好氧生物膜处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种好氧生物膜处理方法及装置，其是将原水供给曝气槽(2)，并通过填充在曝气槽(2)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，其特征在于，预先设定作为单位生物膜保持载体或颗粒的原水负荷的原水生物膜负荷和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，与原水生物膜负荷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。使成为设定的曝气强度设定值。使成为设定的曝气强度设定值。

【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量维持在固定水平。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一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左右的微凝集体的形态被保持，充分确保了微生物与体相水槽的接触面积。因此，氧在絮凝物内的浸透性和扩散性并不是氧供给中的主要限速因素。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]在利用生物膜的方法中，由于没有将反应槽中以微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来进行提高体相水的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，原水中有机物的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，也降低了用于实现目标DO的曝气风量。
[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量降低对应的风量抑制，因此会产生能量消耗的浪费。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在负荷降低时降低DO水平，因此，如果降低DO控制的目标DO水平，则能够进一步限定曝气风量。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来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]如果使用通常的流量负荷、槽负荷作为原水负荷的指标，则不能考虑生物膜中保持的微生物量的变化的影响。另外，不能考虑生物膜与体相水的接触面积的影响，难以进行适当的曝气量管理。因此，以往，通常以假定微生物量保持较多的情况的氧消耗量为前提，不考虑生物膜与体相水的接触面积的影响，进行较多的曝气风量设定。由于这样的理由也经常产生能量的浪费。

技术实现思路

[0020]专利技术要解决的课题
[0021]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和装置。
[0022]用于解决课题的手段
[0023]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，并且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原水负荷的原水生物膜负荷与与其对应的DO目标值和/或与其对应的曝气强度设定值的关系，与原水生物膜负荷的测量值的变动对应地根据所述关系调整所述DO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DO达到该目标值或者使成为设定的曝气强度设定值。
[0024]本专利技术的好氧生物膜处理装置，其是具有供给原水的曝气槽、对该曝气槽进行曝气的曝气装置、填充在该曝气槽中的带生物膜的载体或颗粒、以及对该曝气装置进行控制的控制器的好氧生物处理装置，其特征在于，所述好氧生物膜处理装置具有：预先设定作为本文档来自技高网...

【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原水负荷的原水生物膜负荷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，与原水生物膜负荷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，所述原水生物膜负荷是载体的单位填充容积的去除目标物质负荷、载体组的单位总表面积的去除目标物质负荷、颗粒的单位填充容积的去除目标物质负荷以及颗粒组的单位总表面积的去除目标物质负荷中的任意一种。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，所述去除目标物质是有机物、氮化合物或铵离子，根据由去除目标物的浓度的测量值或吸光度的测量值换算的浓度的计算值、原水流量的测量值以及载体或颗粒...

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