特許 6889586 硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6889586

(24)【登録日】2021年5月25日

(45)【発行日】2021年6月18日

(54)【発明の名称】硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/34 20060101AFI20210607BHJP

   C02F 1/70 20060101ALI20210607BHJP

【ＦＩ】

   C02F3/34 101B

   C02F3/34 101A

   C02F1/70 Z

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-69726(P2017-69726)

(22)【出願日】2017年3月31日

(65)【公開番号】特開2018-171550(P2018-171550A)

(43)【公開日】2018年11月8日

【審査請求日】2019年8月9日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】507036050

【氏名又は名称】住友重機械エンバイロメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002826

【氏名又は名称】特許業務法人雄渾

(72)【発明者】

【氏名】須田 祐一

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−０５４７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０３４２０４８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０９４４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００１２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１５５０８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１７７６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８１８００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０２Ｆ ３／２８−３／３４

Ｃ０２Ｆ １／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理水中の窒素成分を、活性汚泥を用いて窒素ガスに還元する硝化脱窒システムにおいて、
硝化槽と、
脱窒槽と、
前記脱窒槽に還元剤を添加する還元剤添加部と、を備え、
前記脱窒槽の後段に、前記硝化槽を備え、
前記硝化槽の後段に、前記沈殿槽を備え、
前記硝化槽内の処理水の一部を前記脱窒槽に返送する循環液ラインと、
前記沈殿槽で沈殿した活性汚泥を前記脱窒槽に返送する返送汚泥ラインと、
前記脱窒槽の前段に、循環液ラインからの処理水と、返送汚泥ラインからの活性汚泥と、被処理水とを混合する混合部を備え、
前記混合部から前記脱窒槽に、前記処理水と前記活性汚泥と前記被処理水をまとめて搬送することを特徴とし、かつ、
前記還元剤は第一鉄化合物であることを特徴とする、硝化脱窒システム。

【請求項2】

前記脱窒槽において２価の鉄イオンが３価の鉄イオンになることで、凝集剤として機能することを特徴とする、請求項１に記載の硝化脱窒システム。

【請求項3】

前記脱窒槽に、溶存酸素濃度又は酸化還元電位を測定する測定部を設け、
前記測定部の測定値に基づき、還元剤添加部からの還元剤添加量を制御することを特徴とする、請求項１又は２に記載の硝化脱窒システム。

【請求項4】

被処理水中の窒素成分を、活性汚泥を用いて窒素ガスに還元する硝化脱窒処理方法であって、
硝化工程と、
脱窒工程と、
脱窒工程に還元剤を添加する還元剤添加工程と、を備え、
前記脱窒工程の後段に、前記硝化工程を備え、
前記硝化工程の後段に、前記沈殿工程を備え、
前記硝化工程の処理水の一部を前記脱窒工程に返送し、
前記沈殿工程で沈殿した活性汚泥を前記脱窒工程に返送し、
前記脱窒工程の前段に、硝化工程から脱窒工程に返送する前記処理水と、沈殿工程から脱窒工程に返送する前記活性汚泥と、被処理水とを混合する混合工程を備え、
前記脱窒工程に、前記処理水と前記活性汚泥と前記被処理水をまとめて搬送することを特徴とし、かつ、
前記脱窒工程に還元剤として第一鉄化合物を加えることを特徴とする、硝化脱窒処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法に関するものである。詳しくは、本発明は、被処理水中に含まれる窒素成分を、活性汚泥を用いて窒素ガスに還元する生物学的硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

被処理水中に含まれる窒素成分を、活性汚泥を用いて窒素ガスへ還元する処理方法として、生物学的脱窒処理方法がある。窒素成分がアンモニア性窒素を含む場合には、硝化槽（好気性）においてアンモニア性窒素を硝酸性窒素や亜硝酸性窒素（以下「酸化態窒素」と呼ぶ）に硝化（酸化）し、酸化態窒素を窒素ガスに還元する脱窒槽を組み合わせることが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、窒素成分を含む排水を処理する生物学的脱窒装置として、排水中のＢＯＤを除去し、窒素成分を酸化態窒素に酸化する好気性処理を行う硝化槽と、酸化態窒素を嫌気状態で窒素に還元する脱窒槽とを備え、さらに脱窒槽内の処理水の残ＢＯＤを好気処理する再曝気槽と、活性汚泥混合液を固液分離する沈殿槽と、沈殿槽で沈殿した活性汚泥を硝化槽に戻す返送汚泥ラインを備える装置が記載されている。また、特許文献１には、上記脱窒槽には水素供与体として有機炭素源を供給し、この水素供与体の供給量を活性汚泥混合液の内生呼吸による酸素消費速度や水素供与体の分解に要する酸素消費量などに基づく酸素消費指標から決定することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１５５０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

