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公開番号2025001374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100911
出願日2023-06-20
発明の名称水処理装置および水処理方法
出願人オルガノ株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類C02F 3/34 20230101AFI20241225BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】微生物を保持する担体を用いてアンモニア性窒素を含む被処理水について硝化処理、脱窒処理、および酸化処理を行う水処理において、脱窒処理における処理性能を安定化することができる水処理装置および水処理方法を提供する。
【解決手段】アンモニア性窒素を含む被処理水について独立栄養性細菌により硝化処理を行う硝化槽10と、硝化処理水について水素供与体の存在下で脱窒処理を行う脱窒槽12と、脱窒処理水について酸化処理を行う酸化槽14と、を備え、硝化槽10、脱窒槽12、および酸化槽14のそれぞれに微生物を保持する担体を充填し、微量元素を硝化槽10および脱窒槽12のそれぞれに添加する、水処理装置1である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニア性窒素を含む被処理水について独立栄養性細菌により硝化処理を行う硝化槽と、
前記硝化処理を行った硝化処理水について水素供与体の存在下で脱窒処理を行う脱窒槽と、
前記脱窒処理を行った脱窒処理水について酸化処理を行う酸化槽と、
を備え、
前記硝化槽、前記脱窒槽、および前記酸化槽のそれぞれに微生物を保持する担体を充填し、
微量元素を前記硝化槽および前記脱窒槽のそれぞれに添加することを特徴とする水処理装置。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置であって、
前記被処理水が１００ｍｇ／Ｌ以上のカルシウムを含有し、かつリンを前記硝化槽および前記脱窒槽のそれぞれに添加することを特徴とする水処理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の水処理装置であって、
前記酸化処理を行った酸化処理水を前記硝化槽に循環することを特徴とする水処理装置。
【請求項４】
アンモニア性窒素を含む被処理水について独立栄養性細菌により硝化処理を行う硝化工程と、
前記硝化処理を行った硝化処理水について水素供与体の存在下で脱窒処理を行う脱窒工程と、
前記脱窒処理を行った脱窒処理水について酸化処理を行う酸化工程と、
を含み、
前記硝化工程、前記脱窒工程、および前記酸化工程のそれぞれにおいて微生物を保持する担体を用い、
微量元素を前記硝化槽および前記脱窒槽のそれぞれに添加することを特徴とする水処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載の水処理方法であって、
前記被処理水が１００ｍｇ／Ｌ以上のカルシウムを含有し、かつリンを前記硝化工程および前記脱窒工程のそれぞれで添加することを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の水処理方法であって、
前記酸化処理を行った酸化処理水を前記硝化工程に循環することを特徴とする水処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア性窒素を含む被処理水について硝化処理、脱窒処理を行う水処理装置および水処理方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体製造工程などでは、フッ酸、アンモニア、硝酸などが使用されている。このため、その工程からの廃液として、フッ素（フッ酸など）、窒素（アンモニア、硝酸など）などを含む廃水が排出される。
【０００３】
廃水中のフッ素は物理化学的に、例えば、カルシウムを添加することによりフッ化カルシウムとして除去されるのが一般的である。廃水中のフッ素を充分に除去するためには、相当量のカルシウムイオンが残留する条件とすることが望ましい。一般に、フッ素除去処理水中のフッ素濃度の目標濃度は１０ｍｇ／Ｌ以下程度とされ、この場合にはフッ素除去処理水中の残留カルシウム濃度は１００～１０００ｍｇ／Ｌ程度とされる。
【０００４】
廃水中の窒素の除去としては、一般的に生物学的窒素処理が採用される。この生物学的窒素処理は、例えば、まず廃水を硝化処理して廃水中のアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素または硝酸性窒素とし、その後、メタノールなどの水素供与体を添加し、無酸素状態として脱窒処理を行うことによって窒素を処理する。
【０００５】
硝化処理は、例えば、活性汚泥法、生物膜法（例えば、固定床方式や流動床方式）やグラニュール法などが用いられる。一般的に、活性汚泥法では、低負荷処理（例えば、０．１～０．３ｋｇ－Ｎ／（ｍ
３
・ｄａｙ））が行われ、生物膜法やグラニュール法では、高負荷処理（例えば、０．５～１．０ｋｇ－Ｎ／（ｍ
３
・ｄａｙ））が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、微生物保持担体を用いて脱窒細菌を担体に高濃度に保持する担体法（固定床または流動床）であれば、浮遊法よりも高負荷運転が可能で、かつ沈殿池で固液分離した汚泥を返送しなくてもよいため、維持管理が容易となる。特に流動担体を用いた方法では、逆洗を行わなくてもよいことから、安定運転が可能である。特に添加する微量元素を最適化することによって、例えば１．０ｋｇ－Ｎ／（ｍ
３
・ｄａｙ）以上の高負荷処理が行われる（例えば、特許文献２参照）。なお、本明細書において「脱窒細菌」は特に断らない限り、水素供与体の存在下で脱窒する従属栄養性の脱窒細菌を意味する。
【０００７】
なお、硝化や脱窒を含む生物処理における一般的な栄養素として、必須栄養素の窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）の他に、微量元素として硫黄（Ｓ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）などが挙げられる。廃水中に不足する場合はこれらを網羅的に添加することが望ましい。特に半導体工場などの微量元素が不足しやすい廃水においてはこれらのいずれか、または全てを添加する場合が多い。
【０００８】
特許文献２の方法では、硝化処理を行い、その後に脱窒処理を行う場合に、硝化槽に流入する被処理水に対して不足する微量元素としてモリブデンを添加することによって脱窒槽の高速処理を実現している。モリブデンは硝化細菌だけでなく脱窒細菌に必要な量も含めて硝化槽に流入する被処理水に対して添加している。
【０００９】
特許文献２の方法のように硝化細菌と脱窒細菌に必要な量をまとめて硝化槽に流入する被処理水に添加して窒素処理を行う方法では、後段の脱窒槽の処理性能が不安定となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特許第４８６５２１１号公報
特許第６４６１４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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