申请日2006.02.28
公开(公告)日2006.09.06
IPC分类号B08B3/10; C02F3/02
摘要
该废水处理装置是通过在微纳米泡反应槽18中用微纳米泡处理含过氧化氢的氮废水，提高在下段的脱氮槽3和硝化槽11中的微生物的活性度，可提高微生物处理效率，可缩小脱氮槽3和硝化槽11的规模。因此，通过该废水处理装置，可提高含过氧化氢氮废水的处理效率，可减少废水处理用的基本建设费，可减少运行成本。
权利要求书
1.废水处理方法，其特征在于，设置有以下工序：用微纳米泡处理含有过氧化 氢的氮废水的微纳米泡处理工序;
用液中膜微生物处理被处理水的微生物处理工序，该被处理水是经上述微纳米 泡处理工序处理上述氮废水而得的水。
2.废水处理装置，其特征在于，设置有被导入含过氧化氢的氮废水且用微纳米 泡处理上述氮废水的微纳米泡反应槽;
被导入来自上述微纳米泡反应槽的被处理水的脱氮槽;
被导入来自上述脱氮槽的被处理水的，具有液中膜的，微生物处理上述被处理 水的硝化槽。
3.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，具有在上述微纳米泡反 应槽的前段配置的，被导入上述氮废水，调整上述氮废水的水质和水量的调整槽;
上述微纳米泡反应槽中被导入经上述调整槽调整了水质和水量的氮废水。
4.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述微纳米泡反应槽中 具有微纳米泡生成机;
具有将自上述硝化槽经上述液中膜得到的处理水移送至上述微纳米泡生成机 的送水部。
5.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有产生微 纳米泡清洗上述液中膜的微纳米泡清洗部。
6.如权利要求5所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有向上述 液中膜输出空气清洗上述液中膜的散气管;
通过由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和上述散气管输出的空气混合而 成的混合泡清洗上述液中膜。
7.如权利要求6所述的废水处理装置，其特征还在于，上述散气管被配置在上 述液中膜的下方、且上述微纳米泡清洗部被配置在上述液中膜和上述散气管之间，
具有安装于上述散气管的，将由上述散气管输出的空气引入上述微纳米泡清洗 部的第1导向;
以及安装于上述液中膜的，将由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由上述 散气管输出的空气导向上述液中膜的第2导向。
8.如权利要求6所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有在上下 方向上2段以上配置的多个液中膜。
9.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述微纳米泡反应槽 中被导入上述氮废水和含氨基乙醇的废水混合而得的废水。
10.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述脱氮槽具有上部、 下部、在该上部和下部之间配置的分离壁、在上下方向延伸的隔板以及在上述隔板 和上述分离壁之间配置的散气管;
上述硝化槽具有上部、下部、在该上部和下部之间配置的分离壁、在上下方向 延伸的隔板以及在上述隔板和上述分离壁之间配置的散气管。
11.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述脱氮槽中被导入 经生物处理的处理水或生物处理后产生的污泥。
12.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽中的槽内 的微生物浓度用MLSS浓度表示在15000ppm以上，MLSS为混合液悬浊物质。
说明书
