活性污泥中的曝气量控制方法技术

本发明专利技术提供一种在曝气槽内的活性污泥混合液的DO几乎为0mg/l的状态下进行曝气处理(极低DO处理)的活性污泥中适当控制曝气量的方法。(1‑0)预先取得曝气槽‑测定装置间的曝气量相关关系(G＝F(Gr))，(1‑1)在极低DO处理运转中，进行使采样的活性污泥混合液在测定装置内暂时性增强曝气量、然后停止的操作，(1‑2)基于测定装置DO值的随时间的变化计算氧消耗速度Rr、平衡DO值C1，(1‑3)使用预先求得的Ea‑G的关系式等取得试验装置的适当曝气量G2

Aeration quantity control method in activated sludge

The present invention provides a method for appropriately controlling aeration in an activated sludge for aeration treatment (extremely low DO treatment) in a DO of an activated sludge mixture liquid in an aeration tank, which is almost 0mg/l. (1 0) prior determination of the aeration tank aeration relationship between devices (G = F (Gr) (1), 1) at very low DO processing operation, so that the activated sludge mixed liquor in the determination of sampling device in temporary enhanced aeration, then stop the operation (1 2) measuring device DO value with the change of time calculation of the oxygen consumption velocity Rr, balance DO value based on the C1 (1 3) using Ea G beforehand calculated relation obtained the appropriate aeration test equipment of G2