生物学的硝化脱窒処理においては、脱窒槽内で活性汚泥中の微生物が酸化態窒素に含まれる酸素を呼吸に利用することで窒素ガスへの還元が行われるが、脱窒槽内に酸素が存在する環境では、酸素が先に消費され、酸化態窒素の窒素ガスへの還元が起こらなくなる。
特許文献１のように、脱窒槽で添加する水素供与体の量を酸化態窒素量に見合うように添加することは知られている。この方法では、脱窒槽内の溶存酸素により酸化される水素供与体の分を水素供与体の使用量を増やして対応しているため、水素供与体の使用量が多くなるという問題がある。また、脱窒槽内の溶存酸素濃度が高いほど、適切な水素供与体の添加量の見極めが困難となってくるため、脱窒槽内を効率的に還元性雰囲気とする必要がある。

【0006】

そこで、本発明の課題は、生物学的硝化脱窒処理において、脱窒槽での溶存酸素濃度を速やかに減少させて還元性雰囲気とし、窒素除去能力の安定化、水素供与体の使用量削減、運転管理の軽減を可能とすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者は、上記の課題について鋭意検討した結果、生物学的硝化脱窒処理において、脱窒槽内の溶存酸素を速やかに消費させるために、還元剤として第一鉄化合物を脱窒槽に添加することで、脱窒槽内の溶存酸素を速やかに消費させ、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることが可能となることを見出した。
すなわち、本発明は、以下の硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法である。

【0008】

上記課題を解決するための本発明の硝化脱窒システムは、硝化槽と、脱窒槽と、脱窒槽に還元剤を添加する還元剤添加部と、を備え、還元剤は第一鉄化合物であることを特徴とする。

【0009】

この硝化脱窒システムによれば、脱窒槽に還元剤として第一鉄化合物を添加することにより、２価の鉄イオンが３価に酸化されることを利用して、脱窒槽内の溶存酸素を速やかに消費させ、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることが可能となる。その結果、脱窒槽内で酸化態窒素を窒素ガスに還元する反応が進みやすい環境とすることができ、処理水質の安定につながる。
また、一般に被処理水の水質は変動することが多く、被処理水中の溶存酸素濃度も変動するために、硝化脱窒システムの運転管理を困難としていたが、脱窒槽への溶存酸素流入の影響を排除することが可能となり、運転管理を容易にすることができる。

【0010】

更に、本発明の硝化脱窒システムの一実施態様としては、硝化槽の後段に脱窒槽を備え、脱窒槽の後段に沈殿槽を備え、沈殿槽で沈殿した活性汚泥を硝化槽に返送する返送汚泥ラインを備えることを特徴とする。
この特徴によれば、硝化槽から脱窒槽へ流入する処理水には、溶存酸素が含まれるが、この酸素が第一鉄化合物により消費され、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることができ、脱窒反応効率が向上するという効果を奏する。
また、脱窒槽において２価の鉄イオンが３価の鉄イオンとなることで、凝集剤としての機能を有するようになる。したがって、沈殿槽における活性汚泥混合液の沈降性を高めるという効果も奏する。

【0011】

更に、本発明の硝化脱窒システムの一実施態様としては、脱窒槽の後段に硝化槽を備え、硝化槽の後段に沈殿槽を備え、硝化槽内の処理水の一部を脱窒槽に返送する循環液ラインと、沈殿槽で沈殿した活性汚泥を脱窒槽に返送する返送汚泥ラインを備えることを特徴とする。
この特徴によれば、脱窒槽に返送される循環液ラインからの処理水中に、溶存酸素が含まれるが、この酸素が第一鉄化合物により消費され、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることができ、脱窒反応効率が向上するという効果を奏する。
また、硝化槽に送られる酸化態窒素濃度を低く維持することが可能となり、硝化槽での硝化反応を促進することも可能となる。
さらに、脱窒槽において２価の鉄イオンが３価の鉄イオンとなることで、凝集剤としての機能を有するようになる。したがって、沈殿槽における活性汚泥混合液の沈降性を高めるという効果も奏する。

