本發(fā)明涉及一種含氮廢水的脫氮方法以及脫氮裝置，特別是涉及一種適合于污水消化污泥的脫水分離液、滲濾液、畜產(chǎn)廢液的甲烷發(fā)酵脫水分離液、糞便以及化糞池污泥的濃縮脫水分離液、食品或化工廠廢液等的脫氮處理的含氮廢水的脫氮方法以及脫氮裝置。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，比以往的異養(yǎng)脫氮更節(jié)能的厭氧氨氧化法正受到關(guān)注。厭氧氨氧化法利用將nh4-n作為電子供體、將no2-n作為電子受體的自養(yǎng)微生物，在厭氧狀態(tài)下使nh4-n與no2-n直接反應(yīng)而轉(zhuǎn)換成氮?dú)?。因此，不需要從外部添加甲醇等有機(jī)物，能大大降低化學(xué)試劑成本。另外，由于是利用了自養(yǎng)微生物的處理，因此還具有污泥產(chǎn)生量極少的優(yōu)點(diǎn)。為了穩(wěn)定地得到通過(guò)厭氧氨氧化法進(jìn)行的脫氮反應(yīng)，需要進(jìn)行部分亞硝化過(guò)程，即，預(yù)先將被處理水的氮、一般而言為氨態(tài)氮的一部分轉(zhuǎn)換成亞硝態(tài)氮。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)2012-24707號(hào)公報(bào))中，如圖1所示，記載有由亞硝化池和厭氧氨氧化池的兩池式構(gòu)成的處理裝置的例子。向厭氧氨氧化池內(nèi)添加高分子凝膠載體，在載體的表面附著固定厭氧氨氧化菌，并將厭氧氨氧化池內(nèi)的菌濃度保持得高。近年來(lái)，還提出過(guò)在同一反應(yīng)池進(jìn)行部分亞硝化和厭氧氨脫氮的方法。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2(日本特開(kāi)2014-36959號(hào)公報(bào))中記載有在同一反應(yīng)池中同時(shí)進(jìn)行部分亞硝化及厭氧氨氧化的脫氮方法。在專(zhuān)利文獻(xiàn)3(日本專(zhuān)利第5347221號(hào)公報(bào))中也記載有在同一反應(yīng)池中同時(shí)進(jìn)行部分亞硝化及厭氧氨氧化的脫氮方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2012-24707號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2014-36959號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本專(zhuān)利第5347221號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2及3中記載的這種在同一反應(yīng)池內(nèi)同時(shí)進(jìn)行部分亞硝化處理和厭氧氨氧化處理的情況下，對(duì)反應(yīng)池的曝氣風(fēng)量及do(dissolvedoxygen：溶解氧)的控制會(huì)大大影響部分亞硝化及厭氧氨氧化性能。例如，在曝氣風(fēng)量大、do高的情況下，附著于載體外側(cè)的氨氧化菌的亞硝化性能高，但會(huì)發(fā)生氧向位于氨氧化菌的內(nèi)側(cè)的厭氧氨氧化菌透過(guò)，脫氮性能會(huì)大大降低。因此，在當(dāng)前的處理裝置以及處理方法中，適當(dāng)控制反應(yīng)池內(nèi)的do極難，難以穩(wěn)定地兼顧部分亞硝化及厭氧氧化處理。進(jìn)而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2及3的技術(shù)中，也難以一邊控制曝氣風(fēng)量，一邊兼顧反應(yīng)池內(nèi)的載體流動(dòng)的均勻化。另一方面，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的處理裝置中，需要準(zhǔn)備兩個(gè)反應(yīng)池，因此，與使用同一反應(yīng)池的情況相比，設(shè)備會(huì)大型化。進(jìn)而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，在厭氧氨氧化池內(nèi)采用使用了葉輪(impeller)的機(jī)械攪拌方式，但可知：當(dāng)使用這種機(jī)械攪拌方式使載體流動(dòng)時(shí)，厭氧氨氧化菌向載體表面的附著速度、附著量受到攪拌強(qiáng)度、葉輪材質(zhì)或形狀、載體添加量等的影響較大。即，在攪拌強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)、葉輪材質(zhì)過(guò)硬的情況下等，會(huì)產(chǎn)生如下現(xiàn)象：附著于載體表面的厭氧氨氧化菌因機(jī)械摩擦而剝離，剝離后的氨氧化菌浮起并向反應(yīng)池外流出。