(57)【要約】【課題】安定した処理効率の高い脱窒処理を可能にするとともに処理費用を低減化するとともに、運転管理を容易とし、コンパクトで省スペースの可能な窒素化合物含有排水の処理方法を提供すること。【解決手段】脱窒処理に先立ちあらかじめ脱気処理をして微生物の硝酸呼吸を妨げることなく脱窒処理をすることにより処理効率を向上させる。そして有機炭素源として一般に使用されているメタノールに代え廃糖蜜を使用することにより、薬品費用を低減する。さらに曝気槽２６中に浸漬型の膜分離装置２７を設け、膜分離装置を曝気処理に際して生ずる気泡群中にに設置することにより該装置の膜面の目詰まりを防止する。【選択図】　　　図１
2004066030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する方法において、排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程、脱気工程処理液を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程よりなり、順次処理することを特徴とする排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項２】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する方法において、排水もしくは後工程から供給される返送液を含む排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程、該脱気工程処理液に有機炭素源ならびに栄養源を添加して前記脱気工程処理液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなり、順次処理することを特徴とする排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項３】
前記固液分離工程における曝気後の処理液の一部または全部を、前記脱気工程に返送し循環処理することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項４】
前記脱気工程処理液中に添加する有機炭素源が、廃糖蜜であることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項５】
前記固液分離工程が、曝気処理の際に生ずる気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つの請求項に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項６】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合工程、該混合液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒工程、該予備脱窒工程処理液を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程、該脱気工程処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなり、順次処理することを特徴とする排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項７】
前記脱窒工程処理液の一部または全部を、前記混合工程に返送し循環処理することを特徴とする請求項６に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項８】
前記混合工程において添加する有機炭素源が廃糖蜜であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項９】
前記固液分離工程が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項６又は請求項７又は請求項８に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項１０】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合工程、該混合液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒工程、該予備脱窒工程処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に含まれる有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなり、さらに前記曝気した処理液の一部または全部を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程を経て、前記脱窒工程および固液分離工程に循環し、順次処理することを特徴とする排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項１１】
前記予備脱窒工程処理液の一部または全部を、前記混合工程に返送し循環処理することを特徴とする請求項１０に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項１２】
前記混合工程において添加する有機炭素源が廃糖蜜であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項１３】