【0012】

更に、本発明の硝化脱窒システムの一実施態様としては、脱窒槽の前段に、循環液ラインからの処理水と、返送汚泥ラインからの活性汚泥と、被処理水とを混合する混合部を備え、混合部から脱窒槽に、処理水と活性汚泥と被処理水をまとめて搬送することを特徴とする。
この特徴によれば、脱窒槽での環境変動に係る影響が小さくなるため、安定的な脱窒反応を行うことができる。

【0013】

更に、本発明の硝化脱窒システムの一実施態様としては、脱窒槽に、溶存酸素濃度又は酸化還元電位を測定する測定部を設け、測定部の測定値に基づき、還元剤添加部からの還元剤添加量を制御することを特徴とする。
この特徴によれば、脱窒槽の溶存酸素を消費するために必要な適正量の還元剤を添加することが可能となる。

【0014】

また、本発明の硝化脱窒処理方法は、被処理水中の窒素成分を、活性汚泥を用いて窒素ガスに還元する硝化脱窒処理方法であって、硝化槽と、脱窒槽と、脱窒槽に還元剤を添加する還元剤添加部と、を備える硝化脱窒システムを用い、脱窒槽に還元剤として第一鉄化合物を加えることを特徴とする。
この硝化脱窒処理方法によれば、脱窒槽内の溶存酸素を速やかに消費させ、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることが可能となる。その結果、脱窒槽内で酸化態窒素を窒素ガスに還元する反応が進みやすい環境とすることができ、処理水質の安定につながる。
また、一般に被処理水の水質は変動することが多く、被処理水中の溶存酸素濃度も変動するために、硝化脱窒システムの運転管理を困難としていたが、脱窒槽への溶存酸素流入の影響を排除することが可能となり、運転管理を容易にすることができる。
さらに、硝化槽と脱窒槽の配設順序を問わず、利用することが可能である。

【0015】

また、本発明の硝化脱窒処理方法の一実施態様としては、脱窒槽に、溶存酸素濃度又は酸化還元電位を測定する測定部を設け、測定部の測定値に基づき、還元剤添加部からの還元剤添加量を制御することを特徴とする。
この特徴によれば、脱窒槽の溶存酸素を消費するために必要な適正量の還元剤を添加することが可能となる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、硝化脱窒システムの脱窒槽に還元剤として第一鉄化合物を添加することにより、２価の鉄イオンが３価に酸化されることを利用して、脱窒槽内の溶存酸素を速やかに消費させ、脱窒槽内を還元性雰囲気とすることが可能となる。その結果、脱窒槽内で酸化態窒素を窒素ガスに還元する反応が進みやすい環境とすることができ、処理水質の安定につながる。
また、一般に被処理水の水質は変動することが多く、被処理水中の溶存酸素濃度も変動するために、硝化脱窒システムの運転管理を困難としていたが、脱窒槽への溶存酸素流入の影響を排除することが可能となり、運転管理を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。

【図2】本発明の第２の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。

【図3】本発明の第３の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。

【図4】本発明の第４の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。

【図5】本発明の第５の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の硝化脱窒処理方法については、以下の硝化脱窒システムの構成及び作動の説明に置き換えるものとする。また、この実施形態は、本発明を限定するものではない。

【0019】

［硝化脱窒システム］
本発明の硝化脱窒システムは、窒素成分を含む被処理水の生物学的硝化脱窒処理に利用するためのシステムである。

【0020】

本発明の硝化脱窒システムにより処理する被処理水の種類は、特に制限されないが、下水等からの排水を対象とすることが好ましい。

【0021】

本発明の硝化脱窒システムは、硝化槽と、脱窒槽と、脱窒槽に還元剤を添加する還元剤添加部と、を備え、還元剤は第一鉄化合物であることを特徴とするものである。すなわち、脱窒槽に存在する溶存酸素により２価の鉄イオンが３価に酸化されることで、脱窒槽内の酸素が消費される。その結果、脱窒槽内の還元性雰囲気が高まり、脱窒反応効率を向上させるものである。

【0022】

〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。
本実施形態の硝化脱窒システム１ａは、窒素成分を含む被処理水Ｗを処理するものであり、図１に示すように、硝化槽２と、脱窒槽３と、脱窒槽３に還元剤を添加する還元剤添加部４と、それぞれの槽を接続するラインＬ１〜Ｌ４とを備えている。また、硝化槽２及び脱窒槽３内には、硝化菌及び脱窒菌等の微生物菌体を含む活性汚泥Ｓが投入されている。

