好氧生物膜处理方法及装置制造方法及图纸

在将原水供给曝气槽(2)，并通过填充在曝气槽中的生物膜保持载体(C)或颗粒对原水中的去除目标物质进行好氧生物处理的方法及装置中，预先设定单位生物膜保持载体或颗粒的氧消耗速度与与其对应的溶解氧浓度目标值和/或与其对应的曝气强度设定值的关系，与单位载体或颗粒的氧消耗速度的测量值的变动对应地根据所述关系调整所述溶解氧浓度目标值和/或曝气强度设定值，对曝气装置进行控制以使溶解氧浓度达到该目标值或者使成为设定的曝气强度设定值。定值。定值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】好氧生物膜处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及通过自造粒颗粒、流化床载体、固定床载体等对包含能够进行生物氧化的污染物质的排水进行生物膜处理的方法以及装置，特别是，涉及其曝气强度控制。在本专利技术中，将存在于进行微生物处理的生物膜的外部的排水称为体相水。

技术介绍

[0002]作为包含能够进行生物氧化的污染物质的排水的处理方法，除了使用浮游污泥的活性污泥法以外，还有自造粒颗粒法、流化床载体法、固定床载体法等微生物以被称为生物膜的集聚增殖的形态进行处理的生物膜法等。
[0003]在使用前者的浮游污泥的活性污泥法中，微生物以被称为微生物絮凝物的形态以分散状态维持在反应槽中。通过将伴随排水处理而增加的微生物以多余污泥的方式除去的操作，将反应槽中维持的微生物量维持恒定，从而能够将因微生物自身的自分解过程而产生的氧消耗维持在固定水平。因此，该过程中所需氧量的增减与原水负荷成比例变化。能够通过在该氧消耗中加入伴随微生物的自分解过程的固定的氧消耗的补偿来确定应该供给的氧消耗量。在该过程中，微生物典型地以被称为絮凝物的1mm左右的微生物的凝集体的形态被保持，充分确保了微生物与体相水相的接触面积。因此，氧、污染物质在絮凝物内的浸透性和扩散性并不是污染物除去速度的主要处理性能的限速因素。因此，应该向装置供给的曝气风量被认为与氧消耗量成比例。在专利文献1中记载了用仪器测量污染物质的负荷，并基于此控制曝气风量。
[0004]在使用浮游污泥的活性污泥法以及生物膜法(自造粒颗粒法、流化床载体法、固定床载体法等)中，作为简易地进行与原水负荷成比例的氧供给量调整的方法，进行保持液体中的溶解氧浓度(以下记载为DO)恒定的风量控制的所谓的DO控制系统被广泛使用。
[0005]在专利文献2中记载了在自造粒颗粒法、流化床载体法中，当BOD容积负荷小于规定值时，以微生物载体的流动化作为判断基准，当BOD容积负荷大于所述规定值时，以废水的需氧量作为判断基准，控制对废水的曝气量。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2001
‑
353496号公报。
[0009]专利文献2：日本特开昭63
‑
256185号公报。
[0010]在自造粒颗粒法、流化床载体法、固定床载体法等利用生物膜进行处理的方法中，严格来说，难以仅根据由作为原水负荷指标的通常的原水的每单位时间的流量与原水的污染物质浓度的积而求出的流入负荷、将流入负荷除以反应槽的容积而求出的槽负荷来进行适当的氧供给量调整。其理由列举如下。
[0011]在利用微生物膜的方法中，由于没有将反应槽中以生物膜的形态保持的微生物量保持固定的机构，结果保持的微生物量会随着时间而变化，因此，因微生物自身的自分解过程而产生的氧消耗量也会变化。因此，在利用生物膜的方法中，除了需要考虑与原水负荷成
比例变化的氧消耗量的变化以外，还需要考虑伴随微生物保持量的变化的氧消耗的变化来确定提供给装置的氧供给量。
[0012]由于这些因素，在利用生物膜的处理方式中，原水有机物的氧化所需的氧量根据负荷变动而变化，处理装置内保持的生物膜的量的变化也会导致需要供给的氧量发生变化。而且，生物膜法中，典型的是通常形成膜厚3mm以上的微生物膜，保持的单位微生物与体相水的接触面积比浮游法更少。因此，向生物膜内的微生物供给氧时，体相水与生物膜的接触面上的氧扩散现象成为氧供给中的主要限速因素。
[0013]生物膜中氧的扩散速度依赖于体相水的DO水平，因此，需要调整DO水平以调整氧供给量。另外，从曝气系统的观点出发，即使是相同的氧供给量，需要的曝气风量也会因DO水平的不同而变化。众所周知DO水平高时需要的曝气量增加，DO水平低时需要的曝气量降低。
[0014]因此，在负荷增加的情况下，原水中有机物氧化所需的氧量增加。考虑了根据作为生物膜保持的微生物量的变化而变化的自分解过程导致的氧消耗量来确定供给所需氧量。根据供给所需氧量的增加进行提高体相水的DO的调整，也需要增加曝气风量来实现目标DO。
[0015]相反，在负荷降低的情况下，原水中有机物氧化所需的氧量降低。考虑了根据作为生物膜保持的微生物量的变化而变化的自分解过程导致的氧消耗量来确定需要供给的氧量。根据供给所需氧量的降低，能够将体相水的DO维持较低，也降低曝气量来实现目标DO。
[0016]由于这样的理由，在不进行与曝气风量的负荷对应的调整和控制的运转时，为了在高负荷时也能维持较高的体相水DO并维持氧供给量，需要在曝气风量过多的状态下进行风量恒定运转。
[0017]在高负荷时能够维持需要的高DO的风量恒定运转下，不进行与负荷降低时的氧消耗降低时的氧消耗降低对应的风量抑制，因此会产生能量的浪费。假定高负荷时的氧供给并进行设定了较高的DO目标值的DO控制时，生物膜处理装置也能够降低DO水平来维持负荷降低，因此，如果降低DO控制的目标DO水平，则能够限定曝气风量。但是，由于在通常的DO控制中不进行这种根据DO目标值降低的风量抑制，因此还会产生能量消耗的浪费。
[0018]由于这样的理由，能量消耗的浪费在负荷变动大的情况下特别明显。然而，即使存在产生这样的能量消耗的浪费的情况，现有技术中也难以根据负荷变动进行调整不会使处理水质劣化的DO水平的与操作目标DO水平相匹配的风量调整。在操作员进行适当风量调整的情况下，以往即使是低负荷也假定一定程度的高负荷，因此，以往即使是低负荷也经常进行过量的DO水平设定和曝气以留有一定程度的余地进行需要以上的氧供给。因此，经常会产生能量的浪费。
[0019]当利用作为原水负荷的指标的通常的原水负荷来调整曝气强度时，需要测量原水中的去除目标物质的浓度。在该情况下，例如考虑在原水槽中设置作为有机物负荷的在线测量装置的总有机碳(TOC)计、氨传感器、吸光度计等对策。然而，测量设备的初始费用高，由于有机物种中固体物多等原因，难以进行稳定的测量，由于有机物的组成导致不能得到分析精度这样的问题，在现实中难以设置，不能通过自动测量进行负荷监视，因此，结果经常发生难以确定适当的曝气强度的情况。
[0020]另外，使用总有机碳计、氨离子传感器、吸光度计等进行原水中的去除目标有机物
质的浓度测量时，传感器的清洗和校正等维护管理作业需要花费劳力和时间。特别是总有机碳计具有复杂的机构，故障概率高。因此，从运行管理方面出发，难以稳定维持利用总有机碳计的控制系统，存在误动作的担忧。

