貯留了一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽中向所述厭氧性氨氧化槽添加所述硝酸，并且從貯留了一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽中添加所述有機(jī)物。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的含氨液體的處理方法，其特征是，測定所述含氨液體的氨態(tài)氮濃度，由所述被測定出的氨態(tài)氮濃度算出硝酸的必需量，基于所算出的所述硝酸的必需量，調(diào)整所述一定濃度的硝酸的添加量。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的含氨液體的處理方法，其特征是，測定所述含氨液體的氨態(tài)氮濃度，由所述被測定出的氨態(tài)氮濃度算出硝酸的必需量，基于所算出的所述硝酸的必需量，調(diào)整來自所述硝酸貯留槽的所述一定濃度的硝酸的添加量，同時(shí)，調(diào)整來自所述有機(jī)物貯留槽的所述一定濃度的有機(jī)物的添加量，使得作為所述含氨液體的所述有機(jī)態(tài)碳濃度和所述硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍。
26.根據(jù)權(quán)利要求22～25中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理方法，其特征是，測定流入所述厭氧性氨氧化槽的含氨液體的流入量，與所述流入量的測定結(jié)果的增減成比例地增減所述一定濃度的硝酸的添加量。
27.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的含氨液體的處理方法，其特征是，增減從所述硝酸貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽中添加的所述硝酸的添加量，并且測定進(jìn)行該增減時(shí)在所述厭氧性氨氧化槽內(nèi)生成的氮?dú)獾臍怏w生成速度(L/分鐘)的增減，將所述氣體生成速度不與所述添加量的增減成正比地增減的添加量作為硝酸必需量，調(diào)整所述一定濃度的硝酸的添加量。
28.一種含氨液體的處理裝置，是對含氨液體的氨厭氧地進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備在內(nèi)部存在異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌及厭氧性氨氧化細(xì)菌的厭氧性氨氧化槽、使含氨液體流入所述厭氧性氨氧化槽中的流入部、使在所述厭氧性氨氧化槽中處理過的處理液流出的流出部、貯留一定濃度的硝酸的硝酸貯留槽、從所述硝酸貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽添加硝酸的硝酸添加機(jī)構(gòu)、調(diào)整所述硝酸的添加量的硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備貯留一定濃度的有機(jī)物的有機(jī)物貯留槽、從所述有機(jī)物貯留槽向所述厭氧性氨氧化槽中添加有機(jī)物的有機(jī)物添加機(jī)構(gòu)、調(diào)整所述有機(jī)物的添加量的有機(jī)物添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，設(shè)有測定所述含氨液體的氨態(tài)氮濃度的濃度測定機(jī)構(gòu)，所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述濃度測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，來調(diào)整所述硝酸的添加量。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述有機(jī)物添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于來自所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)的所述硝酸的添加量，調(diào)整所述有機(jī)物的添加量，使得作為所述含氨液體的所述有機(jī)態(tài)碳濃度與所述硝酸態(tài)氮濃度的比的C/NO3-N比達(dá)到0.5～2.5的范圍。
32.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，設(shè)有測定所述含氨液體的向所述厭氧性氨氧化槽中的流入量的流入量測定機(jī)構(gòu)、和調(diào)整所述硝酸的添加量的控制機(jī)構(gòu)，所述控制機(jī)構(gòu)基于所述流入量測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，來調(diào)整所述硝酸的添加量。