【0023】

硝化脱窒システム１ａでは、硝化槽２に、ラインＬ１を通じて窒素成分を含む被処理水Ｗが流入する。硝化槽２内では、酸化性（好気性）雰囲気下において硝化菌によりアンモニア性窒素を酸化態窒素に酸化する。硝化槽２で硝化処理された被処理水Ｗは、ラインＬ２を通じて脱窒槽３へ送られる。脱窒槽３内では、還元性（嫌気性）雰囲気下において脱窒菌により酸化態窒素を窒素ガスに還元する。窒素ガスがラインＬ３を通じて被処理水Ｗから十分に除去された後、被処理水Ｗは処理水Ｗ１として脱窒槽３からラインＬ４を通じて排出される。

【0024】

（硝化槽）
硝化槽２内では、硝化菌の働きにより、下記式（１）及び／又は（２）によりアンモニア性窒素が酸化態窒素に酸化される。
２ＮＨ_４⁺＋３Ｏ_２→２ＮＯ_２^-＋２Ｈ_２Ｏ＋４Ｈ⁺ …（１）
２ＮＯ_２^-＋Ｏ_２→２ＮＯ_３^- …（２）
この酸化反応の際に用いられる酸素を供給する手段として、硝化槽２の槽底部に曝気撹拌装置（不図示）を設け、空気等の曝気により好気性雰囲気下とすることが好ましい。

【0025】

（脱窒槽）
脱窒槽３は、還元剤添加部４と、水素供与体添加部５及び測定部６を備える。

【0026】

脱窒槽３内では、脱窒菌の働きにより、下記式（３）及び／又は（４）により酸化態窒素が窒素ガスに還元される。
２ＮＯ_２^-＋６Ｈ⁺→２Ｈ_２Ｏ＋２ＯＨ^-＋Ｎ_２ …（３）
２ＮＯ_３^-＋１０Ｈ⁺→４Ｈ_２Ｏ＋２ＯＨ^-＋Ｎ_２ …（４）
この還元反応の際に用いられる水素の供与体（水素供与体）としては、被処理水Ｗに含まれているＢＯＤ成分が用いられる。

【0027】

また、好気性の硝化槽２から脱窒槽３に流入した被処理水Ｗ中には、溶存酸素が含まれている。この溶存酸素は、脱窒菌が有機物を分解する際の呼吸や脱窒菌自体の内生呼吸により消費される。一方、溶存酸素が存在する間、脱窒菌は酸化態窒素分子内の酸素を消費せず、上記式（３）及び／又は（４）による還元反応が進まないため、脱窒槽３内の溶存酸素を速やかに除去する必要がある。

【0028】

（還元剤添加部）
還元剤添加部４は、脱窒槽３に還元剤を添加するための構成である。
還元剤としては第一鉄化合物を用いる。具体的には、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ_２）、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ_４）が好ましい。

【0029】

還元剤添加部４から脱窒槽３に第一鉄化合物が添加されることで、第一鉄化合物の２価の鉄イオンが３価に酸化されて、脱窒槽内の溶存酸素が消費される。その結果、脱窒槽内の還元性雰囲気が高まり、上記式（３）及び／又は（４）による還元反応を進行させ、脱窒反応効率を向上させるものである。

【0030】

（水素供与体添加部）
水素供与体添加部５は、脱窒槽３に水素供与体を添加するための構成である。
上記式（３）及び／又は（４）による還元反応における水素供与体であるＢＯＤ成分が被処理水Ｗの水質や処理状況によって不足する場合には、易分解性の有機物を水素供与体として水素供与体添加部５より添加してもよい。
水素供与体は、通常メタノールが用いられ、脱窒菌の炭素源、エネルギー源としても作用する。なお、水素供与体としては、メタノール以外のアルコール、酢酸などの有機酸、糖を含む廃液などを使用してもよい。

【0031】

（測定部）
測定部６は、脱窒槽３内の溶存酸素濃度（ＤＯ）あるいは酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定するための構成である。
これにより、脱窒槽３内のＤＯあるいはＯＲＰ値に応じて、還元剤添加部４から添加する還元剤の適正量を決定することが可能となり、硝化脱窒システムの適正な運転管理を容易とすることができる。
ＤＯあるいはＯＲＰを測定するための具体的構成は特に限定されず、公知の技術を用いることができる。例えば、ＤＯの測定には、隔膜式電極などが挙げられ、ＯＲＰの測定には、白金電極などが挙げられる。
なお、測定部６の測定結果に応じて必要な還元剤量を計算し、還元剤添加部４から添加する還元剤の量を自動制御する制御部（不図示）を設けてもよい。