其結(jié)果是，有時(shí)難以在反應(yīng)池內(nèi)始終保持一定量以上的微生物，難以進(jìn)行穩(wěn)定的處理。鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能實(shí)現(xiàn)處理裝置的小型化、能在同一反應(yīng)池內(nèi)穩(wěn)定且高效地進(jìn)行部分亞硝化及厭氧氨氧化處理的含氮廢水的脫氮方法以及脫氮裝置。用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了：向同一反應(yīng)池按順序供給含氧氣體或不含氧氣體，在同一反應(yīng)池內(nèi)間歇式地進(jìn)行部分亞硝化及厭氧氨氧化處理，由此，能對(duì)裝置進(jìn)行小型化、并且能更高效地進(jìn)行含氮廢水的脫氮處理?；谝陨弦?jiàn)解而完成的本發(fā)明一方面提供一種含氮廢水的脫氮方法，其包含：將含氮廢水供給至容納有含有氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的微生物載體、或者微生物載體和活性污泥的反應(yīng)池內(nèi)的工序；將含氧氣體或不含氧氣體按順序供給至反應(yīng)池內(nèi)來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，通過(guò)氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的作用對(duì)含氮廢水進(jìn)行脫氮處理的工序；以及將微生物載體、或者微生物載體及活性污泥從處理水中分離，并使該處理水從反應(yīng)池排出的工序。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的一實(shí)施方案中，在對(duì)含氮廢水進(jìn)行脫氮處理之前，包含如下過(guò)程：預(yù)先調(diào)整含氮廢水的m-堿度，以使含氮廢水的m-堿度(mg/l)相對(duì)于t-n濃度(mg/l)為3.5～4.5倍。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的另一實(shí)施方案中，對(duì)含氮廢水進(jìn)行脫氮處理的工序包含：好氧攪拌工序，其包含如下過(guò)程，即，向反應(yīng)池內(nèi)供給含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，由此，通過(guò)氨氧化菌的作用使含氮廢水中所含的氨態(tài)氮的一部分氧化成亞硝態(tài)氮；以及厭氧攪拌工序，其包含如下過(guò)程，即，停止供給含氧氣體，向反應(yīng)池內(nèi)供給不含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，由此，通過(guò)厭氧氨氧化菌的作用由含氮廢水中所含的氨態(tài)氮及亞硝態(tài)氮產(chǎn)生氮?dú)狻Ｔ诒景l(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，在厭氧攪拌工序之后，進(jìn)一步具備附加好氧攪拌工序，在所述附加好氧攪拌工序中，向反應(yīng)池內(nèi)供給含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，在向反應(yīng)池內(nèi)供給含氧氣體時(shí)，包含如下過(guò)程：一邊將反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水的溶解氧濃度控制在通過(guò)氨氧化菌進(jìn)行的部分亞硝化處理所需的溶解氧濃度范圍，一邊對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水的ph進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在含氮廢水的ph為規(guī)定值以下的情況下，停止向反應(yīng)池內(nèi)供給含氧氣體。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，通過(guò)使在反應(yīng)池內(nèi)產(chǎn)生的氮?dú)庀蚍磻?yīng)池內(nèi)循環(huán)來(lái)進(jìn)行不含氧氣體的供給。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，進(jìn)一步包含如下過(guò)程：對(duì)從反應(yīng)池排出的處理水進(jìn)行曝氣，對(duì)曝氣液進(jìn)行固液分離得到上清液，并且將通過(guò)固液分離所得的濃縮污泥向反應(yīng)池回流。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，微生物載體是結(jié)合型微生物載體，其通過(guò)隨著反應(yīng)池內(nèi)的處理經(jīng)過(guò)使氨氧化菌及厭氧氨氧化菌緩慢地附著于親水性高分子載體的表面上而得到。