申请日2012.06.19
公开(公告)日2014.02.26
IPC分类号C02F11/04; C02F11/14; C02F11/12; C02F3/28
摘要
本发明提供一种能够回收无法利用液体旋流分离器等物理手段进行分离的微细的MAP颗粒、大幅提高源自污泥的磷回收率的技术。提出了一种有机废水或有机污泥的处理方法，其具有：磷分离工序，其将对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥中所包含的MAP颗粒作为晶种，并使从后续的污泥减量化工序送回来的固液分离水中所溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长，并分离成已生长的MAP颗粒和MAP脱离污泥;pH调节工序，其使前述磷分离工序中分离出的MAP脱离污泥的pH降低，使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶解，从而得到pH调节污泥;污泥减量化工序，其将该pH调节污泥浓缩乃至脱水，得到脱水滤饼，另外，将通过该浓缩乃至脱水而得到的固液分离水的一部分或全部送回至前述磷分离工序。
权利要求书
1.一种有机废水或有机污泥的处理方法，其具有：磷分离工序，其将对 有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥中所包含的 MAP颗粒作为晶种，并使从后续的污泥减量化工序送回来的固液分离水中所 溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长，并分离成已生长 的MAP颗粒和MAP脱离污泥;pH调节工序，其使所述磷分离工序中分离出 的MAP脱离污泥的pH降低，使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶解，从而 得到pH调节污泥;污泥减量化工序，其将该pH调节污泥浓缩乃至脱水，得 到脱水滤饼，另外，将通过该浓缩乃至脱水而得到的固液分离水的一部分或 全部送回至所述磷分离工序。
2.一种有机废水或有机污泥的处理方法，其具有：磷分离工序，其将对 有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥中所包含的 MAP颗粒作为晶种，并使从后续的污泥减量化工序送回来的固液分离水中所 溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长，并分离成已生长 的MAP颗粒和MAP脱离污泥;污泥减量化工序，其将所述工序中分离出的 MAP脱离污泥浓缩，使所得浓缩污泥的pH降低，使该浓缩污泥中残留的MAP 颗粒溶解，从而得到pH调节污泥，将该pH调节污泥脱水而得到脱水滤饼， 另外，将通过该脱水而得到的固液分离水的一部分或全部送回至所述磷分离 工序。
3.根据权利要求1所述的有机废水或有机污泥的处理方法，其具有包含 如下工序的磷分离工序来代替权利要求1的磷分离工序：
MAP处理工序，其向对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌 氧性处理污泥中混合从MAP分离工序送回来的MAP浓缩泥浆和从污泥减量 化工序送回来的固液分离水，将所述厌氧性处理污泥和所述MAP浓缩泥浆中 所包含的MAP颗粒作为晶种，并使所述厌氧性处理污泥和所述固液分离水中 所溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长;
MAP分离工序，其将包含在所述MAP处理工序中生长的MAP颗粒的 MAP处理污泥分离成MAP浓缩泥浆和MAP脱离污泥，将分离出的MAP脱离 污泥供给至权利要求1所述的pH调节工序，另外，将所述MAP浓缩泥浆的一 部分送回至所述MAP处理工序;
MAP回收工序，其从剩余的所述MAP浓缩泥浆中回收MAP颗粒。
4.根据权利要求2所述的有机废水或有机污泥的处理方法，其具有包含 如下工序的磷分离工序来代替权利要求2的磷分离工序：
MAP处理工序，其向对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌 氧性处理污泥中混合从MAP分离工序送回来的MAP浓缩泥浆和从污泥减量 化工序送回来的固液分离水，将所述厌氧性处理污泥和所述MAP浓缩泥浆中 所包含的MAP颗粒作为晶种，并使所述厌氧性处理污泥和所述固液分离水中 所溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长;
MAP分离工序，其将包含在所述MAP处理工序中生长的MAP颗粒的 MAP处理污泥分离成MAP浓缩泥浆和MAP脱离污泥，将分离出的MAP脱离 污泥供给至权利要求2所述的污泥减量化工序，另外，将所述MAP浓缩泥浆 的一部分送回至所述MAP处理工序;
