[發明專利]廢水的處理裝置和處理方法

無效

• 申請號: 201010623270.X
• 申請日: 2005-12-14
• 公開（公告）號: CN102107996A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 清川智弘;田中倫明;一柳直人
• 申請（專利權）人: 栗田工業株式會社
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/02;C02F5/00;C02F1/66;C02F1/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 高旭軼

本發明申請是申請日為2005年12月14日發明名稱為“廢水的處理裝置和處理方法”的發明專利申請的分案申請，母案進入中國的申請號為200510003443.7。

技術領域

第1方面涉及含有氮化合物和無機離子的廢水的處理裝置和處理方法。

第2方面涉及將含有硝酸性氮和/或亞硝酸性氮(以下將它們稱之為“(亞)硝酸性氮”)和多價無機離子的廢水經膜分離裝置濃縮，將濃縮水用生物學脫氮裝置進行脫氮處理的裝置。

第3、第4方面涉及含有有機氮化合物和/或氨態氮的廢水的處理裝置，更具體地，涉及對除有機氮化合物和/或氨態氮之外，還含有無機離子的廢水進行處理的處理裝置。

第1方面的背景和概述

作為含氮廢水的處理方法，周知的有將含有氨性氮的有機性氮生物學硝化成亞硝酸性氮或硝酸性氮，將該亞硝酸性氮和硝酸性氮生物學還原脫氮的生物學脫氮處理方法。在該生物學脫氮處理中的硝化工序中，廢水經曝氣進行需氧性生物處理時，廢水中的有機性氮變成氨性氮，氨性氮經氨氧化細菌變成亞硝酸性氮。

在硝化工序中，亞硝酸性氮經亞硝酸氧化細菌變成硝酸性氮。在該硝化工序中，有機性氮經氨性氮被硝化成亞硝酸性氮，在亞硝酸性氮被氧化成硝酸性氮之前的階段使反應停止，由此可以減少硝化工序中必需的氧量。

利用將氨性氮作為電子給予體、將亞硝酸性氮作為電子接收體的自養性微生物，使亞硝酸性氮與氨性氮反應脫氮，從而不需要添加甲醇等氫供體，并且剩余污泥產生量減少。

在特開2004-298841號公報中記載了調節硝化槽內的殘留氨性氮濃度，以使達到50mg-N/L以上，由此進行亞硝酸型硝化的方法。

亞硝酸型硝化是指在硝化工序中生成的氧化態氮(亞硝酸性氮和硝酸性氮)中，亞硝酸性氮占50％以上的。亞硝酸型硝化的優選pH條件是7.5-8.5，比進行將氨性氮氧化至硝酸性氮的硝酸型硝化時的優選pH條件6.5-7.5高。

硝化槽內如果變成亞硝酸型硝化優選的pH?7.5-8.5的較高pH，在作為處理對象的原水中含有溶解性低的2價或3價無機離子的情況下，它們在硝化槽內以碳酸鈣或碳酸鎂等無機碳酸化合物的固形物(結垢)析出。在硝化槽內如果結垢析出，生物污泥中的無機污泥量增加，空氣供給管堵塞，向硝化槽供給的空氣量減少，不可能穩定處理，處理效率(處理負荷)降低，而且處理水質降低。

在進行亞硝酸型硝化時，硝化槽內容易產生結垢。即，氨性氮經硝化變成酸性的亞硝酸性氮，由此硝化槽內的pH降低。氨氧化細菌在pH?6.5以下時活性顯著降低，向亞硝酸的氧化變得難以進行。為此，通常添加pH調節劑(堿)使pH保持在中性以上。在處理對象的原水中，如果含有溶解性無機離子，通過該pH調節，無機離子變為氫氧化物或碳酸鹽而不溶，從而析出結垢。當廢水的pH低時，通過調節pH，廢水中溶解的無機碳酸化合物或氫氧化物也變為結垢。當添加碳酸鹽和/或碳酸氫鹽作為pH調節劑時，無機離子變成碳酸鹽從而容易析出。

第1方面的目的在于提供：在將含有氮化合物和無機離子的廢水進行亞硝酸型硝化時，防止無機離子造成的結垢析出的含有氮化合物和無機離子的廢水的處理裝置和處理方法。

第1方面的含有氮化合物和無機離子的廢水的處理裝置具備：將含有氮化合物和無機離子的廢水進行需氧性生物處理并將該氮化合物氧化成亞硝酸性氮的硝化槽、用于抑制該無機離子結垢的結垢防止裝置、和用于將前述硝化槽內的pH保持在中性至堿性的pH調節劑添加裝置。

第1方面的含有氮化合物和無機離子的廢水的處理方法包括：將含有氮化合物和無機離子的廢水進行需氧性生物處理并將該氮化合物氧化成亞硝酸性氮的硝化工序、用于抑制該無機離子結垢的結垢防止工序、和用于將前述硝化工序中的pH保持在中性至堿性的pH調節工序。

根據第1方面，防止了硝化槽中的無機離子結垢。

通過在硝化槽中的亞硝酸型硝化，氨性氮大部分變成亞硝酸性氮后，通常將硝化槽流出液導入脫氮槽，通過脫氮細菌將亞硝酸性氮還原處理為氮氣。當原水中氮化合物濃度低時，優選將硝化處理液一經濃縮就進行脫氮處理。例如，在硝化槽的后段配置膜分離裝置(例如，反滲透(RO)膜分離裝置)，將含有亞硝酸性氮的硝化槽流出液導入膜分離裝置，分離為透過水與濃縮水，將濃縮水進行脫氮處理。通過將硝化處理液濃縮，使得亞硝酸性氮的濃度升高，從而有效地進行生物脫氮處理。硝化處理液經過濃縮，使得導入脫氮槽的水量減少，小容積的脫氮槽就足夠。

將硝化處理液經結垢防止處理之后進行膜分離處理時，防止了膜分離裝置中結垢的析出。