在本發(fā)明的含氮廢水的脫氮方法的又一實(shí)施方案中，活性污泥含有氨氧化菌。本發(fā)明另一方面提供一種含氮廢水的脫氮裝置，其具備：供給部，供給含氮廢水；反應(yīng)池，容納含氮廢水、以及含有氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的微生物載體、或者微生物載體和活性污泥，并通過(guò)按順序供給含氧氣體或不含氧氣體來(lái)對(duì)含氮廢水進(jìn)行脫氮處理；散氣單元，用于通過(guò)將含氧氣體或不含氧氣體按順序供給至反應(yīng)池內(nèi)來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌；切換單元，連接于散氣單元，進(jìn)行含氧氣體或不含氧氣體的供給切換；以及排出部，對(duì)于脫氮處理中所得的處理液，將微生物載體、或者微生物載體及活性污泥從處理水中分離，并使該處理水向反應(yīng)池外排出。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能提供一種能實(shí)現(xiàn)處理裝置的小型化、能在同一反應(yīng)池內(nèi)穩(wěn)定且高效地進(jìn)行部分亞硝化及厭氧氨氧化處理的含氮廢水的脫氮方法以及脫氮裝置。附圖說(shuō)明圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的脫氮裝置的一例的概略圖。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式的脫氮方法的一例的流程圖。圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的變形例的脫氮裝置的一例的概略圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下所示的實(shí)施方式舉例示出用于將該發(fā)明的技術(shù)思想具體化的裝置、方法，該發(fā)明的技術(shù)思想并非將構(gòu)成部件的構(gòu)造、配置等特別規(guī)定為如下的構(gòu)造、配置。將適合于本發(fā)明的實(shí)施方式的脫氮處理的脫氮裝置的例子示于圖1。如圖1所示，本發(fā)明的脫氮裝置具備：反應(yīng)池7，對(duì)含氮廢水進(jìn)行處理；散氣單元12，用于通過(guò)向反應(yīng)池7內(nèi)按順序供給含氧氣體或不含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌；以及切換單元5，進(jìn)行含氧氣體或不含氧氣體向反應(yīng)池7的供給切換。在反應(yīng)池7的上部設(shè)有用于供給含氮廢水的供給部(供給口)6。從供給部6供給反應(yīng)池7中一次處理所需的量的含氮廢水。如圖1所示，在反應(yīng)池7內(nèi)至少容納有擔(dān)載了氨氧化菌及厭氧氨氧化菌的微生物載體10。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施方式中，“氨氧化菌”是指，用于將含氮廢水中所含的氨態(tài)氮的一部分氧化成亞硝態(tài)氮的微生物。“厭氧氨氧化菌”是指，用于在厭氧狀態(tài)下將含氮廢水中所含的氨態(tài)氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)換成氮?dú)獾奈⑸铩Ｗ鳛橥度胫练磻?yīng)池7內(nèi)的微生物載體10，為了將氨氧化菌及厭氧氨氧化菌穩(wěn)定地維持在池內(nèi)，優(yōu)選利用結(jié)合型微生物載體，其通過(guò)使所述氨氧化菌及所述厭氧氨氧化菌緩慢地附著于親水性高分子載體的表面上而得?！敖Y(jié)合型微生物載體”是指，通過(guò)主要使微生物附著或生長(zhǎng)在親水性高分子載體的表面上的結(jié)合固定化法對(duì)微生物進(jìn)行固定化的結(jié)合固定化載體。在該情況下，能形成雙層生物膜，即，首先在載體表面對(duì)厭氧氨氧化菌進(jìn)行結(jié)合固定化，然后在其表面對(duì)氨氧化菌進(jìn)行附著固定化。通過(guò)使用結(jié)合型微生物載體，能利用更適合于所流入的含氮廢水的性狀的微生物載體，并且，與在裝置外制造微生物載體的情況相比，能將處理高效化。另一方面，在利用作為其他固定化方法的包埋固定化載體的情況下，優(yōu)選將厭氧氨氧化菌包埋固定于載體內(nèi)部，在其表面對(duì)好氧的氨氧化菌進(jìn)行附著固定。作為親水性高分子載體的材料，優(yōu)選采用使用聚乙烯醇(pva)或聚乙二醇(peg)、聚丙烯酰胺、光固化性樹(shù)脂等合成高分子，卡拉膠、海藻酸鈉等高分子的凝膠載體；由聚乙烯或聚氨酯、聚丙烯等構(gòu)成的載體等。