MAP回收工序，其从剩余的所述MAP浓缩泥浆中回收MAP颗粒。
5.根据权利要求1或3所述的有机废水和污泥的处理方法，其特征在于， 在所述污泥减量化工序中，使从磷分离工序供给的MAP脱离污泥的pH降低， 使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶解，从而得到pH调节污泥，接着，将 pH调节污泥浓缩，从而得到浓缩污泥和固液分离水形式的分离水，接着，向 浓缩污泥中添加铁系或铝系的无机絮凝剂并进行脱水，从而得到脱水滤饼和 固液分离水形式的脱水滤液，使脱水滤饼排出，另外，将所述固液分离水形 式的分离水和脱水滤液的一部分或全部送回至磷分离工序。
6.根据权利要求2或4所述的有机废水和污泥的处理方法，其特征在于， 在所述污泥减量化工序中，将从磷分离工序供给的MAP脱离污泥浓缩，从而 得到浓缩污泥和固液分离水形式的分离水，接着，使浓缩污泥的pH降低，使 浓缩污泥中残留的MAP颗粒溶解，从而得到pH调节污泥，接着，将pH调节 污泥脱水，从而得到脱水滤饼和固液分离水形式的脱水滤液，使脱水滤饼排 出，另外，将所述固液分离水形式的分离水和脱水滤液的一部分或全部送回 至磷分离工序。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的有机废水或有机污泥的处理方法， 其特征在于，对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污 泥中，污泥中存在3000mg/L以上的挥发性浮游物质，且源自不足25μm的MAP 颗粒的磷含量占该污泥整体的磷含量的5%以上。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的有机废水和污泥的处理方法，其特 征在于，在磷分离工序中，使溶解的磷成分以MAP的形式晶析、从而使MAP 颗粒生长时，进行至少两个阶段的pH调节，第一阶段将pH调节至6.4～7.5， 第二阶段将pH调节至7.2～8.4。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的有机废水和污泥的处理方法，其特 征在于，进行将污泥中存在的有机成分的一部分转换成溶解性成分的可溶化 处理。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的有机废水和污泥的处理方法，其特 征在于，在进行pH调节开始至脱水工序为止的处理工序中，对污泥添加稀释 水，使污泥稀释后进行脱水处理。
11.一种有机废水或有机污泥的处理装置，其具备：厌氧性处理槽，其 能够对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理;磷分离装置，其能够将厌氧性 处理污泥中所包含的MAP颗粒作为晶种、并使所溶解的磷成分以MAP的形 式晶析从而使MAP颗粒生长，且能够分离成包含已生长的MAP颗粒的MAP 浓缩泥浆和MAP脱离污泥;pH调节单元，其能够使磷分离装置中分离出的 MAP脱离污泥的pH降低，并使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶解;浓缩 乃至脱水装置，其用于将pH调节污泥浓缩乃至脱水;以及污泥送回管，其用 于将从该浓缩乃至脱水装置排出的固液分离水送回至所述磷分离装置。
12.一种有机废水或有机污泥的处理装置，其具备：厌氧性处理槽，其 能够对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理;磷分离装置，其能够将厌氧性 处理污泥中所包含的MAP颗粒作为晶种、并使所溶解的磷成分以MAP的形 式晶析从而使MAP颗粒生长，且能够分离成包含已生长的MAP颗粒的MAP 浓缩泥浆和MAP脱离污泥;浓缩乃至脱水装置，其用于将磷分离装置中分离 的MAP脱离污泥浓缩，使pH降低，并使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶 解，接着进行脱水;以及污泥送回管，其用于将从该浓缩乃至脱水装置排出 的固液分离水送回至所述磷分离装置。
说明书
有机废水和有机污泥的处理方法和处理装置
技术领域
本发明涉及含有有机物的废水(称为“有机废水”)、以及含有有机物的 污泥(称为“有机污泥”)的处理方法和处理装置。详细而言，涉及从由污水 处理厂和各种废水处理设施等所排出的废水等有机废水、或者对该有机废水 进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥等厌氧性处理污泥中以磷酸镁铵 (以下也称为“MAP”)的形式分离回收磷成分的有机废水和有机污泥的处理 方法和处理装置。