废水处理装置及废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理装置及废水处理方法。作为一个示例，本发明涉及针对 自2004年4月开始实施的防止水质污染法的部分修改中的对氮总量的限制，主要 是可以对自半导体工厂排出的含有过氧化氢的高浓度氮废水(含有过氧化氢的含高 浓度氨的废水等)、含有氨基乙醇的废水中含有的氮进行深度处理，同时可以节省 能量且可消减基本建设费、运行成本以及保养费的废水处理装置及废水处理方法。
背景技术
目前，高浓度氮废水，作为具体的一例如含有约3000ppm左右的高浓度氨的 废水这样的高浓度氮的废水，由于生物毒性高，因此一般不能进行微生物处理。
对含氮废水进行微生物处理的情况，一般是在氨浓度为数百ppm的低浓度下 的处理。
因此，含有3000ppm以上的高浓度氨的废水，使用作为物理方法的蒸馏釜浓 缩至1/10左右，将该浓缩液作为工业废弃物处理。用该蒸馏釜进行浓缩，作为工 业废弃物从工厂排出的方法中浓缩物就是工业废弃物。因此，导致自企业所排出的 工业废弃物增加，同时由于该作为工业废弃物的浓缩液的处理方法一般为焚烧，存 在使用重油等燃料所引起的大气污染等问题。另外，用蒸馏釜处理的方法，消耗大 量的能量，并且必须大的装置设备，因此存在基本建设费、运行成本以及保养费都 很大的问题。
另外，作为其它的以往技术，在日本专利特开2000-308900号公报中公开了 生物处理方法。通过该以往技术的生物处理方法，可防止在处理含有高浓度氨性氮 的废水时产生的亚硝酸性氮所引起的处理效率降低，可稳定进行处理。具体地讲， 该生物处理方法是利用使用具有亚硝酸性氮耐性的自养细菌的生物学脱氮方法，使 亚硝酸性氮还原成氮气并从废水中除去。
该含氨废水的处理方法中，公开了使用硝化槽、脱氮槽、紫外线氧化槽或硝 化槽、光催化紫外线氧化槽、脱氮槽、紫外线氧化槽的处理。
另外，作为另一个以往技术，在日本专利第3467671号公报中记载了其它生 物处理方法。
该生物处理方法是通过送液泵使原水槽内的有机性废水按序送入脱氮槽以及 硝化槽，并使之在两槽之间循环，利用生物学的硝化以及脱氮反应使有机性废水中 含有的氨态氮还原成氮气除去，再使用吸引泵通过在硝化槽内的废水中浸渍的过滤 膜单元分离污泥和处理水的硝化脱氮方法。
作为该硝化脱氮方法的特征，使从脱氮槽到硝化槽的导管在中途分支，使分 支部的前端在脱氮槽内开口，使一部分从脱氮槽运送至硝化槽的有机性废水吹入到 脱氮槽内的有机性废水中。即，该硝化脱氮方法通过送液泵使废水按序送入到脱氮 槽以及硝化槽中，并使之在两槽间循环。
另外，作为又一以往技术，在日本专利特许第3095620号公报中记载的其它 的生物处理方法。
该生物处理方法是通过生物学的除氮装置来进行处理的，该生物学的除氮装 置设置有流入含有机物原水的脱氮槽、流入该脱氮槽的脱氮槽混合液的硝化槽、使 该硝化槽的硝化液向上述脱氮槽循环的硝化液循环流路以及在上述硝化槽内备置 的硝化槽散气装置。
更具体些，该生物学的除氮装置中，在脱氮槽内设置有捕捉、除去流入脱氮 槽的原水中的浮游物质的脱氮菌固定化载体填充区段。另外，使脱氮槽的脱氮菌固 定化载体填充区域的下方与原水导入流路和硝化液循环流路连通，在脱氮槽的底部 设置用于堆积由脱氮菌固定化载体填充区域捕捉、除去的浮游物质的污泥储斗 (hopper)部，在污泥储斗部设置有储斗散气装置。
但是，如上所述，目前含3000ppm左右的高浓度氨的废水，由于生物毒性高， 一般不能利用微生物处理。即由于生物毒性高，不能用微生物处理的高浓度氨废水 要通过浓缩法或气化分离法处理。因此，浓缩法存在能量消耗多以及由浓缩液产生 的工业废弃物增加的问题，另外，气化分离法存在能量消耗多以及不能处理氨以外 的亚硝酸或硝酸的问题。
另一方面，作为又一以往技术，在日本专利特开2004-121962号公报中记载 了利用纳米泡(ナノバブル，nanobubble)的处理方法以及处理装置。
该以往技术是利用了，纳米泡所具有的减少浮力、增加表面积、增大表面活 性、生成局部高压场以及实现静电极化而产生的表面活性作用和杀菌作用等特性。 更具体地讲，其中公开了，该以往技术通过这些作用的相互协同，可利用污浊成分 的吸附功能、物体表面的高速清洗功能、杀菌功能来低环境负荷且高效地地清洗各 种物体，可进行污水净化的内容。
另外，作为又一以往技术，在日本专利特开2003-334548号公报中记载了纳 米气泡的生成方法。
在该以往技术中公开了，在液体中具有下述工序，(1)分解气化一部分液体 的工序，(2)在液体中施加超声波的工序，或者(3)分解气化一部分液体的工序 以及施加超声波的工序。
上述的两个以往技术中公开了利用纳米泡净化污水或者利用纳米泡除去固体 表面的污垢，但是没有公开利用微生物处理氮废水时的处理效果以及处理水质提高 的技术。
发明内容
本发明的课题是提供可提高含有过氧化氢的氮废水的处理效果，同时可实现 小型化以及减少运行成本的废水处理方法以及废水处理装置。
为了解决上述课题，本发明的废水处理方法的特征在于，包括以下工序：用 微纳米泡来处理含有过氧化氢的氮废水的微纳米泡处理工序;用液中膜对经上述微 纳米泡处理工序处理上述氮废水后的被处理水进行微生物处理的微生物处理工序。
该发明的废水处理方法，通过使用微纳米泡处理含有过氧化氢的氮废水，可 提高在下段的微生物处理工序中的微生物的活性，从而提高处理效率。因此在该微 生物处理工序中使用的处理槽的规模有可能缩小。因此通过本发明可提高氮废水的 处理效率，可减少用于废水处理的基本建设费，也可减少运行成本。
在此说明3种泡。
(i)通常的泡(气泡)在水中上升，因此在表面“砰”的一声裂开消失。
(ii)微泡是直径在50微米(μm)以下的微细气泡，在水中缩小，直至最后 消失(完全溶解)。
(iii)纳米泡是比微泡更小的泡，直径在数100nm以下(例如直径为100～ 200nm)，是可以始终在水中存在的泡。
因此，在此所说的微纳米泡是上述微泡和纳米泡的混合泡。
另外，一实施方式的废水处理装置设置有被导入含有过氧化氢的氮废水且利用 微纳米泡处理上述氮废水的微纳米泡反应槽、被导入来自上述微纳米泡反应槽的被 处理水的脱氮槽、被导入来自上述脱氮槽的被处理水的且具有液中膜的微生物处理 上述被处理水的硝化槽。
该实施方式的废水处理装置，通过在微纳米泡反应槽中用微纳米泡来处理含有 过氧化氢的氮废水，可提高下段的脱氮槽和硝化槽中微生物的活性，从而提高处理 效果，可使脱氮槽和硝化槽的规模缩小。因此，通过该实施方式，可提高氮废水的 处理效率，可降低用于废水处理的基本建设费，还可降低运行成本。
另外，另一实施方式的废水处理装置具有在上述微纳米泡反应槽的前段配置的 且被导入上述氮废水的，调整上述氮废水的水质和水量的调整槽，上述微纳米泡反 应槽中被导入在上述调整槽中调整了水质和水量的氮废水。
由于通过调整槽调整了水质和水量的氮废水导入到微纳米泡反应槽中，因此通 过该实施方式的废水处理装置，可高效地实施由微纳米泡进行的氮废水的处理。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述微纳米泡反应槽具有微纳米泡生 成机，在该废水处理装置中具有将处理水从上述硝化槽经过上述液中膜运送至上述 微纳米泡生成机的送水部。
在该实施方式的废水处理装置中，送水部将处理水自上述硝化槽经过上述液中 膜，运送至具有微纳米泡反应槽的微纳米泡生成机中。即，将来自硝化槽的液中膜 处理水(含有电解质的水)运送至微纳米泡生成机中，该硝化槽是作为利用液中膜 的高浓度微生物装置。由此，该微纳米泡生成机可在微纳米泡反应槽中稳定高效地 供给极微小的气泡(微纳米泡)。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有产生微纳米泡、清洗 上述液中膜的微纳米泡清洗部。
该实施方式的废水处理装置中，微纳米泡清洗部通过产生的微纳米泡清洗液中 膜的表面，防止作为缺点的随使用时间的增加液中膜透水量降低，因此可确保透水 量。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有向上述液中膜输出空 气清洗上述液中膜的散气管，通过上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和上述散气 管吹出的空气混合的混合泡来清洗上述液中膜。
该实施方式的废水处理装置可混合由微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由散 气管吹出的大的空气气泡这两种泡，清洗上述硝化槽的液中膜。因此，可分别发挥 这两种泡的特征，可期待得到两种泡产生的协同效果，可更加切实充分地清洗液中 膜。即，通过来自散气管的空气气泡向液中膜移动，可向上述液中膜导入清洗效果 优良的微纳米泡。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述散气管配置于上述液中膜的下方 的同时，上述微纳米泡清洗部配置于上述液中膜和上述散气管之间，具有安装在上 述散气管的，将上述散气管吹出的空气导入到上述微纳米泡清洗部的第1导向;安 装在上述液中膜的，将由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由上述散气管吹出 的空气导入到上述液中膜的第2导向。
该实施方式的废水处理装置通过上述第1导向和第2导向，可使由微纳米泡清 洗部产生的微纳米泡和由散气管产生的气泡无浪费地与液中膜接触，更加切实充分 地清洗液中膜。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有在上下方向2段以上 配置的多个液中膜。
该实施方式的废水处理装置，由于在硝化槽，用对最下段的液中膜所需的空气 量，也可清洗第2段以上的液中膜，因此可大幅减少用于清洗的必要的空气量。另 外，硝化槽中在上下方向2段以上配置多个液中膜，因此可减少硝化槽的设置床面 积，可成为节省空间的装置。
另外，又一实施方式的废水装置中，上述微纳米泡反应槽中被导入混合有上述 氮废水和含氨基乙醇废水的废水。
该实施方式的废水处理装置，可利用含氨基乙醇的废水作为脱去含有过氧化氢 的氮废水中的氮时的供氢体。因此与使用甲醇作为供氢体的情况相比，可减少化学 品成本。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述脱氮槽具有上部;下部;在该上 部和下部之间配制的分离壁;在上下方向延伸的隔板;在上述隔板与上述分离壁之 间配置的散气管。上述硝化槽具有上部;下部;在该上部和下部之间配制的分离壁; 在上下方向延伸的隔板;在上述隔板与上述分离壁之间配置的散气管。
该实施方式的废水处理装置中，在上述脱氮槽和硝化槽中，通过上述隔板和散 气管的组合形成的空气升液原理，产生沿着隔板的水流。由此，在脱氮槽和硝化槽 中，即使被处理水的MLSS浓度为15000ppm以上的浓度，在槽内也可以进行搅拌。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述脱氮槽中被导入经生物处理的处 理水或生物处理后生成的污泥。
该实施方式的废水处理装置中，由于经生物处理的处理水或生物处理后生成的 污泥被导入脱氮槽中，可增强在脱氮槽中的微生物活性。即，要高浓度培养微生物 时，需要经生物处理的处理水或生物处理后产生的污泥中的有矿物。如果该矿物不 足，则导致微生物的活性不足。另外，通过向脱氮槽中投入为电解质离子之源的经 生物处理的处理水或者经生物处理的污泥，可得到富有电解质的处理水。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽中被处理水的微生物浓度 用MLSS(混合液悬浊物质)浓度表示在15000ppm以上。
该实施方式的废水处理装置，由于硝化槽中被处理水的微生物浓度用MLSS浓 度表示在15000ppm以上，因此利用微生物可对显示杀菌性的过氧化氢或显示生物 毒性的氨性氮进行微生物处理。
该发明的废水处理方法，通过用微纳米泡处理含有过氧化氢的氮废水，可提高 下段的微生物处理工序中的微生物处理效率，可缩小在该微生物处理工序中使用的 处理槽的规模。因此，通过本发明可提高氮废水的处理效率，可减少用于废水处理 的基本建设费，也可减少运行成本。