作為親水性高分子載體的形狀，可以使用球形、四邊形、圓柱形的任一種，其有效直徑優(yōu)選在后述的分離處理水與載體時(shí)容易分離的1～20mm。作為載體，在表面具有許多微細(xì)孔徑的載體、在表面具有無(wú)數(shù)的凹凸的載體可快速附著固定氨氧化菌及厭氧氨氧化菌，可在短時(shí)間內(nèi)得到高脫氮性能。優(yōu)選的是，親水性高分子載體的比表面積為200～30000m2/m3，更優(yōu)選為200～20000m2/m3，進(jìn)一步優(yōu)選為200～10000m2/m3。優(yōu)選的是，載體比重為通過(guò)反應(yīng)池7內(nèi)的氣體攪拌能更均勻地流動(dòng)的1.01～1.15，更優(yōu)選為1.01～1.10，進(jìn)一步優(yōu)選為1.01～1.05。微生物載體10向反應(yīng)池7的填充量?jī)?yōu)選為通過(guò)反應(yīng)池7內(nèi)的氣體攪拌能均勻地混合流動(dòng)的5～30v％，更優(yōu)選為10～30v％，進(jìn)一步優(yōu)選為10～20v％。在反應(yīng)池7中，最好共存有微生物載體10和活性污泥(浮動(dòng)活性污泥)。通過(guò)共存有浮動(dòng)活性污泥，即使含氮廢水的水質(zhì)變化，也能通過(guò)活性污泥處理實(shí)現(xiàn)平均化，也可得到穩(wěn)定的部分亞硝化處理?；钚晕勰嘀袃?yōu)選含有氨氧化菌。散氣單元12設(shè)于反應(yīng)池7的底部。在散氣單元12的上游側(cè)，經(jīng)由配管等連接有鼓風(fēng)機(jī)11。在鼓風(fēng)機(jī)11的上游側(cè)的配管配置有水收集器(watertrap)13，在反應(yīng)池7中產(chǎn)生的氮?dú)獗还┙o至水收集器13，經(jīng)由連接于水收集器13的配管、鼓風(fēng)機(jī)11以及散氣單元12，能作為不含氧氣體向反應(yīng)池7進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)。通過(guò)使在反應(yīng)池7內(nèi)產(chǎn)生的氮?dú)庠诜磻?yīng)池內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，能有效利用在反應(yīng)池7中產(chǎn)生的氮?dú)?，與從裝置外部導(dǎo)入不含氧氣體的情況相比，生產(chǎn)性得以提高。需要說(shuō)明的是，毋庸置疑，在通過(guò)內(nèi)部循環(huán)無(wú)法得到足夠的氮?dú)夤┙o量的情況下，能從裝置外部供給不含氧氣體。在圖1的鼓風(fēng)機(jī)11的上游側(cè)的配管，經(jīng)由切換單元5連接有用于供給含氧氣體(例如，空氣)的供給部(未圖示)。切換單元5根據(jù)反應(yīng)池7的處理狀態(tài)，進(jìn)行含氧氣體和不含氧氣體(來(lái)自反應(yīng)池7的氮?dú)?。例如，在想要在反應(yīng)池7中以間歇式優(yōu)先展開(kāi)部分亞硝化處理的情況下，通過(guò)切換單元5從散氣單元12供給含氧氣體。在想要以間歇式優(yōu)先展開(kāi)厭氧氨氧化處理的情況下，通過(guò)切換單元5停止供給含氧氣體，從散氣單元12供給不含氧氣體。在反應(yīng)池7設(shè)有do計(jì)2、ph計(jì)3、orp計(jì)4，能測(cè)定反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的溶解氧濃度(do)、ph以及氧化還原電位(orp，oxidation-reductionpotential)。通過(guò)do計(jì)2、ph計(jì)3、orp計(jì)4，能確定在通過(guò)間歇處理進(jìn)行部分亞硝化處理和厭氧氨氧化處理的各處理的情況下的反應(yīng)結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，可以在反應(yīng)池7設(shè)有排氣口14，其能將在反應(yīng)池7內(nèi)產(chǎn)生的廢氣向反應(yīng)池7的外部排出。在反應(yīng)池7中經(jīng)脫氮處理最終所得的處理水經(jīng)由排出部15從微生物載體10及活性污泥等中分離并被排出至外部。接著，使用圖2所示的流程圖，對(duì)本實(shí)施方式的脫氮方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的脫氮方法包含：工序(s11)，將含氮廢水供給至容納有含有氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的微生物載體、或者該微生物載體和活性污泥的反應(yīng)池7內(nèi)；工序(s12、s13)，將含氧氣體或不含氧氣體按順序供給至反應(yīng)池7內(nèi)來(lái)對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，通過(guò)氨氧化菌和厭氧氨氧化菌的作用對(duì)含氮廢水進(jìn)行脫氮處理；工序(s14)，停止向反應(yīng)池7內(nèi)供給含氧氣體或不含氧氣體，將微生物載體(以及活性污泥)從處理水中分離；以及工序(s15)，使該處理水從反應(yīng)池7排出。