33.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，設(shè)有當(dāng)增減由所述硝酸添加機(jī)構(gòu)添加的所述硝酸的添加量時(shí)，測定在所述厭氧性氨氧化槽內(nèi)生成的氮?dú)獾臍怏w生成速度(L/分鐘)的增減的氣體生成速度測定機(jī)構(gòu)，所述硝酸添加量調(diào)整機(jī)構(gòu)基于所述氣體生成速度測定機(jī)構(gòu)的測定結(jié)果，調(diào)整所述硝酸的添加量。
34.根據(jù)權(quán)利要求28～33中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，將所述厭氧性氨氧化槽設(shè)為盒型的可拆裝構(gòu)造，并且設(shè)置多個(gè)所述流入部、流出部及添加機(jī)構(gòu)的連結(jié)部，將多個(gè)厭氧性氨氧化槽安裝在所述流入部、所述流出部及所述添加機(jī)構(gòu)上而形成。
35.一種含氨液體的處理裝置，是對含氨液體中的氨進(jìn)行生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備硝化槽、厭氧性氨氧化槽，其中，所述硝化槽將所述含氨液體中的氨利用硝化細(xì)菌硝化為硝酸，所述厭氧性氨氧化槽進(jìn)行將在所述硝化槽中得到的硝酸以所述含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體，利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且將利用該硝酸還原處理生成的亞硝酸和所述含氨液體中的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。
36.一種含氨液體的處理裝置，是將含氨液體中的氨生物脫氮的含氨液體的處理裝置，其特征是，具備硝化槽、脫氮槽、厭氧性氨氧化槽，其中，所述硝化槽將所述含氨液體一次分流為2部分，將一方的含氨液體的氨利用硝化細(xì)菌硝化為硝酸，所述脫氮槽將在所述硝化槽中得到的硝化處理液又二次分流為2部分，使一方的硝化處理液與所述一次分流的另一方的含氨液體合流，將所述硝化處理液中的硝酸以所述含氨液體中的有機(jī)物作為給氫體，利用脫氮細(xì)菌進(jìn)行脫氮處理，所述厭氧性氨氧化槽使所述二次分流的另一方的硝化處理液與來自所述脫氮槽的脫氮處理液合流，進(jìn)行將所述硝化處理液中所含的硝酸以所述脫氮處理液中的有機(jī)物作為給氫體，利用異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且將利用該硝酸還原處理生成的亞硝酸和所述脫氮處理液中的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌同時(shí)脫氮。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述異養(yǎng)性脫氮細(xì)菌的菌數(shù)被調(diào)整為所述厭氧性氨氧化細(xì)菌的菌數(shù)的10～1000倍的范圍。
38.根據(jù)權(quán)利要求35～37中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，在所述厭氧性氨氧化槽中添加有機(jī)物。
39.根據(jù)權(quán)利要求35～38中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，在所述厭氧性氨氧化槽中，作為所述含氨液體中所含或所添加的有機(jī)態(tài)碳濃度C和硝酸態(tài)氮濃度NO3-N的比的C/NO3-N比被調(diào)整為0.5～2.5的范圍。
40.根據(jù)權(quán)利要求36～39中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述脫氮槽為2個(gè)槽以上的多段。
41.根據(jù)權(quán)利要求35～40中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述硝化槽為2個(gè)槽以上的多段。
42.根據(jù)權(quán)利要求35～41中任意一項(xiàng)所述的含氨液體的處理裝置，其特征是，所述厭氧性氨氧化槽為2個(gè)槽以上的多段。
全文摘要
本發(fā)明提供不受作為處理對象的含氨液體中的各氮成分的濃度變化影響，可以穩(wěn)定地進(jìn)行利用厭氧性氨氧化法等進(jìn)行的含氨液體的高速脫氮，從而可以總是穩(wěn)定地獲得良好的液質(zhì)的處理液的含氨液體的處理方法及裝置。本發(fā)明是對至少含有氨的含氨液體進(jìn)行脫氮處理的含氨液體的處理方法，進(jìn)行將含氨液體中所含的或所添加的硝酸還原為亞硝酸的硝酸還原處理，并且進(jìn)行將在硝酸還原處理中生成的亞硝酸與含氨液體中所含的氨利用厭氧性氨氧化細(xì)菌厭氧地同時(shí)脫氮的厭氧性氨氧化處理。
文檔編號C02F3/28GK1827536SQ200610051450
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者角野立夫, 井坂和一 申請人:日立工程設(shè)備建設(shè)株式會社