申请日2017.02.17
公开(公告)日2017.12.01
IPC分类号C02F1/78; C02F11/06; C02F101/30
摘要
本发明涉及 水处理 系统及水处理方法。本发明的水处理系统具备：贮存含有污泥的应处理的含污泥处理水(5)的第1贮存室(11);作为使含污泥处理水(5)流入第1贮存室(11)的流入手段的抽提泵(8);具有设置于第1贮存室(11)的循环配管(104)、设于循环配管(104)上的循环泵(15)及喷射器(16)、经由臭氧气体注入配管(106)而与喷射器(16)连接的臭氧发生器(17)、从第1贮存室(11)的下部注入臭氧而对污泥进行臭氧处理的臭氧处理部;上方与第1贮存室(11)的上方连通、可贮存从第1贮存室11溢出的含污泥处理水(5)的第2贮存室(12)。
权利要求书
1.一种水处理系统，其为使臭氧与含有污泥的应处理的含污泥处理水反应而进行处理的水处理系统，其特征在于，具备：
贮存含污泥处理水的第1贮存室;
使在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水向所述第1贮存室流入的流入手段;
从所述第1贮存室的下部注入臭氧而对在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中所含的污泥进行臭氧处理的臭氧处理部;和
上方与所述第1贮存室的上方连通、贮存从所述第1贮存室溢出的含污泥处理水的第2贮存室。
2.权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述臭氧处理部具备：使从所述第1贮存室的上部被抽提的含污泥处理水与注入到所述第1贮存室的臭氧接触、且送入所述第1贮存室的下部的喷射器。
3.权利要求1或2所述的水处理系统，其特征在于，所述第2贮存室贮存含有通过所述臭氧处理而产生的泡的含污泥处理水。
4.权利要求1-3的任一项所述的水处理系统，其特征在于，在将所述第1贮存室的下方和所述第2贮存室的下方进行分隔的隔板的上面设有台阶高差。
5.权利要求1-4的任一项所述的水处理系统，其特征在于，所述第1贮存室的水平截面积比所述第2贮存室的水平截面积大。
6.权利要求1-5的任一项所述的水处理系统，其特征在于，通过所述臭氧处理部而被注入的臭氧的在所述第1贮存室中的上升线速度为50mm/s以下。
7.权利要求3-6的任一项所述的水处理系统，其特征在于，具备：
测定在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中的污泥浓度的污泥浓度测定器;和
基于所述污泥浓度测定器的测定结果，控制每单位时间从所述第1贮存室溢出的泡的量的浓度利用控制部。
8.权利要求1-7的任一项所述的水处理系统，其特征在于，具有使在所述第2贮存室中贮存的含污泥处理水从所述第2贮存室的下方流出的流出手段。
9.权利要求8所述的水处理系统，其特征在于，具备通过微生物处理而产生含污泥处理水的曝气槽，
所述流入手段使通过所述微生物处理而产生的含污泥处理水从所述曝气槽向所述第1贮存室流入，
所述流出手段使在所述第2贮存室中贮存的含污泥处理水从所述第2贮存室向所述曝气槽流出。
10.权利要求9所述的水处理系统，其特征在于，具备：
将所述曝气槽中的所述通过微生物处理而产生的含污泥处理水分离为污泥和处理水的固液分离部;
测定所述处理水的水质的水质测定器;和
基于所述水质测定器的测定结果来控制每单位时间从所述第1贮存室溢出的泡的量、及所述臭氧处理部中的臭氧注入量的水质利用控制部。
11.权利要求3-10的任一项所述的水处理系统，其特征在于，
所述第1贮存室具备：
将通过所述臭氧处理而由含污泥处理水所产生的泡进行保持的泡相形成部;和
将从所述泡相形成部溢出的泡向所述第2贮存室排出的泡相非形成部，
所述第2贮存室贮存从所述泡相非形成部排出的泡。
12.权利要求11所述的水处理系统，其特征在于，在所述泡相形成部中所保持的泡的上升线速度为50mm/s以下。
13.权利要求1-10的任一项所述的水处理系统，其特征在于，所述第1贮存室被分割为多个区段，具备：
将在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中所含的污泥进行破碎的破碎区段;
与所述臭氧处理部注入的臭氧进行反应而将含有在所述破碎区段中被破碎的污泥的含污泥处理水进行改性的污泥改性区段;和
上方与所述破碎区段的上方连通、下方与所述污泥改性区段的下方连通而将在所述破碎区段中污泥被破碎的含污泥处理水向所述污泥改性区段移送的移送区段。