在將含氮廢水供給至反應(yīng)池7內(nèi)的工序(s11)中，向反應(yīng)池7內(nèi)供給反應(yīng)池7內(nèi)一次處理所需的量的含氮廢水。作為含氮廢水，可利用污水消化污泥的脫水分離液、滲濾液、畜產(chǎn)廢液的甲烷發(fā)酵脫水分離液、糞便以及化糞池污泥的濃縮脫水分離液、食品或化工廠廢液、半導(dǎo)體制造工序中排出的無(wú)機(jī)化學(xué)排水等。優(yōu)選的是，在反應(yīng)池7中對(duì)該含氮廢水進(jìn)行脫氮處理之前，預(yù)先調(diào)整含氮廢水的m-堿度，以使含氮廢水的m-堿度(mg/l)相對(duì)于t-n濃度(mg/l)為3.5～4.5倍，更優(yōu)選為3.7～4.4倍，進(jìn)一步優(yōu)選為3.9～4.1倍。對(duì)含氮廢水的m-堿度/t-n濃度比的調(diào)整可以通過(guò)根據(jù)含氮廢水的性狀添加硫酸、鹽酸等酸或氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等堿來(lái)調(diào)整。需要說(shuō)明的是，毋庸置疑，對(duì)含氮廢水的m-堿度/t-n濃度比的調(diào)整可以在向反應(yīng)池7供給之前預(yù)先進(jìn)行，也可以直接添加至反應(yīng)池。接著，進(jìn)行好氧攪拌工序(工序s12)，其包含如下過(guò)程：向反應(yīng)池7內(nèi)供給含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，由此，通過(guò)所述氨氧化菌的作用使含氮廢水中所含的氨態(tài)氮的一部分氧化成亞硝態(tài)氮。具體而言，啟動(dòng)圖1的鼓風(fēng)機(jī)11，對(duì)切換單元5進(jìn)行切換以打開(kāi)空氣引入口來(lái)引入含氧氣體，通過(guò)散氣單元12向反應(yīng)池7內(nèi)供給，使反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水產(chǎn)生液流，由此進(jìn)行反應(yīng)池7的曝氣和載體流動(dòng)。由此，進(jìn)行部分亞硝化處理，即，通過(guò)所述氨氧化菌的作用使含氮廢水中所含的氨態(tài)氮的一部分氧化成亞硝態(tài)氮。為了使微生物載體10和活性污泥在反應(yīng)池7內(nèi)充分地流動(dòng)，含氧氣體的曝氣風(fēng)量?jī)?yōu)選設(shè)為5～100l/m3/分鐘，更優(yōu)選為5～50l/m3/分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為5～20l/m3/分鐘。在工序s12中，為了穩(wěn)定地進(jìn)行部分亞硝化處理、并且將對(duì)附著于微生物載體的厭氧氨氧化菌的受氧抑制避免至最低限度，重要的是，通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整空氣引入口的開(kāi)閉度來(lái)調(diào)整曝氣風(fēng)量等，將反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的溶解氧濃度(do)控制在通過(guò)氨氧化菌進(jìn)行的部分亞硝化處理所需的溶解氧濃度范圍。具體而言，優(yōu)選的是，一邊通過(guò)圖1的do計(jì)2進(jìn)行確認(rèn)，一邊將反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的do控制為0.3～2.0mg/l，更優(yōu)選控制為0.5～1.0mg/l。能通過(guò)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的ph來(lái)控制工序s12的反應(yīng)時(shí)間。通過(guò)將含氮廢水的m-堿度相對(duì)于t-n濃度(或溶解性t-n濃度)的倍率預(yù)先調(diào)整為3.5～4.5倍，能將ph下降至7附近或7以下的情況設(shè)為部分亞硝化處理反應(yīng)結(jié)束時(shí)間。因此，在工序s12中，優(yōu)選的是，一邊將反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的溶解氧濃度控制在通過(guò)氨氧化菌進(jìn)行的部分亞硝化處理所需的溶解氧濃度范圍(do＝0.3～2.0mg/l)，一邊通過(guò)圖1的ph計(jì)3對(duì)含氮廢水的ph進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在含氮廢水的ph為規(guī)定值以下(7.5以下，更優(yōu)選6.5～7.5，進(jìn)一步優(yōu)選6.5～7.0)的情況下，停止向反應(yīng)池7內(nèi)供給含氧氣體，結(jié)束工序s12。