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公開番号2025001375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-08
出願番号2023100912
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、曝気風量、pH調整剤の使用量、水素供与体の使用量を低減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第1硝化処理を行う第1硝化槽10と、第1硝化処理水について水素供与体の存在下で第1脱窒処理を行う第1脱窒槽12と、第1脱窒処理水について独立栄養性細菌により第2硝化処理を行う第2硝化槽14と、第2硝化処理水について水素供与体の存在下で第2脱窒処理を行う第2脱窒槽16と、第2脱窒処理水について酸化処理を行う酸化槽18と、を備え、第1硝化槽10、第1脱窒槽12、第2硝化槽14、第2脱窒槽16、および酸化槽18のそれぞれに微生物を保持する担体を充填する、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第１硝化処理を行う第１硝化槽と、
前記第１硝化処理を行った第１硝化処理水について水素供与体の存在下で第１脱窒処理を行う第１脱窒槽と、
前記第１脱窒処理を行った第１脱窒処理水について独立栄養性細菌により第２硝化処理を行う第２硝化槽と、
前記第２硝化処理を行った第２硝化処理水について水素供与体の存在下で第２脱窒処理を行う第２脱窒槽と、
前記第２脱窒処理を行った第２脱窒処理水について酸化処理を行う酸化槽と、
を備え、
前記第１硝化槽、前記第１脱窒槽、前記第２硝化槽、前記第２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することを特徴とする水処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の水処理装置であって、
前記第１脱窒槽の硝酸イオン濃度を測定する第１硝酸イオン濃度測定手段と、
前記第２硝化槽の硝酸イオン濃度を測定する第２硝酸イオン濃度測定手段と、
前記第１硝酸イオン濃度測定手段による測定で得られた第１硝酸イオン濃度に基づいて前記第１脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御し、前記第２硝酸イオン濃度測定手段による測定で得られた第２硝酸イオン濃度に基づいて前記第２脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御する制御手段と、
をさらに備え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第１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第１硝化処理を行う第１硝化工程と、
前記第１硝化処理を行った第１硝化処理水について水素供与体の存在下で第１脱窒処理を行う第１脱窒工程と、
前記第１脱窒処理を行った第１脱窒処理水について独立栄養性細菌により第２硝化処理を行う第２硝化工程と、
前記第２硝化処理を行った第２硝化処理水について水素供与体の存在下で第２脱窒処理を行う第２脱窒工程と、
前記第２脱窒処理を行った第２脱窒処理水について酸化処理を行う酸化工程と、
を含み、
前記第１硝化槽、前記第１脱窒槽、前記第２硝化槽、前記第２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、
前記第１脱窒槽の硝酸イオン濃度を測定する第１硝酸イオン濃度測定工程と、
前記第２硝化槽の硝酸イオン濃度を測定する第２硝酸イオン濃度測定工程と、
をさらに含み、
前記第１硝酸イオン濃度測定工程による測定で得られた第１硝酸イオン濃度に基づいて前記第１脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御し、前記第２硝酸イオン濃度測定工程による測定で得られた第２硝酸イオン濃度に基づいて前記第２脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御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第１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 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、集積回路（ＩＣ）などの半導体製造工程などでは、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、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。
【０００４】
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）。
【０００５】
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。
【０００６】
一方で、生物学的窒素処理では硝化に必要な酸素を供給するための曝気風量やｐＨ調整用のアルカリなどのｐＨ調整剤、脱窒に必要な水素供与体のコストが高く、さらなる低減が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
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】
【０００８】
本発明の目的は、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、曝気風量、ｐＨ調整剤の使用量、水素供与体の使用量を低減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ことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、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第１硝化処理を行う第１硝化槽と、前記第１硝化処理を行った第１硝化処理水について水素供与体の存在下で第１脱窒処理を行う第１脱窒槽と、前記第１脱窒処理を行った第１脱窒処理水について独立栄養性細菌により第２硝化処理を行う第２硝化槽と、前記第２硝化処理を行った第２硝化処理水について水素供与体の存在下で第２脱窒処理を行う第２脱窒槽と、前記第２脱窒処理を行った第２脱窒処理水について酸化処理を行う酸化槽と、を備え、前記第１硝化槽、前記第１脱窒槽、前記第２硝化槽、前記第２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する、水処理装置である。
【００１０】
前記水処理装置において、前記第１脱窒槽の硝酸イオン濃度を測定する第１硝酸イオン濃度測定手段と、前記第２硝化槽の硝酸イオン濃度を測定する第２硝酸イオン濃度測定手段と、前記第１硝酸イオン濃度測定手段による測定で得られた第１硝酸イオン濃度に基づいて前記第１脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御し、前記第２硝酸イオン濃度測定手段による測定で得られた第２硝酸イオン濃度に基づいて前記第２脱窒槽に存在させる水素供与体の添加量を制御する制御手段と、をさらに備えることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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