14.权利要求1-13的任一项所述的水处理系统，其特征在于，所述臭氧处理部具备将所述臭氧进行浓缩而生成浓缩臭氧气体的臭氧浓缩器，
从所述第1贮存室的下部注入所述浓缩臭氧气体而进行所述臭氧处理。
15.权利要求14所述的水处理系统，其特征在于，所述浓缩臭氧气体的浓度为600mg/L以上且1000mg/L以下。
16.一种水处理方法，其为使臭氧与含有污泥的应处理的含污泥处理水反应而进行处理的水处理方法，其特征在于，具备：
使含污泥处理水向第1贮存室流入而进行贮存的第1贮存工序;
从所述第1贮存室的下部注入臭氧而对在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中所含的污泥进行臭氧处理的臭氧处理工序;和
在上方与所述第1贮存室的上方连通的第2贮存室中贮存从所述第1贮存室溢出的含污泥处理水的第2贮存工序。
17.权利要求16所述的水处理方法，其特征在于，所述臭氧处理工序具备：通过所述臭氧处理而由含污泥处理水产生泡的发泡工序，
所述第2贮存工序贮存含有在所述发泡工序中产生的泡的含污泥处理水。
18.权利要求17所述的水处理方法，其特征在于，所述第1贮存工序具备：
测定在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中的污泥浓度的污泥浓度测定工序;和
基于所述污泥浓度的测定结果，控制每单位时间从所述第1贮存室溢出的泡的量的浓度利用控制工序。
19.权利要求17或18所述的水处理方法，其特征在于，
所述第1贮存工序具备：
将含污泥处理水分离为污泥和处理水的固液分离工序;
测定所述处理水的水质的水质测定工序;和
基于所述水质测定工序中的测定结果来控制每单位时间从所述第1贮存室溢出的泡的量、及所述臭氧处理工序中的臭氧注入量的水质利用控制工序。
20.权利要求17-19的任一项所述的水处理方法，其特征在于，所述发泡工序还具备：在与所述第2贮存室的上方连通的所述第1贮存室的上方保持泡而形成泡相的泡相形成工序。
21.权利要求16-20的任一项所述的水处理方法，其特征在于，所述第1贮存工序具备：将在所述第1贮存室中贮存的含污泥处理水中所含的污泥进行破碎的破碎工序。
说明书
水处理系统及水处理方法
技术领域
本发明涉及对水进行处理的水处理系统(システム、装置)及水处理方法，特别是涉及对于含有有机性物质的废水使用臭氧来进行处理的水处理系统、及水处理方法。
背景技术
作为对含有有机物的废水等的水进行处理的方法，已知利用微生物的标准活性污泥法等的处理方法。在这样的处理方法中，使用含有微生物的有机性污泥来进行废水的处理。在进行废水的处理、微生物增殖的情况下，含有活性污泥和其他浮游物等的污泥可作为废弃物而过度地产生。将过度地产生的污泥称为剩余污泥。
剩余污泥由于是在水处理中不需要的污泥，因此需要向废水处理体系外排出。所排出的剩余污泥作为产业废弃物而实施焚烧处理、填埋处理、或者在厌氧条件下的发酵处理。在剩余污泥的处分中需要很多的能量、成本及新的用地。因此，寻求剩余污泥的产生量的减少。
作为减少剩余污泥的产生量的方法之一，已知利用臭氧的污泥体积减少化(減容化)处理。具体地，已知对微生物等聚集的剩余污泥供给臭氧而进行分解、将剩余污泥体积减少化的处理。
在利用臭氧的污泥体积减少化处理方法中，大致划分而提案有开放体系和密闭体系的2种处理方法。所谓开放体系的处理方法,是为了排出为了处理而注入的臭氧而在对于大气开放的开放体系内进行臭氧处理的方法。例如，在经由臭氧分解塔等向大气开放的臭氧反应槽内，使从曝气槽抽提(引き抜き)的含污泥处理水与臭氧接触一定时间来进行处理。所谓密闭体系的处理方法,是在尚未确保适于为了处理而注入的臭氧的排出的向大气的开放的密闭体系内执行臭氧处理的方法。例如，在从沉淀槽(固液分离槽)到曝气槽(生物处理槽)将含污泥处理水送回的配管内直接注入臭氧来进行处理。或者，例如，在进行送回的配管的中途所设置的密闭的臭氧反应槽内直接注入臭氧来进行处理。
在开放体系的方法中，具体地，将含有污泥的含污泥水从曝气槽抽提至臭氧反应槽，使被抽提的含污泥处理水在臭氧反应槽内循环一定时间。在该循环的中途，使含污泥处理水与臭氧反复接触。通过该处理，将含污泥处理水中所含的剩余污泥分解。此时，未反应的臭氧通过排臭氧气体路、被分解为氧气而排放到大气中。另外，不是对从曝气槽抽提的含污泥处理水，而是对于在沉淀槽中从处理水所分离的含浓缩污泥处理水，可使臭氧接触(例如，专利文献1)。另外，也设想如下的开放体系的方法：在贮存有含污泥处理水的臭氧反应槽的液相接触区域吹入臭氧，将剩余污泥氧化分解，且使其发泡而在液相接触区域的上部形成泡沫接触区域，有效地对剩余污泥进行臭氧处理(例如，专利文献2)。