在停止供給含氧氣體之后，進(jìn)行厭氧攪拌工序(工序s13)，其包含如下過(guò)程：向反應(yīng)池7內(nèi)供給不含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌，由此，通過(guò)厭氧氨氧化菌的作用由含氮廢水中所含的氨態(tài)氮及亞硝態(tài)氮產(chǎn)生氮?dú)?。與工序s12同樣，為了使微生物載體10和活性污泥在反應(yīng)池7內(nèi)充分地流動(dòng)，不含氧氣體的供給量?jī)?yōu)選設(shè)為5～100l/m3/分鐘，更優(yōu)選為5～50l/m3/分鐘，進(jìn)一步優(yōu)選為5～20l/m3/分鐘。對(duì)于工序s13的反應(yīng)，通過(guò)對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水的ph及orp進(jìn)行控制，能適當(dāng)且穩(wěn)定地展開(kāi)處理。即，當(dāng)厭氧氨氧化處理進(jìn)行時(shí)，ph變高，因此，根據(jù)ph計(jì)3的檢測(cè)結(jié)果，在反應(yīng)池7內(nèi)的ph變高的情況下，通過(guò)注入硫酸或鹽酸，將反應(yīng)池7內(nèi)的ph控制為8.5以下，優(yōu)選控制為8.0以下。進(jìn)而，優(yōu)選通過(guò)orp計(jì)4對(duì)含氮廢水的orp進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在orp上升至50mv以上的情況下，有時(shí)厭氧氨氧化菌的活性會(huì)降低，因此，能通過(guò)向反應(yīng)池7內(nèi)一次性混合有機(jī)物添加劑來(lái)將orp維持在50mv以下、優(yōu)選維持在20mv以下、進(jìn)一步優(yōu)選維持在0mv以下。或者，也可以通過(guò)增大不含氧氣體(氮?dú)?的內(nèi)部循環(huán)量來(lái)降低orp?；蛘撸部梢匝娱L(zhǎng)脫氮處理時(shí)間直至orp降低至規(guī)定值。另外，作為所添加的有機(jī)物，可列舉出甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖、蛋白胨、有機(jī)污泥等。在工序s14中，停止從散氣單元12向反應(yīng)池7內(nèi)供給含氧氣體或不含氧氣體，使在反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水中流動(dòng)的微生物載體及所述活性污泥沉降或浮起，由此將其從處理水中分離。在工序s15中，使分離后的處理水從設(shè)于反應(yīng)池7的排出部15排出。在工序s16中，在不存在新處理對(duì)象(含氮廢水)的情況下，結(jié)束處理。在工序s16中，在想要將新處理對(duì)象(含氮廢水)供給至反應(yīng)池7來(lái)繼續(xù)脫氮處理的情況下，返回工序s11，重復(fù)工序s11～15。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的脫氮裝置以及脫氮方法，若在同一反應(yīng)池中，通過(guò)微生物載體、或者微生物載體和活性污泥的作用，進(jìn)行通過(guò)含氧氣體進(jìn)行的曝氣工序和通過(guò)內(nèi)部氮?dú)庋h(huán)進(jìn)行的氣體攪拌的曝氣工序，則能穩(wěn)定地維持好氧和厭氧區(qū)間，可高效地得到部分亞硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)，因此，與以往相比能提高脫氮性能。進(jìn)而，在好氧攪拌工序(s12)及厭氧攪拌工序(s13)中，均以氣體攪拌方式來(lái)使反應(yīng)池7內(nèi)的載體流動(dòng)，因此，幾乎不存在對(duì)載體的機(jī)械沖擊，能實(shí)現(xiàn)均勻的流動(dòng)，厭氧氨氧化菌及氨氧化菌均能以高濃度附著于微生物載體表面。進(jìn)而，在反應(yīng)池7內(nèi)，載體及活性污泥被穩(wěn)定地保持，由此能同時(shí)保持氨氧化菌及厭氧氨氧化菌，可高效地得到部分亞硝化和厭氧氨氧化反應(yīng)。進(jìn)而，在反應(yīng)池7中使活性污泥與微生物載體共存的情況下，在引入氧氣的好氧曝氣工序中，由活性污泥產(chǎn)生的耗氧為主，因此，氧幾乎不會(huì)向附著固定于微生物載體表面的厭氧氨氧化菌移動(dòng)，不用擔(dān)心其受抑制。