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】活性污泥中的曝气量控制方法
本专利技术涉及活性污泥中的曝气量控制方法，特别是涉及利用微生物进行废水中的BOD成分的处理、或同时进行BOD成分的处理和脱氮的处理装置中的曝气量控制方法。
技术介绍
活性污泥中的曝气槽的溶解氧浓度(以下称为DO)通常以2[mg/l]左右运转，但通过使DO在0[mg/l]附近运转，具有实现曝气动力的节能，而且可同时进行BOD处理和脱氮处理的优点。通常，曝气量管理通过测定曝气槽的DO并基于该值求得适当曝气量来进行，但若曝气槽的DO值大致为0.5mg/l以下，则难以基于DO值控制准确的氧消耗供给平衡，且难以准确地维持曝气槽内的溶解氧状态，因此，目前为止难以采用低DO运转控制。作为与低DO运转控制相关的现有技术，公开有一种基于来自处理水BOD和污泥的氧消耗速度的处理水BOD预测值及硝酸根离子浓度，将曝气槽内DO控制成低DO的技术(例如，专利文献1)。另外，报告了如下事例，以涉及活性污泥微生物的呼吸反应的辅酶NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)为指标进行送风量控制，将曝气槽内的DO控制在0.2mg/l至0.6mg/l的范围，并对城市污水进行75％左右的脱氮(非专利文献1)。NADH传感器是可测定从好氧区域到由DO计不能测定的厌氧区域的变化的比较新的传感器，但存在受废水中的悬浮物质影响，测定值波动的问题，还提出了减轻NAND传感器的不均引起的控制误差的方法(例如专利文献2)。在通常的活性污泥中，通过低DO运转单独除去BOD或同时除去BOD和氮的方法只要能适当控制，就是优点非常大的工艺，但当原水存在浓度或成分等的变动的情况下，实际情况是难以稳定地维持BOD处理和脱氮处理。为了通过低DO运转准确地进行BOD·脱氮的同时处理，不仅通过DO计进行管理，而且与流入水变动及运转条件变化对应的、通过曝气进行的氧供给量的准确的追随也是重要的。本申请人为了解决这些问题，研究了在BOD·脱氮同时处理中稳定地控制极低DO运转的方法，获得了专利(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-005354专利文献2：日本特开2014-83524专利文献3：专利5833791非专利文献非专利文献1：森山克美等人著，“对标准活性污泥法附加氮除去功能的风量控制系统”，下水道研究发表会演讲集，45卷，725～727页2008年
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献3(以下，称为文献3)的方法可以说是BOD·脱氮同时处理领域中的划时代的技术，但在应用到实际中时，在以下方面还存在改善的余地。其一是，在通过该方法进行后述的C1(强曝气时的平衡DO值)的测定中使用浸渍于曝气槽内的DO计，结果，曝气槽内是在因曝气而导致气泡分离不充分的状态下测定的，因此，受到与电极面接触的气泡的影响，测定值的波动略大，期待提高测定分析精度。另外，在测定适当的曝气量的操作中，每一次测定需要10分钟左右。该操作时，虽然只是暂时的，但曝气槽DO值在适当范围以外，因此，该操作的测定频率受到限制。因此，为了应用于原水负荷变动大的活性污泥处理，期待进一步改良。解决课题的手段本申请人关于文献3专利技术的进一步改良，进行了反复深入的研究，研究了解决上述课题的技术。本专利技术的宗旨为如下内容。即，一种活性污泥处理装置中的曝气量控制方法，其中，在曝气槽内的活性污泥混合液的溶解氧浓度(以下，称为DO)为0.5mg/l以下的状态下进行曝气处理(以下，称为极低DO处理)，除去废水中的BOD或同时除去BOD和氮成分，其特征在于，(1-0)曝气量相关关系的预先取得使用曝气量测定装置(以下，称为测定装置)，其中，将曝气槽内的活性污泥混合液采样至装置内，且将该采样液曝气而求得适的当曝气量，对于必要范围,预先取得曝气槽的DO值和测定装置的DO值相等时的、曝气槽中的曝气量Gr与测定装置中的曝气量G的相关关系(G＝F(Gr))，(1-1)极低DO处理运转中的测定装置中的曝气操作进行如下操作：将活性污泥混合液从极低DO处理运转中的曝气槽采样至测定装置中，以曝气量G1(G1>G2)进行曝气，使活性污泥混合液的DO上升后，停止曝气，其中，G2是该运转时的与曝气槽的曝气量Gr2对应的测定装置的曝气量(G2＝F(Gr2))，(1-2)氧消耗速度Rr、平衡DO值C1取得将KLa设为总物质移动系数、将Cs设为饱和溶解氧浓度、且将Rr设为活性污泥混合液的好氧条件下的氧消耗速度时，DO值(C)的随时间的变化(dC(t)/dt)由式(1)表示，dC(t)/dt＝KLa(Cs-C(t))-Rr……式(1)(1-2-1)基于停止曝气时的DO降低过程中的C(t)变化求得Rr，(1-2-2)基于增强曝气时的DO上升过程中的C(t)变化及式(2)的关系，通过改变KLa或C1的重复运算求得暂时增强曝气时的平衡DO值C1(dC(t)/dt＝0，C(t)＝C1)，KLa(Cs-C1)＝Rr……式(2)(1-3)测定装置的适当曝气量G2取得将暂时增强曝气时的曝气量设为G1、且将此时的氧溶解效率设为Eal时，曝气产生的氧供给能力和混合液的氧消耗速度相等时的曝气量G0通过式(3’)求得，由此类推，使用式(3)并通过重复运算而求得测定装置内的极低DO处理运转时的适当曝气量G2*，G0＝((Cs-C1)/Cs)·(Ea1/Ea0)·G1……式(3’)G2*＝k·((Cs-C1)/Cs)·(Ea1/Ea2)·G1……式(3)其中，Ea0、Ea2分别是曝气量G0、G2*时的氧溶解效率，可使用预先基于实验等求得的Ea和G的关系式取得，k是根据由式(3’)类推的计算出的适当曝气量，导出该极低DO处理条件下的适当曝气量G2*的比例系数，预先对各种处理条件测定适当曝气量，取得对于各处理条件的k最佳值，并将与该极低DO处理条件对应的k最佳值应用于式(3)，(1-4)曝气槽的适当曝气量Gr2*取得根据上述相关关系(G2*＝F(Gr2*))求得与(1-3)中求得的测定装置的曝气量G2*对应的曝气槽中的曝气量Gr2*，(1-5)适当曝气量的维持控制根据需要，进行将曝气槽的曝气量设定成(1-4)中求得的适当曝气量Gr2*的操作，由此，适当地维持极低DO处理运转中的曝气量。以下，更详细地说明本专利技术的具体内容。此外，在以下的说明中，“废水”用作将需要处理的污浊水统称的一般概念。另外，作为处理对象，关于导入处理装置的“废水”，称为“流入水”(或原水)。另外，将上述(1-1)～(1-3)的操作称为“曝气量校正”。通常，活性污泥中的氧供给量的管理基于曝气槽内的活性污泥混合液的DO值进行，空气曝气时的DO值控制在0.5mg/l～3mg/l左右。与此相比，在作为本专利技术目的的极低DO控制中，以曝气槽内的DO几乎为0[mg/l]的状态运转管理。曝气槽中的DO测定在将DO计电极浸渍于曝气槽的曝气中的活性污泥混合液中的状态下进行。测定的DO值是由活性污泥混合液的由微生物产生的氧消耗速度与由曝气等产生的氧供给速度的平衡决定的值。当DO值为大致0.5mg/l以下时，DO变化量相对于曝气量变化量非常小，而且，DO计电极的响应速度、微细气泡与电极面的接触、或溶解氧浓度的位点等各种各样的原因的作用相对变大，不能正确地反映上述平衡。特别是在0.1mg/l左右的极低D本文档来自技高网...