在密闭体系的方法中，具体地，使从位于沉淀槽的应处理的处理水分离而被浓缩的含污泥处理水在位于送回至曝气槽的中途的配管内或密闭的臭氧反应槽内与臭氧接触。通过该处理，将含污泥处理水中所含的剩余污泥分解(例如，专利文献3及专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-191097号公报
专利文献2：日本特开平7-232184号公报
专利文献3：日本特表2010-505602号公报
专利文献4：日本特开平9-206782号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的开放体系的污泥体积减少化处理方法中，虽然能够将含污泥处理水和臭氧气体分离(脱气)，但由于与臭氧处理相伴的发泡，在含污泥处理水的上部形成致密的泡相。该泡相有可能在臭氧气体的分离(脱气)时被通过泡相的臭氧气体提升而从臭氧反应槽溢出至外部或排臭氧气体路。在这样泡溢出的情况下，必须使剩余污泥的处理中断，剩余污泥的分解效率降低。虽然也考虑限制臭氧注入量以使得泡不从臭氧反应槽溢出，但在该情况下，由于臭氧注入量的减少，剩余污泥的分解效率降低。另外，在为了应对泡而使臭氧反应槽大型化或者设置使泡消灭的消泡手段(手段、部件)的情况下，招致水处理系统全体的大型化、复杂化，初期费用增加。
另外，在使臭氧与微生物等聚集的剩余污泥反应的情况下，微生物等被分解而出现含有核酸、高分子蛋白等的微生物内成分(溶解性有机物)，使含污泥处理水的粘性提高。就含污泥处理水而言，如果由于微生物内成分而粘性升高，则发泡性增加，因此如果吹入臭氧气体，则发泡、形成致密的泡相。由于这样的泡相的消灭需要时间，因此上述那样的溢出的泡相所引起的剩余污泥的分解效率的降低变得更为严重。
另一方面，在以往的密闭体系的污泥体积减少化处理方法中，由于在密闭配管内、或者密闭臭氧反应槽内将臭氧气体吹入含污泥处理水，因此不能将含污泥处理水与臭氧气体分离(脱气)。因此，与被送回曝气槽的含污泥处理水一起将未反应的臭氧气体吹入曝气槽内，有可能也使水处理所必需的曝气槽内的活性污泥过度地灭绝(死滅)。另外，在配管内、及臭氧反应槽内，含有臭氧气体的大气泡的活塞式流动可在含污泥处理水中形成。这样的活塞式流动有可能使采用泵的送液不稳定，或者对配管、臭氧反应槽施加大的内压而使其破损。
本发明鉴于上述这样的实际情况而完成，目的在于提供能够将起因于臭氧处理的臭氧气体分离(脱气)、抑制初期费用的增加、且即使在由于臭氧处理而形成泡相的情况下也可以进行连续的水处理的水处理系统及水处理方法。
用于解决课题的手段
本发明涉及的水处理系统是使臭氧与含有污泥的应处理的含污泥处理水反应而进行处理。另外，本发明涉及的水处理系统具备：将含污泥处理水贮存的第1贮存室;使含污泥处理水向第1贮存室流入的流入手段;从第1贮存室的下部注入臭氧而对污泥进行臭氧处理的臭氧处理部;和上方与第1贮存室的上方连通、可贮存从第1贮存室溢出的含污泥处理水的第2贮存室。
就本发明涉及的水处理方法而言，使臭氧与含有污泥的应处理的含污泥处理水反应而进行处理。另外，本发明涉及的水处理方法具备：使含污泥处理水向第1贮存室流入而进行贮存的第1贮存工序;从第1贮存室的下部注入臭氧而对在第1贮存室中贮存的含污泥处理水中所含的污泥进行臭氧处理的臭氧处理工序;和在上方与第1贮存室的上方连通的第2贮存室中贮存从第1贮存室溢出的含污泥处理水的第2贮存工序。
发明的效果
根据本发明，由于采用具备物理上分离、且上方连通的第1贮存室和第2贮存室的构成，因此能够使与臭氧处理相伴而产生的臭氧气体的泡从第1贮存室的上部向第2贮存室自然下落而分离，能够容易地进行臭氧气体的脱气。另外，能够避免在含污泥处理水的上部形成致密的泡相，因此能够在不通过泡相地使含污泥处理水中的臭氧气体脱气。另外，由于从第1贮存室溢出的泡不流入臭氧反应槽的外部、排臭氧气体路中，因此连续的水处理成为可能。另外，进而，自然下落产生的第1贮存室上部的泡的分离使泡相的体积减小，因此臭氧反应槽的小型化、消泡手段的省略成为可能，能够防止系统全体的大型化、复杂化，抑制初期费用的增加。因此，可以提供能够将起因于臭氧处理的臭氧气体进行分离(脱气)、抑制初期费用的增加、且即使在由于臭氧处理而形成泡相的情况下也可以进行连续的水处理的水处理系统及水处理方法。