需要說(shuō)明的是，在上述的對(duì)反應(yīng)池7中的含氮廢水進(jìn)行脫氮處理的工序(s12、s13)之后，也可以進(jìn)一步具備附加好氧攪拌工序，所述附加好氧攪拌工序進(jìn)一步向反應(yīng)池7內(nèi)供給含氧氣體來(lái)對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的含氮廢水進(jìn)行攪拌。通過(guò)進(jìn)行附加好氧攪拌工序，能通過(guò)曝氣去除附著于微生物載體或活性污泥的氮?dú)猓虼?，能穩(wěn)定地將微生物載體及活性污泥從處理水中分離。或者，如圖3所示，將從反應(yīng)池7排出的處理水導(dǎo)向曝氣池9進(jìn)行曝氣，將在曝氣池9中所得的曝氣液在固液分離池(沉淀池17)中進(jìn)行固液分離，得到上清液作為處理水，并且將通過(guò)固液分離所得的濃縮污泥經(jīng)由回流管道16向反應(yīng)池7回流。另外，為了調(diào)整反應(yīng)池mlss(mixedliquidsuspendedsolids：混合液懸浮固體濃度)，可以抽出濃縮污泥的一部分作為剩余污泥18。由此，可得到如下效果：能容易且較高地維持通過(guò)活性污泥的穩(wěn)定分離實(shí)現(xiàn)的處理水ss(suspendedsolids：懸浮固體濃度)的降低、反應(yīng)池mlss濃度的設(shè)定。若能將反應(yīng)池mlss濃度維持得高，則不僅能適應(yīng)于處理對(duì)象原水水質(zhì)的變化，還能提高部分亞硝化反應(yīng)速度，能在短時(shí)間內(nèi)完成部分亞硝化工序。以下，同時(shí)示出本發(fā)明的實(shí)施例和比較例，但提供這些實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，并非意圖限定發(fā)明。實(shí)施例(實(shí)施例1)按照以下的要點(diǎn)對(duì)含氮廢水(原水)進(jìn)行處理。(1)將間歇處理一次量的原水導(dǎo)入上部密封型的反應(yīng)池7。(2)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)11，使用切換單元5以打開(kāi)空氣引入口，來(lái)引入含氧氣體(空氣)，由此，通過(guò)散氣單元12進(jìn)行反應(yīng)池7內(nèi)的曝氣和載體流動(dòng)。進(jìn)行該處理工序的目的在于，將原水中的氨態(tài)氮的一部分氧化成亞硝態(tài)氮。(3)使鼓風(fēng)機(jī)11保持工作狀態(tài)，對(duì)切換單元5進(jìn)行切換，繼續(xù)使用了內(nèi)部循環(huán)氣體的氣體攪拌的曝氣，進(jìn)行載體流動(dòng)。進(jìn)行該處理工序的目的在于，使工序(2)中得到的亞硝態(tài)氮與氨態(tài)氮反應(yīng)生成氮?dú)猓コ?。在厭氧氨氧化反?yīng)中，消耗無(wú)機(jī)碳酸，ph上升，因此，隨著工序(3)的開(kāi)始，添加無(wú)機(jī)碳酸水溶液，并且通過(guò)注入酸水溶液來(lái)進(jìn)行ph控制。(4)停止曝氣，使載體沉降分離或浮起分離，通過(guò)排出部15將分離后的處理液排出。間歇處理基本上如上述那樣按照(1)→(2)→(3)→(4)→(1)的順序重復(fù)。在工序(4)中難以沉降分離載體的情況下，在工序(3)結(jié)束后，對(duì)切換單元5進(jìn)行切換，以再次打開(kāi)空氣引入口來(lái)進(jìn)行曝氣，通過(guò)曝氣去除附著于載體的氮?dú)庵螅俅芜M(jìn)行工序(4)。在工序(2)中，通過(guò)附著于微生物載體表面的氨氧化菌的作用，進(jìn)行部分亞硝化處理，即，將原水中所含的nh4-n的一部分轉(zhuǎn)換成no2-n。為了穩(wěn)定地進(jìn)行該部分亞硝化處理，將對(duì)附著于微生物載體的厭氧氨氧化菌的受氧抑制避免至最低限度，對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的do進(jìn)行控制。同時(shí)，對(duì)反應(yīng)池7內(nèi)的原水的ph進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)orp及ph對(duì)工序(3)的反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行控制。一邊向反應(yīng)池7注入硫酸、鹽酸，一邊將反應(yīng)池ph設(shè)為8.5以下，優(yōu)選設(shè)為8.0以下，將orp控制為50mv以下。將通過(guò)上述處理流程對(duì)污水消化污泥脫水濾液實(shí)施的處理?xiàng)l件示于表1。在表2中示出在本處理?xiàng)l件下連續(xù)處理約兩個(gè)月后的原水及處理水的平均水質(zhì)結(jié)果。在實(shí)施例1中，按照導(dǎo)入原水時(shí)間5分鐘、部分亞硝化工序時(shí)間3h、厭氧氨氧化工序時(shí)間3h、再曝氣工序時(shí)間15分鐘、沉降分離時(shí)間15分鐘的周期進(jìn)行間歇處理。