【0032】

〔第２の実施形態〕
図２は本発明の第２の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。
第２の実施形態の硝化脱窒システム１ｂは、図２に示すように、第１の実施形態における硝化槽２と、脱窒槽３との配置順序を入れ替え、硝化槽２には、処理水の一部を脱窒槽に返送し、循環させる循環液ライン７を設けたものである。
硝化脱窒システム１ｂでは、脱窒槽３に、ラインＬ５を通じて窒素成分を含む被処理水Ｗが流入する。脱窒槽３内では、還元性（嫌気性）雰囲気下において脱窒菌により酸化態窒素を窒素ガスに還元する。窒素ガスがラインＬ６を通じて被処理水Ｗから十分に除去された後、脱窒槽３で脱窒処理された被処理水Ｗは、ラインＬ７を通じて硝化槽２へ送られる。硝化槽２内では、酸化性（好気性）雰囲気下において硝化菌によりアンモニア性窒素を酸化態窒素に酸化する。硝化槽２で硝化処理された被処理水Ｗは、一部の処理水Ｗ１は循環液ライン７を通じて脱窒槽３へ送られる。また、残りの処理水Ｗ２は硝化槽２からラインＬ８を通じて排出される。

【0033】

硝化脱窒システム１ｂにおいては、循環液ライン７を通じて脱窒槽３に流入した処理水Ｗ１中に、溶存酸素が含まれている。この溶存酸素を還元剤添加部４から添加される還元剤により消費し、脱窒槽３の還元性雰囲気を高めるものである。

【0034】

また、硝化脱窒システム１ｂでは、脱窒槽３における脱窒効率を高めることにより、後段の硝化槽２に流入する酸化態窒素量を少なくすることができ、硝化反応を促進することができるという効果も奏する。

【0035】

〔第３の実施形態〕
図３は本発明の第３の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。
第３の実施形態の硝化脱窒システム１ｃは、図３に示すように、第１の実施形態における脱窒槽３の後段に沈殿槽８を設け、沈殿槽８で固液分離された活性汚泥Ｓを硝化槽２に返送する返送汚泥ライン９を設けたものである。
硝化脱窒システム１ｃでは、硝化槽２に、ラインＬ９を通じて窒素成分を含む被処理水Ｗが流入する。硝化槽２で硝化処理された被処理水Ｗは、ラインＬ１０を通じて脱窒槽３へ送られる。脱窒槽３内で生成した窒素ガスがラインＬ１１を通じて被処理水Ｗから十分に除去された後、被処理水Ｗは脱窒槽３からラインＬ１２を通じて沈殿槽８へ送られる。沈殿槽８において固液分離が行われ、処理水Ｗ１は沈殿槽８からラインＬ１３を通じて排出される。

【0036】

（沈殿槽）
沈殿槽８は、脱窒槽３からラインＬ１２を通じて供給された被処理水Ｗを、凝集物（活性汚泥Ｓを含む）と処理水Ｗ１とに固液分離するための構成である。また、凝集物の一部である活性汚泥Ｓを硝化脱窒反応に再利用するため、硝化槽２に返送する返送汚泥ライン９を備える。
沈殿槽８での固液分離の効率を上げるため、沈殿槽８の前段あるいは沈殿槽８において、凝集剤を添加してもよい（不図示）。

【0037】

凝集剤としては、特に制限されず、無機凝集剤、高分子凝集剤のいずれでもよい。無機凝集剤としては、例えば、ポリ硫酸第二鉄、塩化第二鉄、ポリシリカ鉄、硫酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等が挙げられ、高分子凝集剤としては、ポリアミノアルキルメタクリレート、ポリエチレンイミン、ハロゲン化ポリジアリルアンモニウム、キトサン、尿素−ホルマリン樹脂等のカチオン性高分子凝集剤、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミド部分加水分解物、部分スルホメチル化ポリアクリルアミド、ポリ（２−アクリルアミド）−２−メチルプロパン硫酸塩等のアニオン性高分子凝集剤、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド等のノニオン性高分子凝集剤、アクリルアミドとアミノアルキルメタクリレートとアクリル酸ナトリウムの共重合体等の両性高分子凝集剤が挙げられる。凝集状態を良好に維持することができることから、無機凝集剤を使用することが好ましい。また、被処理水中の成分や凝集状態に応じて、無機凝集剤と高分子凝集剤を併用してもよい。