背景技术
作为从有机废水中分离氮成分和磷成分的方法，已知有如下方法：向有 机废水中添加镁离子等，使废水中所含的磷、氨以及镁离子发生反应，使磷 酸镁铵(以下称为“MAP”)的晶体生长，从而以MAP颗粒的形式进行分离回 收(称为“MAP处理法”)。
这样的MAP处理法能够稳定地进行磷成分的回收，并且所回收的MAP 具有作为优异的肥料的附加价值，因此从资源的有效利用的观点出发也是优 异的磷和氮的回收兼去除技术。
关于MAP处理法，例如在专利文献1中公开了一种污泥处理装置，其具 备：向污泥中添加阳离子性有机高分子絮凝剂(阳离子聚合物)的第一絮凝 单元;将通过该第一絮凝单元得到的絮凝污泥浓缩的重力浓缩单元;向该重 力浓缩单元的浓缩污泥中添加无机絮凝剂的第二絮凝单元;向通过该第二絮 凝单元得到的絮凝污泥中添加两性有机高分子絮凝剂(两性聚合物)的第三 絮凝单元;对通过该第三絮凝单元得到的絮凝污泥进行脱水处理的脱水单 元;以及，对源自前述重力浓缩单元的分离水进行处理的MAP生成单元。
另外，专利文献2中提出了如下方法：将在对有机废水进行厌氧性处理 的厌氧性消化工序中在污泥中产生的MAP颗粒用液体旋流分离器等进行分 离，得到包含该MAP颗粒的MAP分离浓缩液后，向该MAP分离浓缩液另行 添加镁离子，通过其与所溶解的磷成分的反应，使该MAP分离浓缩液中存在 的MAP颗粒的表面层叠新的MAP，从而以MAP颗粒的形式进行回收，将回 收MAP颗粒后的MAP脱离污泥脱水而以脱水滤饼的形式排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-28500号公报
专利文献2：日本特开2004-160304号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据前述专利文献2中提出的方法，由于还能够将已溶解的磷成分以 MAP的形式回收，因此能够提高磷的回收率。
但是，存在如下课题：由于能够通过液体旋流分离器等物理手段进行分 离的MAP颗粒是粒径大至某种程度的MAP颗粒，因此例如粒径不足25μm的 微细的MAP颗粒(也称为“微细MAP颗粒”)无法被分离而残留在污泥中，在 包含于脱水滤饼中的状态下被废弃，这部分的磷的回收率降低。尤其是在作 为处理对象的污泥中存在5质量%以上的源自微细MAP颗粒的磷成分时，磷 回收率显著降低。
因而，本发明提出了一种能够回收无法利用液体旋流分离器等物理手段 进行分离的微细的MAP颗粒、能够进一步提高磷的回收率的新型有机废水和 有机污泥的处理方法和处理装置。
用于解决问题的方案
本发明提出了一种有机废水或有机污泥的处理方法，其具有：磷分离工 序，其将对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥中 所包含的MAP颗粒作为晶种，并使从后续的污泥减量化工序送回来的固液分 离水中所溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长，并分离 成已生长的MAP颗粒和MAP脱离污泥;pH调节工序，其使前述磷分离工序 中分离出的MAP脱离污泥的pH降低，使MAP脱离污泥中残留的MAP颗粒溶 解，从而得到pH调节污泥;污泥减量化工序，其将该pH调节污泥浓缩乃至 脱水，得到脱水滤饼，另外，将通过该浓缩乃至脱水而得到的固液分离水的 一部分或全部送回至前述磷分离工序(参照图1)。
本发明另外提出了一种有机废水或有机污泥的处理方法，其具有：磷分 离工序，其将对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污 泥中所包含的MAP颗粒作为晶种，并使从后续的污泥减量化工序送回来的固 液分离水中所溶解的磷成分以MAP的形式晶析，从而使MAP颗粒生长，并 分离成已生长的MAP颗粒和MAP脱离污泥;污泥减量化工序，其将前述工 序中分离出的MAP脱离污泥浓缩，使所得浓缩污泥的pH降低，使该浓缩污 泥中残留的MAP颗粒溶解，从而得到pH调节污泥，将该pH调节污泥脱水而 得到脱水滤饼，另外，将通过该脱水而得到的固液分离水的一部分或全部送 回至前述磷分离工序(参照图2)。
发明的效果
对有机废水或有机污泥进行厌氧性处理而得到的厌氧性处理污泥中如 上所述包含无法利用液体旋流分离器等物理手段进行分离的微细MAP颗粒。 因而，本发明通过使包含该微细MAP颗粒的污泥的pH降低，使该微细MAP 颗粒溶解并将其送回至磷分离工序，在磷分离工序中，以污泥中所包含的 MAP颗粒作为晶种，并使已溶解的磷成分等MAP基质成分以MAP的形式晶 析，使MAP颗粒生长，从而能够利用液体旋流分离器等物理手段进行分离回 收，可以进一步提高能够以MAP颗粒的形式进行回收的磷的回收率。