向反應(yīng)池7中注入平均直徑4mm、比重1.01、以聚乙烯醇(pva)為主體的高分子凝膠載體，在導(dǎo)入原水時(shí)，將規(guī)定量的na2co3水溶液作為不足的堿與原水一起注入反應(yīng)池中，以使m-堿度為t-n的4倍。另外，在部分亞硝化工序結(jié)束后、厭氧氨氧化工序開(kāi)始前，添加規(guī)定量的na2co3水溶液作為無(wú)機(jī)碳酸。通過(guò)注入h2so4水溶液進(jìn)行控制，以使厭氧氨氧化處理時(shí)的ph為8.0以下、orp為50mv以下。其結(jié)果是，如表2所示，t-n去除率為84.8％，得到了穩(wěn)定的脫氮性能。[表1]項(xiàng)目反應(yīng)池處理?xiàng)l件一次間歇水量(l)20反應(yīng)池容積(l)50d0(mg/l)0.5-1.0部分亞硝化工序ph(-)6.5厭氧氨氧化工序ph(-)8載體填充率(v％)20[表2]項(xiàng)目原水處理水ph(-)8.27.9ss(mg/l)20020m-堿度(mg/l)3200160bod(mg/l)120＜10nh4-n(mg/l)90010no2-n(mg/l)＜0.18no3-n(mg/l)＜0.1131t-n(mg/l)980149t-n去除率(％)-84.8(實(shí)施例2)如圖3所示，與實(shí)施例1相同，在反應(yīng)池7中以間歇式對(duì)原水進(jìn)行了部分亞硝化工序及厭氧氨氧化工序之后，從反應(yīng)池7將分離載體后的處理液導(dǎo)向曝氣池9進(jìn)行曝氣，將在曝氣池9中所得的曝氣液在固液分離池(沉淀池17)中進(jìn)行固液分離，得到上清液作為處理水，并且將通過(guò)固液分離而得的濃縮污泥向反應(yīng)池7回流。處理工序按照以下的順序和時(shí)間進(jìn)行。采用(1)導(dǎo)入原水+回流污泥10分鐘→(2)部分亞硝化工序2h→(3)厭氧氨氧化工序3h→(4)從反應(yīng)池排出處理液+再曝氣15分鐘。間歇處理按照該(1)→(2)→(3)→(4)→(1)的周期進(jìn)行。在此，由于另行設(shè)置有沉淀池17，因此，在間歇處理期間能實(shí)現(xiàn)活性污泥的沉降分離，得到高濃度的回流污泥。表3中示出實(shí)施例2的處理?xiàng)l件。實(shí)施例2與實(shí)施例1同樣，使用污水消化污泥脫水濾液作為原水，也通過(guò)相同方法對(duì)m-堿度進(jìn)行了調(diào)整。在厭氧氨氧化工序開(kāi)始前，添加規(guī)定量的na2co3水溶液作為無(wú)機(jī)碳酸。通過(guò)注入h2so4水溶液進(jìn)行控制，以使厭氧氨氧化處理時(shí)的ph為8.0以下，orp為50mv以下。表4中示出連續(xù)處理了約兩個(gè)月的原水及處理水的平均水質(zhì)。如表4所示，t-n去除率平均為83.8％，得到了穩(wěn)定的脫氮性能。[表3]項(xiàng)目反應(yīng)池處理?xiàng)l件一次間歇水量(l)25一次間歇回送量(l)10反應(yīng)池容積(l)50d0(mg/l)0.5-1.0部分亞硝化工序ph(-)6.5厭氧氨氧化工序ph(-)8mlss(mg/l)3500載體填充率(v％)20[表4]項(xiàng)目原水處理水ph(-)8.27.9ss(mg/l)20010m-堿度(mg/l)3200170bod(mg/l)120＜10nh4-n(mg/l)9005no2-n(mg/l)＜0.110no3-n(mg/l)＜0.1144t-n(mg/l)980159t-n去除率(％)-83.8(比較例)使用與圖1相同的反應(yīng)池7，將一次間歇處理水量設(shè)為與實(shí)施例1相同的20l，始終通過(guò)在好氧條件下的連續(xù)曝氣來(lái)進(jìn)行部分亞硝化處理和同時(shí)進(jìn)行厭氧氨氧化的處理。將反應(yīng)池do控制為0.4～0.5mg/l。另外，將反應(yīng)池ph設(shè)定為7.5。其他條件與實(shí)施例1相同。在表5中示出連續(xù)處理了約兩個(gè)月后的原水及處理水的平均水質(zhì)。如表5所示，對(duì)于原水的t-n去除率平均停留于52％，無(wú)法得到穩(wěn)定的脫氮性能。[表5]項(xiàng)目原水處理水ph(-)8.28ss(mg/l)20020m-堿度(mg/l)320080bod(mg/l)120＜10nh4-n(mg/l)90080no2-n(mg/l)＜0.1300no3-n(mg/l)＜0.190t-n(mg/l)980470t-n去除率(％)-52.0附圖標(biāo)記說(shuō)明2do計(jì)3ph計(jì)4orp計(jì)5切換單元6供給部7反應(yīng)池9曝氣池10微生物載體11鼓風(fēng)機(jī)12散氣單元13水收集器14排氣口15排出部16回流管道17沉淀池18剩余污泥當(dāng)前第1頁(yè)12