前記固液分離工程が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項１０又は請求項１１又は請求項１２に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【請求項１４】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する装置において、排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段よりの処理液を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段とを具えたことを特徴とする排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項１５】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する装置において、排水もしくは後工程から供給される返送液を含む排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段よりの処理液に有機炭素源ならびに栄養源を添加して前記処理液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段よりの処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段とを具えたことを特徴とする排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項１６】
前記固液分離手段における曝気後の処理液の一部または全部を、前記脱気手段に返送する返送ポンプを具えたことを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項１７】
前記脱気手段よりの処理液中に添加する有機炭素源が、廃糖蜜であることを特徴とする請求項１４又は請求項１５又は請求項１６に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項１８】
前記固液分離手段が、曝気処理の際に生ずる気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１つの請求項に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項１９】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合手段と、該混合手段液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒手段と、該予備脱窒手段よりの処理液を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段の処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段の処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段とを具えたことを特徴とする排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２０】
前記脱窒手段の処理液の一部または全部を、前記混合手段から前記予備脱窒手段に循環返送する循環ポンプとを具えたことを特徴とする請求項１９に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２１】
前記混合手段において添加する有機炭素源が廃糖蜜であることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２２】
前記固液分離手段が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項１９又は請求項２０又は請求項２１に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２３】
硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加混合する混合手段と、該混合手段からの液中に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒手段と、該予備脱窒手段よりの処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段の処理液に含まれる有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段と、前記曝気した処理液の一部または全部を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段を経て、前記脱窒手段から前記固液分離手段に循環する送液ポンプとを具えたことを特徴とする排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２４】
前記予備脱窒手段よりの処理液の一部または全部を、前記混合手段から前記予備脱窒手段に循環返送する循環ポンプを具えたことを特徴とする請求項２３に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２５】
前記混合手段において添加する有機炭素源が廃糖蜜であることを特徴とする請求項２３又は請求項２４に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【請求項２６】
前記固液分離手段が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段であることを特徴とする請求項２３又は請求項２４又は請求項２５に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水中に含まれる窒素酸化物、特に硝酸イオンを生物学的に除去する排水中の窒素化合物除去方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種産業排水や一般生活環境から排出される排水中には窒素化合物が含まれることが多い。これらは一般に生物学的硝化脱窒処理により、最終的には硝酸性窒素の形態とした後、分解処理される。