【0038】

ここで、脱窒槽３において還元剤として第一鉄化合物を添加しているため、脱窒槽３から沈殿槽８に供給される被処理水Ｗには、３価の鉄イオンが含まれている。この３価の鉄イオンが凝集剤として機能するため、使用する凝集剤の量を削減することが可能となる。
さらに、添加する凝集剤として３価の鉄イオンを含む凝集剤を選択することで、水酸化鉄（III）を由来とする汚泥発生量を増やすことなく、硝化脱窒処理を行うことができる。

【0039】

〔第４の実施形態〕
図４は本発明の第４の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。
第４の実施形態の硝化脱窒システム１ｄとして、図４に示すように、第３の実施形態における脱窒槽３と沈殿槽８の間に、再曝気槽１０を設けてもよい。
硝化脱窒システム１ｄでは、硝化槽２に、ラインＬ１４を通じて窒素成分を含む被処理水Ｗが流入する。硝化槽２で硝化処理された被処理水Ｗは、ラインＬ１５を通じて脱窒槽３へ送られる。脱窒槽３内で生成した窒素ガスがラインＬ１６を通じて被処理水Ｗから十分に除去された後、被処理水ＷはラインＬ１７上に設けられた再曝気槽１０を通過した後、沈殿槽８へ送られる。沈殿槽８において固液分離が行われ、処理水Ｗ１は沈殿槽８からラインＬ１８を通じて排出される。
これにより、脱窒槽３で添加した２価の鉄イオンを確実に３価の鉄イオンとすることが可能となるため、凝集剤の添加量を削減し、かつ沈殿槽８での固液分離効率をより高めることができる。

【0040】

〔第５の実施形態〕
図５は本発明の第５の実施形態の硝化脱窒システムの構成を示す概略図である。
第５の実施形態の硝化脱窒システム１ｅは、図５に示すように、第２の実施形態における硝化槽３の後段に、沈殿槽８を設け、沈殿槽で固液分離された活性汚泥Ｓを脱窒槽３に返送する返送汚泥ライン９を設けたものである。なお、沈殿槽８は、第３の実施形態における構成を採用するものである。
硝化脱窒システム１ｅでは、脱窒槽３に、ラインＬ１９を通じて窒素成分を含む被処理水Ｗが流入する。脱窒槽３内で生成した窒素ガスがラインＬ２０を通じて被処理水Ｗから十分に除去された後、脱窒槽３で脱窒処理された被処理水Ｗは、ラインＬ２１を通じて硝化槽２へ送られる。硝化槽２で硝化処理された被処理水Ｗは、一部の処理水Ｗ１は循環液ライン７を通じて脱窒槽３へ送られる。また、残りの処理水はラインＬ２２を通じて沈殿槽８へ送られる。沈殿槽８において固液分離が行われ、処理水Ｗ２は沈殿槽８からラインＬ２３を通じて排出される。

【0041】

また、脱窒槽３の前段に、混合部１１を設けてもよい。
図５に示すように、混合部１１は、ラインＬ１９上に設けられ、循環液ライン７からの処理水Ｗ１と、返送汚泥ライン９からの活性汚泥Ｓと、被処理水Ｗとを混合するものである。

【0042】

処理水Ｗ１と活性汚泥Ｓと被処理水Ｗをそれぞれ別々に脱窒槽３に流入させると、脱窒槽３内の環境を安定させることが困難となる。したがって、一旦、混合部１１にて処理水Ｗ１と活性汚泥Ｓと被処理水Ｗを混合し、混合部１１から脱窒槽３に、処理水Ｗ１と活性汚泥Ｓと被処理水Ｗをまとめて搬送することで、脱窒槽３内の環境制御を容易とするものである。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明の硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法は、窒素成分を含む被処理水の処理に利用することができる。例えば、下水等の排水処理に利用される。
また、本発明の硝化脱窒システム及び硝化脱窒処理方法に係る技術は、嫌気性雰囲気下で処理を行う嫌気性メタン発酵処理方式にも利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ…硝化脱窒システム、２…硝化槽、３…脱窒槽、４…還元剤添加部、５…水素供与体添加部、６…測定部、７…循環液ライン、８…沈殿槽、９…返送汚泥ライン、１０…再曝気槽、１１…混合部、Ｌ１〜Ｌ２３…ライン、Ｗ…被処理水、Ｗ１、Ｗ２…処理水、Ｓ…活性汚泥

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】