技术实现思路

[0021]专利技术要解决的课题
[0022]本专利技术的目的在于提供在使用好氧生物膜的排水处理中适当控制曝气的方法及装置。
[0023]用于解决课题的手段
[0024]本专利技术的好氧生物膜处理方法，其是将原水供给曝气槽，使用曝气装置进行曝气，通过填充在曝气槽中的生物膜保持载体或颗粒对原水中的去除目标物质进行好氧生物处理的方法，其特征在于，预先设定作为单位该载体或颗粒的氧消耗速度与与其对应的DO目标本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种好氧生物膜处理方法，其是将原水供给曝气槽，使用曝气装置进行曝气，通过填充在曝气槽中的生物膜保持载体或颗粒对原水中的去除目标物质进行好氧生物处理的方法，其特征在于，预先设定作为单位该载体或颗粒的氧消耗速度与与其对应的溶解氧浓度目标值和/或与其对应的曝气强度设定值的关系，与单位载体或颗粒的氧消耗速度的测量值的变动对应地根据所述关系调整所述溶解氧浓度目标值和/或曝气强度设定值，对所述曝气装置进行控制以使溶解氧浓度达到该目标值或者使成为设定的曝气强度设定值。2.如权利要求1所述的好氧生物膜处理方法，其中，所述单位载体或颗粒的氧消耗速度是载体的单位填充容积的氧消耗速度、载体组的单位总表面积的氧消耗速度、颗粒的单位填充体积的氧消耗速度、颗粒组的单位总表面积的氧消耗速度中的任意一种。3.如权利要求1或2所述的好氧生物膜处理方法，其特征在于，根据曝气风量的测量值、从曝气槽排放的气相中的氧浓度的测量值或者曝气槽的溶解氧浓度的测量值以及曝气槽的氧溶解效率的实验值或计算值、和载体的填充容积或表...

【专利技术属性】
技术研发人员：大月孝之，镜翼，藤江幸一，
申请(专利权)人：栗田工业株式会社，
类型：发明
国别省市：