【０００３】
従来、前記硝酸性窒素は、嫌気性条件下において微生物により分解処理されており、その概略を図４に基づき説明する。
【０００４】
各発生源から供給される硝酸性窒素を含む排水は、チオバチルス、シュードモナス、ミクロコッカス等脱窒菌の生息する脱窒槽に導入される。そして有機炭素源としてメタノール、栄養源としてリン酸、また必要によりｐＨ調整剤として例えば水酸化ナトリウム等のアルカリ剤、または塩酸や硫酸等の酸、が添加され（薬品はいずれも図示省略）、嫌気性条件下で微生物の硝酸呼吸によって排水中の硝酸性窒素および共存成分が分解し、窒素ガス、水、炭酸ガスとなり無害化される。
【０００５】
次いで脱窒後の処理液は曝気槽に流入し、好気性条件下で上記微生物の酸素呼吸により脱窒処理液に残存するメタノール等の有機炭素源が分解される。
【０００６】
そして処理後の曝気槽排出液中に含まれる固形物は沈降分離等によって除去され処理水として系外に排出され、沈殿物は曝気槽汚泥とともに返送汚泥として脱窒槽へ返送する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の処理法には次のような問題点があった。
【０００８】
すなわち、特に硝化脱窒処理のように溶存酸素濃度の高い好気性処理液を嫌気性条件下で脱窒素処理する場合、この溶存酸素により脱窒菌の硝酸呼吸が妨げられ、窒素除去率が６０〜７０％程度となる。窒素除去率を高めるためには、多量のメタノールが必要で、このため滞留時間が長くなり、設備容積が大きくなるという問題があった。
【０００９】
また、脱窒処理に際し有機炭素源として添加するメタノールが高価であるにもかかわらず、前記のごとく多量消費するため、処理費用が高額になりがちであった。
さらに、曝気槽内液の汚濁物質（ＢＯＤ、ＣＯＤ）濃度が低い場合、これらの汚濁物質の分解に必要な空気量より多く過曝気となることがあり、それによって活性汚泥フロックが微細化することになるため、固液分離手段としての沈降分離槽が大型化するとともに設備費用が高額になり、また運転管理が複雑となった。
【００１０】
本発明は、このような従来の処理法に有する問題点を解決すべく提案されたもので、処理効率が高く経済的な排水中の窒素化合物の除去方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は次のごとく構成することを特徴とするものである。
【００１２】
（１）硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する方法において、排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程と、脱気工程処理液を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程とよりなり、順次処理する排水中の窒素化合物除去方法。
（２）硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する方法において、排水もしくは後工程から供給される返送液を含む排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程、該脱気工程処理液に有機炭素源ならびに栄養源を添加して前記脱気工程処理液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなり、順次処理する排水中の窒素化合物除去方法。
【００１３】
（３）前記固液分離工程における曝気後の処理液の一部または全部を、前記脱気工程に返送し循環処理する上記（１）又は（２）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００１４】
（４）前記脱気工程処理液中に添加する有機炭素源が、廃糖蜜である上記（１）又は（２）又は（３）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００１５】
（５）前記固液分離工程が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００１６】
（６）硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合工程、該混合液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒工程、該予備脱窒工程処理液を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程、該脱気工程処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなることを特徴とする排水中の窒素化合物除去方法。
【００１７】
（７）前記脱窒工程処理液の一部または全部を、前記混合工程に返送し循環処理することを特徴とする上記（６）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００１８】
（８）前記混合工程において添加する有機炭素源が廃糖蜜である上記（６）又は（７）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００１９】
（９）前記固液分離工程が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（６）又は（７）又は（８）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００２０】
（１０）硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合工程、該混合液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒工程、該予備脱窒工程処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒工程、該脱窒工程処理液に含まれる有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離工程よりなり、さらに前記曝気した処理液の一部または全部を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気工程を経て、前記脱窒工程および固液分離工程に循環し、順次処理することを特徴とする排水中の窒素化合物の除去方法。
【００２１】
（１１）前記予備脱窒工程処理液の一部または全部を、前記混合工程に返送し循環処理する上記（１０）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００２２】
（１２）前記混合工程において添加する有機炭素源が廃糖蜜である上記（１０）又は（１１）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００２３】
（１３）前記固液分離工程が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（１０）又は（１１）又は（１２）に記載の排水中の窒素化合物除去方法。
【００２４】
（１４）硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する装置において、排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段よりの処理液を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段とを具えた排水中の窒素化合物除去装置。
【００２５】
（１５）硝酸ないし硝酸塩を含む排水を生物学的に処理する装置において、排水もしくは後工程から供給される返送液を含む排水を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段よりの処理液に有機炭素源ならびに栄養源を添加して前記処理液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段よりの処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段とを具えた排水中の窒素化合物除去装置。
【００２６】
（１６）前記固液分離手段における曝気後の処理液の一部または全部を、前記脱気手段に返送する返送ポンプを具えた上記（１４）又は（１５）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００２７】
（１７）前記脱気手段よりの処理液中に添加する有機炭素源が、廃糖蜜である上記（１４）又（１５）又は（１６）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００２８】
（１８）前記固液分離手段が、曝気処理の際に生ずる気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（１４）から（１７）の内、いずれか１つに記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００２９】
（１９）硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加し混合する混合手段と、該混合手段液に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒手段と、該予備脱窒手段よりの処理液を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段と、該脱気手段の処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段の処理液に残存する有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段とを具えたことを特徴とする排水中の窒素化合物除去装置。
【００３０】
（２０）前記脱窒手段の処理液の一部または全部を、前記混合手段から前記予備脱窒手段に循環返送する循環ポンプとを具えた上記（１９）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００３１】
（２１）前記混合手段において添加する有機炭素源が廃糖蜜である上記（１９）又は（２０）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００３２】
（２２）前記固液分離手段が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（１９）又は（２０）又は（２１）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００３３】
（２３）硝酸ないし硝酸塩を含む排水に有機炭素源ならびに栄養源を添加混合する混合手段と、該混合手段からの液中に含まれる硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する予備脱窒手段と、該予備脱窒手段よりの処理液に残存する硝酸ないし硝酸塩を嫌気性条件下で微生物により分解する脱窒手段と、該脱窒手段の処理液に含まれる有機物を曝気しながら好気性条件下で微生物により分解するとともに曝気処理液に含まれる固形物を分離する固液分離手段と、前記曝気した処理液の一部または全部を脱気し液中の溶存酸素濃度を低下せしめる脱気手段を経て、前記脱窒手段から前記固液分離手段に循環する送液ポンプとを具えた排水中の窒素化合物除去装置。
【００３４】
（２４）前記予備脱窒手段よりの処理液の一部または全部を、前記混合手段から前記予備脱窒手段に循環返送する循環ポンプを具えた上記（２３）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００３５】
（２５）前記混合手段において添加する有機炭素源が廃糖蜜である上記（２３）又は（２４）に記載の排水中の窒素化合物除去装置。
【００３６】
（２６）前記固液分離手段が、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域に設置された膜分離手段である上記（２３）又は（２４）又は（２５）に記載の排水中の窒素化合物除去装置、
を各々特徴とするものである。
【００３７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一例を示す実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３８】
図１は本発明の第１実施態様に係る工程を示す。
（１）脱気工程
図１において、各種発生源から排出される硝酸または硝酸イオンを含む排水１は、後述する曝気槽２６から返送液管６より供給される返送液とともに脱気槽２１に流入する。流入液は、特に返送液に含まれる大気成分によって溶存酸素濃度が高い状態にあり、そのままの状態で嫌気性条件下での脱窒処理をしても期待した処理効果が得られない。このため脱気槽２１の上部に設けた脱気ポンプ３１により排気２を放出させ、脱気槽２１内を負圧状態にして液中の溶存酸素濃度を低下させる。その際、脱気ポンプ３１の吸引圧は１〜１００Ｔｏｒｒ、滞留時間を１〜５ｍｉｎとすることにより、排水液中の溶存酸素濃度は０．５ｍｇ／ｌ程度の低酸素濃度となる。
【００３９】
（２）脱窒工程
低酸素濃度となった脱気処理液は脱窒槽２５へ導入する。ここで添加する炭素源としては、例えばメタノール、栄養源としてはリン酸、また、ｐＨ調整剤としては、例えば水酸化ナトリウム等のアルカリ剤、または、塩酸や硫酸等の酸を用いればよく、必要に応じ適正量を添加する。なお有機炭素源としては、一般に使用されている前記したメタノールに代えて廃糖蜜を使用してもよく、その場合もメタノールと比べて遜色なく好ましい脱窒処理性能が得られる。この廃糖蜜は製糖工場において、糖液より目的物の糖分を分離した後の廃液であることから、メタノールと比べてはるかに安価に入手することができ、薬品費用の低減が図れる。
【００４０】
ここで脱窒槽２５内の液中に含まれる硝酸イオン（ＮＯ３−）は次の（１）式のごとく反応して無害の成分に分解する。その際、脱窒槽２５の容積負荷を０．５〜２ｋｇ−Ｎ／ｍ３・日とすることにより、窒素除去率（Ｎとして）として９９％以上処理される。
２ＮＯ３−＋１０Ｈ　→　Ｎ２↑＋４Ｈ２Ｏ＋２ＯＨ−　…（１）式
【００４１】
しかし、排水１、また特に曝気槽２６から、返送液管６より供給される返送液の中には飽和量に相当する大量の溶存酸素が含まれており、脱窒処理の際に脱気処理することなく有機炭素源としてメタノール添加すれば、次式で要約されるように微生物の硝酸呼吸に必要な大量のメタノールを必要とする。
Ｃｍ＝２．４７ＮＯ３−Ｎ＋１．５３ＮＯ２−Ｎ＋０．１９ＤＯ　…（２）
式
ここに、
Ｃｍ　　　：　要求メタノール濃度（ｍｇ／ｌ）
ＮＯ３―Ｎ　：　除去硝酸塩濃度（ｍｇ／ｌ）
ＮＯ２―Ｎ　：　除去亜硝酸塩濃度（ｍｇ／ｌ）
ＤＯ　　　：　除去溶存酸素（ｍｇ／ｌ）
【００４２】
（３）固液分離工程
次に脱窒工程からの脱窒処理液９を送液ポンプ３２を介して曝気槽２６に導く。脱窒工程から脱窒処理液管９を経て供給される脱窒処理液中には、前記脱窒工程で炭素源として添加されたメタノールや糖蜜等の有機物が残存している。そこでこの脱窒処理液を曝気槽２６に導き、ブロワ３３から供給される空気によって溶存酸素が与えられ、好気性条件下で微生物により有機物を分解する。なお、曝気槽２６内の曝気処理液の一部を返送液管６を経て脱気槽２１へ返送した後、前記と同様に排水１とともに循環処理すればさらに良好な脱窒効果が得られる。
【００４３】
こうして曝気処理終了後の処理液中には、排水１中にもともと含まれていた固形物や曝気処理の際に生成した固形物が含まれている。したがって本実施形態では曝気槽２６中に浸漬型膜分離装置２７を設けてこれらの固形物を取り除く。その際、膜分離装置２７は、曝気処理の際に起生する気泡群中に包まれる領域、すなわちブロワ３３の直上付近に設置するとよい。このように構成することにより、膜分離装置２７の運転時に気泡が装置の膜面に衝突し、その表面から常に固形物を取り除き目詰まりを防止する効果が得られる。また装置をきわめて小型化することができ、沈殿槽等を採用した場合のような広大な設置場所が不要となり、運転管理もきわめて容易となる。こうして固液分離後の処理水１０は開閉弁１０Ａを経て系外へ排出する。
【００４４】
図２は本発明の第２実施態様に係る工程を示す。
【００４５】
（１）混合工程
図２より、各種発生源から排出される硝酸または硝酸イオンを含む排水１は後述する脱窒塔２４からの処理液とともに混合槽２２に流入させる。炭素源としては例えばメタノール、栄養源としてはリン酸、またｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム、硫酸等を使用することができこれらを添加して混合する。なお炭素源としては、一般に使用されているメタノールに代えて前記と同様に廃糖蜜を使用してもよい。
【００４６】
（２）脱窒工程
次に混合工程で混合処理後の処理液は、循環ポンプ３５を介して循環液７として脱窒塔２４に供給する。脱窒塔２４の容積負荷を２〜１０ｋｇ−Ｎ／ｍ３・日とすることにより窒素除去率が９０％以上となる。脱窒塔２４にて処理された予備脱窒液８ａは脱気槽２１に注入する。
【００４７】
（３）脱気工程
予備脱窒工程からの処理液は脱気槽２１に流入し、図１の場合と同様に脱気槽２１の上部に設けた脱気ポンプ３１により排気２を放出させ、液中の溶存酸素濃度を低下させる。その際の処理条件は図１の場合と同様である。
【００４８】
次いで脱気工程における脱気処理液は混合槽２２に導き、その大部分は排水１と混合後、循環ポンプ３４によって脱窒塔２４に送られ、残る部分は送液ポンプ３２を介して曝気槽２６へ送る。
【００４９】
（４）固液分離工程
曝気槽２６へ送られた脱窒処理液９は、以下図１の場合と同様に処理し、曝気槽２６内に設けた膜分離装置２７によって固液分離した後、処理水１０は開閉弁１０Ａを経て系外へ排出する。
【００５０】
図３は本発明の第３実施態様に係る工程を示す。
（１）混合工程、予備脱窒工程
排水１中に図２の場合と同様に薬品を添加して混合し、予備脱窒処理を行う。混合槽２２および脱窒塔２４での処理形態は図２において説明したものと同様である。ただし、本実施態様では循環液（混合液）７を原排水１自体をあらかじめ脱気処理することなく脱窒塔２４にて薬品混合後直接脱窒処理をする。なお、循環槽２３に導入した予備脱窒処理液８の一部または全部を混合槽２２へ返送した後、排水１とともに前記と同様に循環処理すればさらに良好な脱窒効果が得られる。
【００５１】
（２）脱窒工程
予備脱窒処理工程からの処理液８は、脱窒槽２５でさらに脱窒処理をする。
なお本実施態様では、予備脱窒処理液８ｂについてもあらかじめ脱気処理することなく直接脱窒処理を行う。この場合の脱窒槽容積負荷は０．５〜２ｋｇ−Ｎ／ｍ３・日である。
【００５２】
（３）固液分離工程、脱気工程
脱窒工程からの脱窒処理液は、送液ポンプ３２を介して曝気槽２６へ送り曝気処理をする。なお、本実施態様では曝気槽２６にて処理後の処理液の一部２６ａを脱気槽２１に導き、ここで十分に液中の溶存酸素濃度を低下させた後、再度脱窒槽２５に循環させ脱窒処理をする。
【００５３】
曝気処理後ほぼ完全に窒素化合物を除去した後、曝気槽２６内に設けた膜分離装置２７で固液分離した後、処理水１０は開閉弁１０Ａを経て系外へ排出する。
【００５４】
ここに本実施態様では、前段工程（混合工程、予備脱窒工程）と後段工程（脱窒工程、脱気工程、固液分離工程）とをセパレートすることができるため、設置にあたっての配置が容易となる利点がある。
【００５５】
【実施例】
（実施例１）
表１に示す性状の排水を、図１のフローで処理した結果を表２に示す。
表２に記載の通り、脱気槽で返送液の溶存酸素を低減することにより脱窒槽でのメタノール注入量は少なくすむ。
なお、メタノールに代えて廃糖蜜を５０〜７０ｇ／Ｌ注入しても同様の結果が得られた。
【００５６】
（実施例２）
表１に示す性状の排水を、図２のフローで処理した結果を表２に示す。
表２に記載の通り、脱気槽で返送液の溶存酸素を低減することによって、実施例１と同様に、メタノール低減効果がある。
なお、メタノールに代えて廃糖蜜を５０〜７０ｇ／Ｌ注入しても同様の結果が得られた。
【００５７】
（実施例３）
表１に示す性状の排水を、図３のフローで処理した結果を表２に示す。
表２に記載の通り、脱気槽で返送液の溶存酸素を低減することによって、実施例１と同様に、メタノール低減効果がある。
なお、メタノールに代えて廃糖蜜を５０〜７０ｇ／Ｌ注入しても同様の結果が得られた。
【００５８】
実施例２及び３は、独立する脱窒塔２４を別途設けているので、実施例１に比べより大きな脱窒処理能力があり、ひいては、装置全体の小型化が図れる。
実施例２は装置全体の小型化３が最も図れ、実施例３は脱窒処理能力が最も大きい。
【００５９】
【比較例】
表１に示す性状の排水を、図４の従来フローで処理した結果を表２に示す。
表２に記載の通り、返送液を脱気せず（溶存酸素を低減せず）に脱窒すれば、実施例１ないし３に比べ、大量のメタノールを注入する必要がある。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べた本発明の構成により次の効果を奏出することができる。
すなわち、脱窒処理に先立ちあらかじめ脱気処理を行うので、高価なメタノール等有機炭素源の消費量を低減させ、さらに脱窒菌の硝酸呼吸を妨げることなく処理できるので、安定した処理効率の高い脱窒処理が可能となる。
【００６１】
また、脱窒処理に際して添加する有機炭素源として高価なメタノールに代えて安価な廃糖蜜を添加することにより薬品費用を大幅に低減できる。
【００６２】
そして、膜分離装置２７を曝気処理に際して起生する気泡群中に包被される領域、すなわちプロワの直上付近に設置することにより、膜分離分離装置２７の運転時に気泡が装置の膜面に衝突し、該表面から常に固形物を取り除き目詰まりを防止する効果が得られる。またさらに、固液分離装置を曝気槽内に設置できるためコンパクトとなり、沈殿槽などのような余分なスペースが不要であり、設置場所に制約がある場合でも配置が容易となる利点がある
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様に係る工程説明図である。
【図２】本発明の第２の実施態様に係る工程説明図である。
【図３】本発明の第３の実施態様に係る工程説明図である。
【図４】従来技術に係る工程の概略図である。
【符号の説明】
１…排水
２…排気
３…メタノール
４…リン酸
５…水酸化ナトリウム
６…返送液管
７…循環液
８…脱窒液
９…脱窒処理液
１０…処理水
２１…脱気槽
２２…混合槽
２３…循環槽
２４…脱窒塔
２５…脱窒槽
２６…曝気槽
２７…膜分離装置
３１…脱気ポンプ
３２…送液ポンプ
３３…ブロワ
３５…循環ポンプ
【図１】
2004066030.tif 000003
【図２】
2004066030.tif 000004
【図３】
2004066030.tif 000005
【図４】
2004066030.tif 000006