【技术保护点】
活性污泥处理装置中的曝气量控制方法，其中，在曝气槽内的活性污泥混合液的溶解氧浓度(以下，称为DO)为0.5mg/l以下的状态下进行曝气处理(以下，称为极低DO处理)，除去废水中的BOD或同时除去BOD和氮成分，其特征在于，(1‑0)曝气量相关关系的预先取得使用曝气量测定装置(以下，称为测定装置)，其中，将曝气槽内的活性污泥混合液采样至装置内，且将该采样液曝气而求得适的当曝气量，对于必要范围,预先取得曝气槽的DO值和测定装置的DO值相等时的、曝气槽中的曝气量Gr与测定装置中的曝气量G的相关关系(G＝F(Gr))，(1‑1)极低DO处理运转中的测定装置中的曝气操作进行如下操作：将活性污泥混合液从极低DO处理运转中的曝气槽采样至测定装置中，以曝气量G1(G1>G2)进行曝气，使活性污泥混合液的DO上升后，停止曝气，其中，G2是该运转时的与曝气槽的曝气量Gr2对应的测定装置的曝气量(G2＝F(Gr2))，(1‑2)氧消耗速度Rr、平衡DO值C1取得将KLa设为总物质移动系数、将Cs设为饱和溶解氧浓度、且将Rr设为活性污泥混合液的好氧条件下的氧消耗速度时，DO值(C)的随时间的变化(dC(t)/dt)由式(1)表示，dC(t)/dt＝KLa(Cs‑C(t))‑Rr……式(1)(1‑2‑1)基于停止曝气时的DO降低过程中的C(t)变化求得Rr，(1‑2‑2)基于增强曝气时的DO上升过程中的C(t)变化及式(2)的关系，通过改变KLa或C1的重复运算求得暂时增强曝气时的平衡DO值C1(dC(t)/dt＝0，C(t)＝C1)，KLa(Cs‑C1)＝Rr……式(2)(1‑3)测定装置的适当曝气量G2取得将暂时增强曝气时的曝气量设为G1、且将此时的氧溶解效率设为Eal时，曝气产生的氧供给能力和混合液的氧消耗速度相等时的曝气量G0通过式(3’)求得，由此类推，使用式(3)并通过重复运算而求得测定装置内的极低DO处理运转时的适当曝气量G2...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.17 JP PCT/JP2015/085300;2016.04.23 JP 20161.活性污泥处理装置中的曝气量控制方法，其中，在曝气槽内的活性污泥混合液的溶解氧浓度(以下，称为DO)为0.5mg/l以下的状态下进行曝气处理(以下，称为极低DO处理)，除去废水中的BOD或同时除去BOD和氮成分，其特征在于，(1-0)曝气量相关关系的预先取得使用曝气量测定装置(以下，称为测定装置)，其中，将曝气槽内的活性污泥混合液采样至装置内，且将该采样液曝气而求得适的当曝气量，对于必要范围,预先取得曝气槽的DO值和测定装置的DO值相等时的、曝气槽中的曝气量Gr与测定装置中的曝气量G的相关关系(G＝F(Gr))，(1-1)极低DO处理运转中的测定装置中的曝气操作进行如下操作：将活性污泥混合液从极低DO处理运转中的曝气槽采样至测定装置中，以曝气量G1(G1>G2)进行曝气，使活性污泥混合液的DO上升后，停止曝气，其中，G2是该运转时的与曝气槽的曝气量Gr2对应的测定装置的曝气量(G2＝F(Gr2))，(1-2)氧消耗速度Rr、平衡DO值C1取得将KLa设为总物质移动系数、将Cs设为饱和溶解氧浓度、且将Rr设为活性污泥混合液的好氧条件下的氧消耗速度时，DO值(C)的随时间的变化(dC(t)/dt)由式(1)表示，dC(t)/dt＝KLa(Cs-C(t))-Rr……式(1)(1-2-1)基于停止曝气时...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川尊夫，
申请(专利权)人：株式会社小川环境研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP