(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定担体を備えた生物処理槽内にチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水を連続的に導入すると共に曝気して前記固定担体に微生物を定着させて好気性固定床を構成し、この好気性固定床の生物学的処理により前記被処理水を連続的に処理する方法であって、
前記生物処理槽内には、生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンをモニタリングしながら、前記固定担体に微生物を定着させて好気性固定床を構成する微生物馴致処理の第１段処理から第Ｎ段処理へと固定担体表面積当りの被処理水流量を段階的に又は連続的に変化させて被処理水を導入し、
第２段処理以降の前記被処理水流量については、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認されるまで、前段処理の被処理水流量よりも多くなるように制御し、
亜硝酸イオンの生成を抑制しつつチオシアン酸イオンを選択的に除去することを特徴とする好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【請求項２】
前記第２段処理以降における固定担体表面積当りの被処理水流量の制御は、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後も、引き続いて前記第１段処理の被処理水流量よりも多くなるように行われることを特徴とする請求項１に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【請求項３】
前記第２段処理以降における固定担体表面積当りの被処理水流量の制御は、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後も、引き続き増加した被処理水流量を維持するように行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【請求項４】
前記被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後における前記第２段処理より後の生物学的処理において、チオシアン酸イオンを分解し亜硝酸イオンを生成させない被処理水流量の変動により、前記処理水中のチオシアン酸イオンの除去率が低下した場合には前段処理の前記被処理水流量よりも減少させて行われ、また、前記処理水中の亜硝酸イオンの生成が生じた場合には前段処理の前記被処理水流量よりも増加させて行われることを特徴とする請求項１に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【請求項５】
前記生物処理槽内への被処理水の導入は、前記固定担体表面積当りの被処理水流量を段階的に変化させて行われる請求項１〜４のいずれかに記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【請求項６】
前記微生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のｐＨ値をモニタリングし、前記生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン濃度が所定の値以上になり、更に前記処理水のｐＨ値が７．０未満に低下した際に、前記生物処理槽内のｐＨ値を７．０〜８．５の範囲に調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水を生物学的処理により連続的に処理するための方法に係り、特に、好気性固定床を構成してアンモニウムイオンを酸化することなくチオシアン酸イオンを選択的に除去する被処理水の生物学的処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チオシアン酸イオンとアンモニウムイオン（アンモニア性窒素）を含む被処理水としては、例えばコークス製造工程で発生するコークス炉排水（安水）、石炭ガス化工程で発生する石炭ガス化排水、アセチレン精製工程で発生する洗浄排水等が存在するが、このような被処理水については、例えばアンモニウムイオンの処理に適した塩素酸化によるブレークポイント法を適用するとチオシアン酸イオン由来のシアン化水素のような有害なガスや有害な中間体が生成する等、その処理に困難が伴うことが知られている。
【０００３】
そこで、従来においても、このようなチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含む被処理水の処理方法について、幾つかの検討が行われており、また、提案がされている。
例えば、特許文献１においては、コークス炉ガス液（安水）を生物学的に処理するに際し、無酸素条件の脱窒槽と好気性雰囲気の硝化槽とを用い、前段の脱窒槽に後段の硝化槽からの硝化液を循環させてコークス炉ガス液中のチオシアン酸を水素供与体として利用する方法が提案されており、この方法は、無酸素条件の脱窒槽でチオシアン酸イオンと硝酸又は亜硝酸を除去し、また、好気性雰囲気の硝化槽でアンモニア性窒素を硝酸又は亜硝酸に酸化する方法である。しかしながら、この方法においては、最低でも２つの処理槽（実施例では２つの脱窒槽と２つの硝化槽が用いられている。）を設置する必要があり、既存の処理槽を有する設備ではその適用が現実的でないほか、無酸素条件の脱窒槽において水素供与体として利用するチオシアン酸成分が不足すると、処理コスト高の原因となるメタノール等の薬品を別途添加する必要が生じる。更に、この方法は、非特許文献１に開示されている通り、好気条件下でチオシアン酸イオンを除去する場合に比べて除去速度が著しく遅い。
【０００４】
また、特許文献２においては、アンモニア性窒素及びチオシアン酸イオンを含有する廃水にオゾンを作用させる第１工程と、この第１工程での処理水に塩素系酸化剤を作用させる第２工程とを備え、第１工程でチオシアン酸イオンを除去した後に第２工程でアンモニア性窒素を除去する方法が開示されている。しかしながら、この方法において、第１工程で行われるオゾン処理は、極めて高価な処理方法であり、また、場合によっては有害な副生成物が生成することがある。
【０００５】
更に、特許文献３においては、石炭ガス化工程で発生した石炭ガス化排水を処理するに際し、凝集沈殿処理により懸濁物質を除去した後にｐＨを３〜６に調整し、次いで過酸化水素等の酸化剤の存在下に紫外線を照射してチオシアン酸イオン等を除去し、更にｐＨ７以上に調整して水蒸気又は空気で曝気し、アンモニアを除去する方法が開示されている。しかしながら、この方法においても、チオシアン酸イオン等を除去するために、過酸化水素等の酸化剤の存在下に紫外線照射を行う必要がある。
【０００６】
そして、特許文献４には、安水の生物学的処理におけるＣＯＤ濃度シミュレーション方法及び装置が開示されており、水質シミュレーション方法としての活性汚泥モデルを基礎として構築され、コークス製造工程で発生したチオシアン酸イオン含有の安水に適用できる新たな活性汚泥モデルが提案されている。しかしながら、この方法は、新たな安水の生物学的処理の方法を提案するものではない。
【０００７】
ところで、活性汚泥によりチオシアン酸イオンとアンモニウムイオンとを同時に処理しようとした場合、チオシアン酸イオンが除去されると同時にアンモニウムイオンが亜硝酸に酸化される反応が起こり、チオシアン酸イオンは除去されても、アンモニウムイオンが亜硝酸イオンに酸化されて処理水中に残ってしまう。そして、この亜硝酸イオンは、排水基準において許容限度の低い化学的酸素要求量（Chemical Oxygen Demand；ＣＯＤ）の成分（160mg/L）であるため、処理水中に亜硝酸が含まれることは排水基準の観点からも望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平09-290,290号公報
【特許文献２】特開平11-033,571号公報
【特許文献３】特開2007-216,225号公報
【特許文献４】特開2011-045,872号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】D. Y. Sorokin他、Microbiol．，2004年, 150巻, 2435〜2442頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、被処理水中のチオシアン酸イオンを生物学的に処理することができることから、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水の処理については、高価な薬品や設備を使用することなく、また、有害なガスや副生成物を生成させることのない生物学的処理により処理するのが好ましいと考えた。しかしながら、前述のように、好気性雰囲気では微生物がチオシアン酸イオンを除去すると同時にアンモニウムイオンを亜硝酸イオンに酸化するため、この亜硝酸イオンへの酸化を抑制しながら、チオシアン酸イオンを処理する必要があるが、従来の溶存酸素が存在する好気性条件下の生物学的処理においては、このような処理方法が報告されていない。
【００１１】
また、被処理水の生物学的処理において、生物処理槽内を好気性条件にするための手段として、槽内に散気板や散気管を設けて圧縮空気を送り込む散気式（気泡式）と、水車や翼車を用いて槽内水面を機械的に撹拌する表面曝気式があり、一般に、好気性流動床を形成して被処理水の生物学的処理を行う場合には散気式（気泡式）が採用され、また、好気性固定床を形成して被処理水の生物学的処理を行う場合には散気式（気泡式）及び／又は表面曝気式が採用されている。
【００１２】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水の生物学的処理において、アンモニウムイオンを酸化することなく、チオシアン酸イオンを選択的に効率良く除去することができ、しかも、散気式（気泡式）及び表面曝気式のいずれも採用可能な好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明者らは、種々の検討を行った結果、以下の知見を得た。
先ず、被処理水中のチオシアン酸イオンを除去する微生物には付着性があることを知見し、また、この付着性微生物については、無酸素条件よりも好気性雰囲気の方がより速くチオシアン酸イオンを除去できることを確認した。そして、これらの知見から、好気性固定床による生物学的処理を検討する過程で、驚くべきことには、微生物の馴致処理の過程ではチオシアン酸イオンの除去とアンモニウムイオンの亜硝酸イオンへの酸化とが同時に生じることが認められたが、生物処理槽内において微生物馴致処理後の固定担体表面積当りの被処理水流量（以下、「固定担体表面積当りの被処理水流量」を単に「被処理水流量」ということがある。）を微生物馴致処理時の被処理水流量よりも多くすると、チオシアン酸イオンを分解する微生物は好気性固定床に留まり易くて流出され難く、また、アンモニアイオンを分解する微生物は好気性固定床に留まり難くて流出され易く、結果として、アンモニウムイオンの亜硝酸への酸化が抑制され、チオシアン酸イオンが選択的に除去されることを知見した。
【００１４】
更に、被処理水流量を微生物馴致処理時の被処理水流量よりも増加させることでアンモニウムイオンの亜硝酸イオンへの酸化抑制が達成できた後は、被処理水流量を減少させても、しばらくは亜硝酸イオンの生成を抑制できることを知見し、また、このことから、排水の水質や排水量の変動に応じて被処理水流量を変動させても、場合によっては被処理水流量を微生物馴致処理時の被処理水流量より減少させても、亜硝酸イオンの生成を抑制しながらチオシアン酸イオンを選択的に除去できることを知見した。
【００１５】
また、生物処理槽内において微生物馴致処理後の被処理水流量を微生物馴致処理時の被処理水流量よりも多くし、チオシアン酸イオンを選択的に除去して得られたチオシアン酸イオン除去後の処理水については、チオシアン酸イオンが可及的に除去され、また、亜硝酸イオンの生成が可及的に抑制されているので、例えば塩素酸化によるブレークポイント法、アンモニアストリッピング法、ゼオライト吸着法等のアンモニウムイオンの処理に適した従来の処理方法を容易に適用することもできる。
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
【００１６】
すなわち、本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
(1)   固定担体を備えた生物処理槽内にチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水を連続的に導入すると共に曝気して前記固定担体に微生物を定着させて好気性固定床を構成し、この好気性固定床の生物学的処理により前記被処理水を連続的に処理する方法であって、
前記生物処理槽内には、生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンをモニタリングしながら、前記固定担体に微生物を定着させて好気性固定床を構成する微生物馴致処理の第１段処理から第Ｎ段処理へと固定担体表面積当りの被処理水流量を段階的に又は連続的に変化させて被処理水を導入し、
第２段処理以降の前記被処理水流量については、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認されるまで、前段処理の被処理水流量よりも多くなるように制御し、
亜硝酸イオンの生成を抑制しつつチオシアン酸イオンを選択的に除去することを特徴とする好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
(2)  前記第２段処理以降における固定担体表面積当りの被処理水流量の制御は、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後も、引き続いて前記第１段処理の被処理水流量よりも多くなるように行われることを特徴とする前記(1)に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
(3)  前記第２段処理以降における固定担体表面積当りの被処理水流量の制御は、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後も、引き続き増加した被処理水流量を維持するように行われることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
(4)  前記被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認された後における前記第２段処理より後の生物学的処理において、チオシアン酸イオンを分解し亜硝酸イオンを生成させない被処理水流量の変動により、前記処理水中のチオシアン酸イオンの除去率が低下した場合には前段処理の前記被処理水流量よりも減少させて行われ、また、前記処理水中の亜硝酸イオンの生成が生じた場合には前段処理の前記被処理水流量よりも増加させて行われることを特徴とする前記(1)に記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
(5)  前記生物処理槽内への被処理水の導入は、前記固定担体表面積当りの被処理水流量を段階的に変化させて行われる前記(1)〜(4)のいずれかに記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
(6)  前記微生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のｐＨ値をモニタリングし、前記生物処理槽内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン濃度が所定の値以上になり、更に前記処理水のｐＨ値が７．０未満に低下した際に、前記生物処理槽内のｐＨ値を７．０〜８．５の範囲に調整することを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンを含有する被処理水を生物学的処理により連続的に処理するに際し、高価な薬品や設備を使用することなく、また、有害なガスや副生成物を生成させることもなく、通常の活性汚泥法等による生物学的処理よりも高速で、亜硝酸イオンの生成を抑制しつつチオシアン酸イオンを選択的に除去することができ、しかも、好気性条件を形成する手段として散気式（気泡式）及び表面曝気式のいずれでも採用可能であり、被処理水の処理コストの削減及び有害な副生成物の発生抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の好気性固定床による被処理水の生物学的処理における、運転日数に対する表面積１m2当たりの被処理水流量、チオシアン酸イオン濃度(mgSCN/L)、及び亜硝酸イオン濃度(mgN/L)の関係を概念的に示す説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施の一例に係る好気性固定床による被処理水の生物学的処理設備の構成例を説明するための説明図である。
【図３】図３は、実施例１及び２で用いられた生物処理槽の概念図である。
【図４】図４は、実施例１で得られた好気性固定床による生物学的処理において得られた固定担体１m2当りの被処理水流量(L/day)と、この水流量で１週間程度連続して運転して、モニタリングで測定されたチオシアン酸イオンの平均濃度及び亜硝酸イオンの平均濃度との関係を示すグラフ図である。
【図５】図５は、実施例２で得られた運転日数−チオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例３で得られた好気性固定床による生物学的処理において得られた固定担体１m2当りの被処理水流量(L/day)と、この水流量で１週間程度連続して運転して、モニタリングで測定されたチオシアン酸イオンの平均濃度及び亜硝酸イオンの平均濃度との関係を示すグラフ図である。
【図７】図７は、実施例３で得られた運転日数−チオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
先ず、本発明の被処理水の生物学的処理方法において、どの様に被処理水中のチオシアン酸イオンが除去され、また、どの様にアンモニアイオンの酸化による亜硝酸イオンの生成が抑制されるかについて、固定担体表面積当たりの被処理水流量を段階的に多くする制御の場合を例にし、運転日数に対する表面積１m2当たりの被処理水流量、チオシアン酸イオン濃度(mgSCN/L)、及び亜硝酸イオン濃度(mgN/L)の関係を概念的に示す図１に基づいて説明する。
【００２０】
始めに、生物処理槽１内の固定担体９に微生物を定着させて好気性固定床を構成するための微生物馴致処理（第１段処理）においては、固定担体９にチオシアン酸イオンを分解する微生物やアンモニアイオンを酸化する微生物が徐々に定着し、被処理水中のチオシアン酸イオンは次第に除去されて処理水中に検出されなくなり、また、アンモニアイオンは酸化されて処理水中の亜硝酸イオン濃度が増加する。次に、被処理水流量を第１段処理よりも多くして生物学的処理を継続する（第２段処理）と、チオシアン酸イオンを分解する微生物は好気性固定床に留まってチオシアン酸イオンの除去は継続されるが、アンモニアイオンを分解する微生物は好気性固定床に留まり難くて流出され、亜硝酸イオンの生成が抑制されて亜硝酸イオン濃度が次第に低下する。この第２段処理での生物学的処理の際には、被処理水流量を多くした直後には、被処理水流量変化の外乱により一時的にチオシアン酸イオン濃度が増加するが、チオシアン酸イオンを分解する微生物の馴致が起こり、再びチオシアン酸イオンの除去が安定して行われるようになる。その後更に、被処理水流量を第２段処理よりも多くして生物学的処理を継続する（第３段処理）と、第２段処理の場合と同様に、被処理水流量変化の外乱により一時的にチオシアン酸イオン濃度が増加するが再びチオシアン酸イオンの除去が安定し、また、亜硝酸イオンの生成が抑制される。そして、チオシアン酸イオンの除去と亜硝酸イオンの生成抑制とが安定した後（第３段処理以降）は、被処理水流量に変動が生じても、しばらくは亜硝酸イオンの生成を抑制しながらチオシアン酸イオンを選択的に除去することができる。
【００２１】
この図１に示す運転日数に対する被処理水流量、チオシアン酸イオン濃度、及び亜硝酸イオン濃度の関係は、例えば図中２点鎖線で示すように、上記の第１〜３段処理の各段処理において被処理水流量を連続的に変化（増加）させる場合でも同様である。
【００２２】
以下、図２に示す好気性固定床による被処理水の生物学的処理設備の構成例に基づいて、本発明の方法を詳細に説明する。
図２において、被処理水の生物学的処理設備は、生物処理槽１と沈降槽２とを基に構成されている。前記生物処理槽１には配管３を介して処理対象となる被処理水が導入され、また、この生物処理槽１内には、微生物を定着させる固定担体９が槽内に導入される被処理水と接触するように設置されていると共に、汚濁物質のチオシアン酸イオンを除去し得る微生物が生息する図示外の微生物植種源が投入される。また、この生物処理槽１には、水面にモーター11で駆動される表面曝気装置10が、若しくは前記生物処理槽１の水中にはエアポンプ12が設けられており、これら表面曝気装置10若しくはエアポンプ12により空気が送り込まれて曝気され、被処理水の生物学的処理における微生物馴致処理（第１段処理）の際に、前記固定担体９の表面に微生物植種源又は被処理水由来の微生物が定着して好気性固定床が形成される。そして、生物処理槽１内に導入された被処理水は、この生物処理槽１内を前記固定担体９の表面積当り所定の流量で移動し、その間にチオシアン酸イオンが除去されて処理水となり、この処理水が配管４を介して沈降槽２に送り込まれ、更に、この沈降槽２内で固液分離されて上澄み部分が最終処理水となり、この最終処理水が配管５を介してこの生物学的処理設備の系外に排出されるようになっている。
【００２３】
ここで、前記生物処理槽１には、この生物処理槽１内のｐＨ値を測定するｐＨ計８と、このｐＨ計が測定したｐＨ値に応じて槽内にアルカリを供給しｐＨ調整を行うアルカリ供給ポンプ７とが設けられており、また、前記沈降槽２の底部には、この生物処理槽１から沈降槽２に流入し、この沈降槽２内で沈降した活性汚泥（微生物植種源等）を含む懸濁物質を前記処理対象の被処理水中に送り戻すための配管６が設けられている。
【００２４】
本発明において、処理の対象となる被処理水は、チオシアン酸イオンとアンモニウムイオンとが含まれている排水であり、例えばコークス製造工程で発生するコークス炉排水（安水）、石炭ガス化工程で発生する石炭ガス化排水、アセチレン精製工程で発生する洗浄排水等を例示することができる。
【００２５】
また、本発明において、微生物を定着させるために用いられる固定担体９については、生物処理槽１内に設置され、生物処理槽１内を流れる被処理水がその流れを堰き止められることなく通過することができ、また、被処理水と効率良く接触し得るものであって、この生物処理槽１内に好気性固定床を形成し得るものであればよく、その形状、材質、大きさ等については特に制限されるものではなく、例えば産業排水処理施設、食品排水処理施設、工業用水処理施設、ゴミ処分場排水処理施設、コミュニティープラント、浄化槽や、浄水処理施設、河川浄化施設等においてこれまで使用されてきた従来公知の市販のものを用いることができる。例えば、形状としてはハニカム状、ラセン状、中空状、スポンジ状、網目状、棒状、線状、球状、粒状、芯材の表面に短繊維を密生させた繊維状物等が挙げられ、また、材質としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、ナイロン等のプラスチックス製や、合成樹脂繊維、炭素繊維、ガラス繊維、セルロース等の繊維製等や、その他に砂、砂利、アンスラサイト、活性炭製等が挙げられ、更に、大きさは、担体体積当りの表面積と被処理水中のチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンの濃度や共存する他の汚濁物質等の被処理水の性質、流量や周辺の環境等によって決まる。
【００２６】
また、前記固定担体９に定着させる微生物については、チオシアン酸イオンを除去し得る微生物が生息する微生物植種源、例えば活性汚泥、土壌、自然海水等が用いられ、これらはその１種のみを用いてもよく、また、２種以上を併用してもよく、微生物が高濃度に存在している点から、好ましくは活性汚泥を用いるのがよい。更には、既にチオシアン酸イオンを除去している生物処理設備の活性汚泥を用いることは、チオシアン酸イオンを除去する微生物の量が多いと考えられるため、なお好ましいことである。この微生物植種源の投入量については、被処理水中のチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオンの濃度や共存する他の汚濁物質等の被処理水の性質や周辺の環境等を考慮して設定でき、操業中の槽外への流出等を考慮して好ましくは多めに投入するのがよい。
【００２７】
本発明においては、固定担体９が設置された生物処理槽１内に処理対象の被処理水と微生物植種源とを装入した後、表面曝気装置10及びエアポンプ12により槽内に空気を送り込んで曝気し、生物処理槽１内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンをモニタリングしながら、微生物を固定担体９の表面に付着させて好気性固定床を構成するための微生物馴致処理（第１段処理）から第Ｎ段処理へと固定担体表面積当たりの被処理水流量を段階的に（又は連続的に）変化させて被処理水を導入するが、その際に、第２段処理以降の被処理水流量については、被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認されるまでは、生物処理槽１における直前の前段処理の被処理水流量よりも多くなるように制御し、亜硝酸イオンの生成を抑制しつつチオシアン酸イオンを選択的に除去する。
【００２８】
ここで、好気性固定床を構成するための曝気は、槽内に十分な酸素を供給し、微生物が固定担体９の表面に効率良く付着し、また、固定担体９に付着した微生物が処理対象のチオシアン酸イオンを効率良く除去できるようにするものであり、前記表面曝気装置10やエアポンプ12等を用いて空気を送り込むことにより行われるが、必要により、空気の一部として又は空気に代えて、純酸素を用いることもできる。なお、ここに記載の好気性固定床による被処理水の生物学的処理設備の構成例では、表面曝気装置10とエアポンプ12とを併用しているが、槽内に十分な酸素を供給できれば、いずれか一方のみを用いてもよい。
【００２９】
また、微生物を固定担体９の表面に定着させるための微生物馴致処理（第１段処理）については、従来の方法と同様にして行うことができ、また、その処理時間あるいは処理期間についても、処理対象の被処理水の種類（被処理水中に含まれる汚濁物質の成分や濃度等）や使用する微生物植種源及び固定担体９や、周辺の環境等の処理条件に基づいて適宜設定することができ、また、これらの処理条件によって異なるが、所定の固定担体表面積当りの被処理水流量の下で生物処理槽１から排出される処理水中のチオシアン酸イオン濃度が目標値〔例えば、ゼロ（０mg/L）や排水基準値等〕に到達し、所定の期間（例えば、１週間程度の期間）において上昇することがなく、チオシアン酸イオンの処理が安定して行われていることが確認されるまでとするのがよく、例えば、微生物植種源として活性汚泥を用いた場合には固定担体表面積１m2当りの被処理水流量を２８L/dayにして１週間程度でよい。
【００３０】
本発明においては、前記固定担体９の表面に微生物が十分に定着し、所望の好気性固定床が形成され、そして、生物処理槽１内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水のチオシアン酸イオン濃度が安定して上記第１段処理の微生物馴致処理が終了した後、生物処理槽１内の処理水若しくはこの槽内から排出される処理水中のチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度をモニタリングしながら、亜硝酸イオンの生成を抑制しつつチオシアン酸イオンが除去されるようになるまでは、生物処理槽１における第２段処理以降の固定担体表面積当りの被処理水流量が直前の前段処理時の被処理水流量よりも多くなるように制御する（以下、この制御を単に「被処理水流量の制御」ということがある。）。そして、この生物処理槽１における被処理水流量の制御は、被処理水の種類や周辺の環境等に応じて、生物処理槽１で処理された後の処理水に対するチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の目標値〔例えば、ゼロ（０mg/L）や排水の水質基準値等〕を設定し、これらの目標値の下に上記のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンをモニタリングして行う。なお、この本発明の被処理水流量の制御については、上記のチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の目標値に加えて、処理水の化学的酸素要求量（ＣＯＤ）の濃度の目標値(例えば、排水基準値)を設定し、これらチオシアン酸イオン濃度、亜硝酸イオン濃度及びＣＯＤ濃度の目標値の下に上記のチオシアン酸イオン、亜硝酸イオン及びＣＯＤのモニタリングを行ってもよく、これによってチオシアン酸イオン、亜硝酸イオン以外のＣＯＤ成分が含まれる排水の処理に置いても、より確実に排水基準を遵守し得るという利点が生じる。
【００３１】
ここで、生物処理槽１内でのチオシアン酸イオン、亜硝酸イオン及びＣＯＤのモニタリングのために行うチオシアン酸イオン、亜硝酸イオン及びＣＯＤの濃度測定の方法については、これらチオシアン酸イオン、亜硝酸イオン及びＣＯＤの濃度を連続的又は定期的に測定できれば特に制限はなく、例えば、チオシアン酸イオン濃度についてはイオンクロマトグラフィー法等を、また、亜硝酸イオン濃度についてはＪＩＳ Ｋ１０２０ ４３.１．１の方法等を、更に、ＣＯＤについてはＪＩＳ Ｋ１０２０ １７の方法等を例示することができる。
【００３２】
本発明において、上記の生物処理槽１で行われる被処理水流量の制御により、チオシアン酸イオンを除去する微生物を優先的に生物処理槽１内に留まらせることができる。これは、チオシアン酸イオンを除去する微生物の増殖速度がアンモニウムイオンを酸化する微生物の増殖速度よりも速いことに起因するものと考えられ、被処理水の流入量を増やして固定担体表面積当りの被処理水流量を増加させると、流入するチオシアン酸イオンの量が増えてチオシアン酸イオンを除去する微生物がアンモニウムイオンを酸化する微生物よりも優先的に増殖し、固定担体９の表面を優先的に占有し、アンモニウムイオンを酸化する微生物が固定担体９の表面で生息する場が無くなり、生物処理槽１から流出して減少することに起因すると推定される。この生物処理槽１で行われる被処理水流量の制御は、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの処理後濃度の目標値、更には必要によりＣＯＤの処理後濃度の目標値に合わせて調整される。
【００３３】
また、本発明において、生物処理槽１で行われる被処理水流量の制御は、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオン（必要により、更にＣＯＤ）をモニタリングしながら、好ましくは所定の値まで段階的又は連続的に実施するのがよく、例えば、第２段処理以降の固定担体表面積当りの被処理水流量を所定の値まで段階的に多くする段階的制御の場合には、以下のようにして実施する。
【００３４】
すなわち、先ず、第１段処理の微生物馴致処理により処理水中のチオシアン酸イオン濃度が一定期間（例えば、１週間程度）上昇せずに目標値以下で安定したことを確認した後、第２段処理時の被処理水流量を少し（例えば、元の被処理水流量の４／３倍程度まで）増加し、その後のチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度（更には、ＣＯＤ濃度）の動向を観察し、そして、処理水のチオシアン酸イオン濃度が目標値を超えて上昇することがない場合にはその増加された第２段処理時の被処理水流量で処理を一定期間（例えば、１週間程度）継続し、また、処理水のチオシアン酸イオン濃度が目標値を超えて上昇するようであれば、この第２段処理時の被処理水流量を元の第１段処理時の被処理水流量に戻して再び微生物馴致処理を行う。次に、増加された第２段処理時の被処理水流量で処理を一定期間（例えば、１週間程度）継続した後、再び被処理水流量を少し（例えば、先の被処理水流量の３／２倍程度まで）増加させ、第２段処理時と同様に第３段処理を行い、更に同様にして第Ｎ段処理まで上記と同様の操作を繰り返して行う。この操作により、処理水の亜硝酸イオン濃度（更にはＣＯＤ濃度）が徐々に減少する。処理水のチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度（更にはＣＯＤ濃度）の全てが一定期間（例えば、１週間程度）安定して目標値を達成した時点でこの操作を終了すればよい。更に操作を継続することでより多い水量を処理することが可能であるが、担体に定着できる微生物の量には限界があるため、固定担体表面積当りの被処理水流量には上限があることに注意が必要である。このような段階的制御の方法によれば、例えば、第２段処理以降の被処理水流量を第１段処理時（微生物馴致処理）の３倍程度まで増加させること（２８⇒８５L/day/m2）が可能であり、上述の通り、処理水中のチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度（更には、ＣＯＤ濃度）の全てが目標値を達成する被処理水流量を見つけ出して操業すればよい。
【００３５】
ところで、コークス炉排水等には、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオン以外の成分も含まれている。そして、例えばチオシアン酸イオンを除去し得る微生物植種源としてコークス炉排水処理設備の活性汚泥を用いた場合には、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオン以外の成分を分解する微生物も活性汚泥中に存在する可能性がある。また、このような場合には、当該微生物と、チオシアン酸イオンを除去する微生物と、アンモニウムイオンを酸化する微生物との増殖速度の違い（大小関係）により、チオシアン酸イオンを分解し亜硝酸イオンを生成させない好ましい被処理水流量に変動が生じる場合があるが、このような場合にあっても、本発明によりチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度（更には、ＣＯＤ濃度）が目標値を達成するように処理することが可能である。
【００３６】
すなわち、発明者らは、チオシアン酸イオン及びアンモニウムイオン以外のＣＯＤ成分としてフェノール及びチオ硫酸イオンを含有する被処理水に対して検討を行った。この検討の中で、本発明の操作によって被処理水流量を増加していったところ、フェノール及びチオ硫酸イオンを含有しない被処理水においてチオシアン酸イオンの除去が可能であった条件でも、チオシアン酸イオンの除去率が低下する現象が観察された。そこで、本発明の方法に基づき、被処理水流量を少し減少させたところ、チオシアン酸イオンの除去率が回復し、それにも関わらず、亜硝酸イオンの生成が継続して抑制されることを知見した。このことから、一度亜硝酸イオンが完全に生成しなくなる程度にまで微生物の馴致を行えば、被処理水流量が変更され、あるいは、変動しても、継続して亜硝酸イオン濃度（更には、ＣＯＤ濃度）が目標値を達成するように処理できることが判明した。
【００３７】
従って、本発明によれば、生物処理槽１における第２段処理以降の被処理水流量を少なくとも被処理水中のチオシアン酸イオンの除去及び処理水中の亜硝酸イオンの生成抑制が確認されるまで前段処理時の被処理水流量よりも増加させることで、チオシアン酸イオンを除去し、亜硝酸イオンの生成をほぼ完全に抑制することが可能である。また、亜硝酸イオンの生成をほぼ完全に抑制できる被処理水流量で処理を一定期間（例えば、１週間程度）継続した後は、被処理水流量を減少させても亜硝酸イオンの生成を抑制できることから、引き続き、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオン（必要により、更にＣＯＤ）をモニタリングしながら、また、適宜被処理水流量の増減を行いながら、本発明の生物学的処理を実施することができる。更に、本発明によれば、上記のようにチオシアン酸イオン及びアンモニウムイオン以外のＣＯＤ成分を含む排水に適用できるばかりでなく、単純に排水量が変動しても、安定して亜硝酸イオンの生成を抑制しつつ、チオシアン酸イオンを除去することができる。
【００３８】
更に、本発明において、被処理水中のアンモニウムイオンが酸化されて亜硝酸イオンが生成し、処理水のｐＨ値が低下してチオシアン酸イオンの除去率が悪化するような場合には、ｐＨ値を７．０〜８．５の範囲に調整することにより、チオシアン酸イオンの除去率を回復させることができる。但し、ｐＨ値を調整することによりアンモニウムイオンの酸化が促進され、亜硝酸イオンが増加することも予測されるので、チオシアン酸イオンの除去率が低下しなければｐＨ調整を行う必要はない。ここで、ｐＨ値の調整方法については、特に制限されるものではなく、例えば、生物処理槽１内のｐＨ値をｐＨ計８でモニタリングし、このｐＨ値が設定値を下回った際にアルカリ供給ポンプ７を駆動させて例えば水酸化ナトリウム溶液を生物処理槽１内に投入し、ｐＨ値を所定の設定値以上に維持すればよい。
【００３９】
生物処理槽１内で処理され、この生物処理槽１から排出された処理水は、沈降槽２に導入され、この沈降槽２内で重力沈降により活性汚泥等の懸濁物質と処理水とに分離され、前記懸濁物質の一部は配管６を介して生物処理槽１に戻される。但し、処理対象の被処理水の種類等により、生物処理槽１から排出される処理水中に懸濁物質がほとんど認められない場合は、この沈降槽２を設置しなくてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の好気性固定床による被処理水の生物学的処理方法について、実施例に基づいて具体的に説明する。
【００４１】
〔実施例１〕
工業用水と自然海水とを体積比２：３で混合して得られた溶媒中に、下記の表１に示す溶質を表１に示す濃度で溶解し、好気性条件下で用いる人工排水（被処理水）を調製した。
【００４２】
【表１】
0006540438.tif 000002
【００４３】
次に、図３に示すように、実験用生物処理槽20（以下、単に「生物処理槽20」という。）の生物処理領域20a（容量３．４L）内に、表面積０．１２m2を有する塩化ビニル製の固定担体21をセットし、先に人工排水として調製した被処理水と活性汚泥（微生物植種源）とを装入し、この生物処理領域20aに設置された散気管22から４L/min.の空気曝気を行いながら、また、図示外のｐＨ調整装置を用いて5wt%-水酸化ナトリウム水溶液により生物処理槽20内のｐＨを７．５に調整しながら、生物処理槽20に設けられた流入口23からこの生物処理領域20a内に被処理水を導入し、また、この生物処理槽20の沈降領域20b側に設けられた流出口24から最終処理水を排出させ、前記生物処理領域20a内の処理水のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行う生物学的処理の実験を行った。
【００４４】
この生物学的処理の実験において、前記生物処理槽20の生物処理領域20a内には、この槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当り２８L/dayの被処理水流量となるように被処理水を導入し、固定担体21の表面に微生物を付着させて好気性固定床を形成させ、その後、前記生物処理領域20a内の処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら、微生物馴致処理を行った。運転開始直後からチオシアン酸イオンをほぼ完全に除去していたが、固定担体21による除去性能を正確に評価するため、６９日間の微生物馴致処理（第１段処理）により浮遊している活性汚泥の大半を排除した結果、生物処理領域20a内の浮遊物質(MLSS：Mixed Liquor Suspended Solids)濃度は２００mg/L以下となった。
この微生物馴致処理（第１段処理）後の８日間の生物処理領域20a内の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図４に示すように、検出下限（2.5mgSCN/L）未満であり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は７０mgN/Lであった。また、この期間に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は１４１mg/Lであり、浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００４５】
この微生物馴致処理（第１段処理）の終了後、生物処理槽20の生物処理領域20a内の処理水についてチオシアン酸イオン濃度と亜硝酸イオン濃度とを測定してこれらチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、生物処理領域20a内のｐＨを測定してｐＨ値のモニタリングを行いながら、この槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を３８L/dayにまで増加させ、処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら７日間の生物学的処理（第２段処理）を行った。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図４に示すように、２．５mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は６１mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は７０mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００４６】
更に、上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量３８L/dayによる生物学的処理（第２段処理）が終了した後、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量３８L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を５７L/dayにまで増加させ、処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら７日間の生物学的処理（第３段処理）を行った。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図４に示すように、５．５mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は２．３mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は５６mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００４７】
更にまた、上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量５７L/dayによる生物学的処理（第３段処理）が終了した後、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量５７L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を８５L/dayにまで増加させ、９日間の生物学的処理（第４段処理）を行った。この間、一時的に処理水中のチオシアンイオン濃度が不安定になったが、その後安定した。
安定後６日間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図４に示すように、１１mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は０．３mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は９２mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００４８】
この実施例１での生物学的処理において、求められた固定担体表面積当りの被処理水流量(L/day)に対するチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の測定結果を図４に示す。
【００４９】
〔実施例２〕
上記実施例１の生物学的処理において、固定担体21表面積当りの被処理水流量８５L/dayで５２日間操業した後に、生物処理槽20の生物処理領域20a内の微生物が付着した固定担体21を取り除き、前記生物処理領域20a内に浮遊する活性汚泥を使用し、実施例１の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングとｐＨ値のモニタリングとを行いながら、また、その他の処理条件も実施例１の場合と同様にした。
【００５０】
その後、生物処理領域20a内に微生物が付着していない固定担体21を再びセットし、また、その他の処理条件を実施例１の場合と同様にして、更に３５日間の生物学的処理を継続した。
この３５日間の生物学的処理における運転日数とその間に測定されたチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度との関係を図５に示す。
この図５に示す３５日間の生物学的処理において、０日目は浮遊する活性汚泥のみで生物学的処理を行った結果を示しており、また、その後は個体担体21をセットした後におけるチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度を示している。
【００５１】
図５に示す結果から明らかなように、生物処理領域20aから固定担体21を取り外して行われた固定担体無しの生物学的処理においては、チオシアン酸イオンの除去率が最大で７５%であったが、再び固定担体21を設置して好気性固定床を形成して行った生物学的処理においては、固定担体21の設置後にチオシアン酸イオンの除去率が徐々に回復し、最終的には除去率９８%にまで回復した。
なお、固定担体無しの生物学的処理において、亜硝酸イオンの生成が抑制されていたのは、上述の通り、好気性固定床を構成して固定担体表面積１m2当り被処理水流量８５L/dayで生物学的処理を行った後に、固定担体21を取り外して実施したため、アンモニウムイオンを酸化して亜硝酸イオンを生成させる微生物が既に生物処理槽20内から槽外に流出していたからであると考えられる。
【００５２】
〔実施例３〕
工業用水と自然海水とを体積比２：３で混合して得られた溶媒中に、下記の表２に示す溶質を表２に示す濃度で溶解し、好気性条件下で用いる人工排水（被処理水）を調製した。この実施例３においては、実施例１の溶質に加えて、コークス炉排水に含まれる主なＣＯＤ成分のフェノール及びチオ硫酸イオンを追加した。
【００５３】
【表２】
0006540438.tif 000003
【００５４】
次に、図３に示す生物処理槽20の生物処理領域20a（容量３．４L）内に、表面積０．１２m2を有する塩化ビニル製の固定担体21をセットし、先に人工排水として調製した被処理水と活性汚泥（微生物植種源）とを装入し、この生物処理領域20aに設置された散気管22から４L/min.の空気曝気を行いながら、また、図示外のｐＨ調整装置を用いて5wt%-水酸化ナトリウム水溶液により生物処理槽20内のｐＨを７．５に調整しながら、生物処理槽20に設けられた流入口23からこの生物処理領域20a内に被処理水を導入し、また、この生物処理槽20の沈降領域20b側に設けられた流出口24から最終処理水を排出させ、前記生物処理領域20a内の処理水のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行う生物学的処理の実験を行った。
【００５５】
この実施例３での生物学的処理において、求められた固定担体表面積当りの被処理水流量(L/day)に対するチオシアン酸イオン濃度及び亜硝酸イオン濃度の測定結果を図６に示す。
【００５６】
この生物学的処理の実験において、前記生物処理槽20の生物処理領域20a内には、この槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当り２８L/dayの被処理水流量となるように被処理水を導入し、固定担体21の表面に微生物を付着させて好気性固定床を形成させ、その後、前記生物処理領域20a内の処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら、微生物馴致処理（第１段処理）を行った。運転開始直後からチオシアン酸イオンをほぼ完全に除去していたが、固定担体21による除去性能を正確に評価するため、１０日間の微生物馴致処理（第１段処理）により浮遊している活性汚泥の大半を排除した結果、生物処理領域20a内の浮遊物質(MLSS：Mixed Liquor Suspended Solids)濃度は２５０mg/L以下となった。
この微生物馴致処理（第１段処理）後の８日間の生物処理領域20a内の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、７.３mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は１４１mgN/Lであった。
【００５７】
この微生物馴致処理（第１段処理）の終了後、生物処理槽20の生物処理領域20a内の処理水についてチオシアン酸イオン濃度と亜硝酸イオン濃度とを測定してこれらチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、生物処理領域20a内のｐＨを測定してｐＨ値のモニタリングを行いながら、この槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を３８L/dayにまで増加させ、処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら７日間の生物学的処理（第２段処理）を行った。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、３．７mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は３．７mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は８０mg/Lであり、浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００５８】
更に、上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量３８L/dayによる生物学的処理（第２段処理）が終了した後、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量３８L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を５７L/dayにまで増加させ、処理水中におけるチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度を測定しながら７日間の生物学的処理（第３段処理）を行った。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、１３mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は０．６mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は１３mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００５９】
更にまた、上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量５７L/dayによる生物学的処理（第３段処理）が終了した後、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量５７L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を８５L/dayにまで増加させ、１０日間の生物学的処理（第４段処理）を行った。この間、処理水中のチオシアンイオン濃度が不安定になった。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、１５９mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は０．１６mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は７１mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００６０】
上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量８５L/dayによる生物学的処理（第４段処理）では処理水中のチオシアンイオン濃度が不安定になったため、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量８５L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を６８L/dayにまで減少させ、９日間の生物学的処理（第５段処理）を行った。この間、処理水中のチオシアンイオン濃度が減少し、その後安定した。
安定後９日間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、６．６mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は０．１９mgN/Lであった。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は１４２mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００６１】
更にまた、上記の固定担体21表面積１m2当りの被処理水流量６８L/dayによる生物学的処理（第５段処理）が終了した後、この固定担体21表面積１m2当り被処理水流量６８L/dayの生物学的処理の場合と同様に、チオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンのモニタリングを行いながら、また、ｐＨ値のモニタリングを行いながら、槽内にセットされた固定担体21の表面積１m2当りの被処理水流量を２８L/dayにまで減少させ、１１１日間の生物学的処理（第６段処理）を行った。
この期間の処理水中のチオシアン酸イオンの平均濃度は、図６に示すように、
０．５０mgSCN/Lであり、また、亜硝酸イオンの平均濃度は２．３mgN/Lであった。この間の処理水中のチオシアン酸イオン及び亜硝酸イオンの濃度の経過は、図７に示すように、チオシアン酸イオンの除去率を高い値に維持しつつ、亜硝酸イオンの生成のほぼ完全な抑制も維持していた。また、この際に測定された生物処理領域20a内のＭＬＳＳの平均濃度は１１９mg/Lであり、この時も浮遊している活性汚泥がチオシアン酸イオンの除去に寄与する割合が小さいことが確認された。
【００６２】
上記実施例１、２及び３の結果から、本発明の好気性固定床を構成して行う被処理水の生物学的処理においては、単に亜硝酸イオンの生成を抑制しながらチオシアン酸イオンを選択的に除去できるだけでなく、チオシアン酸イオンを高速で処理できることが判明した。更に、一度固定担体表面積当りの被処理水流量を増加させ、維持してアンモニウムイオンの亜硝酸イオンへの酸化抑制が達成できた後は、被処理水流量を減少させても、この被処理水流量の変動に関わらず亜硝酸イオンの生成を抑制しながら、チオシアン酸イオンを選択的に除去できることが判明した。
【符号の説明】
【００６３】
１…生物処理槽、２…沈降槽、３〜６…配管、７…アルカリ供給ポンプ、８…ｐＨ計、９：固定担体、10…表面曝気装置、11…モーター、12…エアポンプ、20…実験用の生物処理装置、20a…生物処理領域、20b…沈降領域、21…固定担体、22…散気管、23…隔壁、24…被処理水、25…最終処理水。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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