有机性排放水的处理装置及方法 【技术领域】
本发明设计污水处理，更详细地说涉及用于通过活性污泥法对有机性工业废水或生活废水等的有机性排放水进行脱氮·硝化处理的装置及方法。
背景技术
现有的借助活性污泥的水处理，为了获得净化了的处理水必须进行活性污泥混合液的固液分离。为此，通常采用将活性污泥混合液导入沉淀池，通过重力沉降使污泥沉降，使上澄液作为处理水从沉淀池流出的方法。在此情况下，为了使活性污泥沉降需要具有充分的沉降面积和滞留时间的沉淀池，是造成处理装置大型化和增大设置容积的主要原因。而且，活性污泥的沉降性因膨胀等而恶化时，污泥从沉淀池流出，招致处理水的恶化。
另外，借助脱氮·硝化的生物学的氮去除方法，使硝化液从硝化槽循环到脱氮槽，通过活性污泥中的脱氮菌将硝化液中的NOX-N(硝酸性氮及亚硝酸性氮)还原成氮气。此时，流入原水的BOD源用作脱氮反应用的氢给予体。在这样的脱氮·硝化法中，为了获得较高的氮去除率，需要加大硝化槽到脱氮槽的循环量。但是，如果从硝化槽溶解氧浓度高的污泥的循环量大的话，由于带入溶解氧，会产生作为厌气槽的脱氮槽中脱氮性能降低的问题。
另一方面，现有技术中取代沉淀池而采用借助膜分离来进行活性污泥的固液分离的手法。此时，作为固液分离用膜，一般采用精密过滤膜或超滤过滤膜。但是，该方法作为过滤分离机构需要由泵吸引或加压，由于通常在数十kPa～数百kPa的压力下进行过滤，所以泵的动力大，造成运行成本增加。而且，虽然通过膜分离能获得完全没有SS的澄清的处理水，但流量低，为了防止膜污染，需要定期用药清洗膜。
最近，作为取代沉淀池的活性污泥混合液的固液分离法，提出了在曝气槽中浸渍织物、无纺布、金属网状材料等的通水性片材构成的过滤体，在过滤体表面上二次形成污泥颗粒自身的附着物层，将此污泥层用作过滤层以较低的水头压获得澄清的过滤水的方法。该方法称作动态过滤，通水性片材构成的过滤体自身使污泥颗粒通过，通过在过滤体表面生成活性污泥混合液的交叉流动，在通水性片材上二次形成污泥絮凝物的附着物层，该污泥层作为过滤层(动态过滤层)起作用，从而使被处理液中的污泥和SS固液分离。动态过滤层随着过滤时间的推移增加厚度，因此，过滤阻力增大而降低过滤流量，在此情况下，通过设置在过滤体下部的散气管进行曝气，剥离过滤体表面形成的污泥的动态过滤层之后，再度形成动态过滤层，从而获得稳定的过滤流量。
在将所述动态过滤法用在脱氮·硝化法中时，可以考虑在硝化槽中配置动态过滤组件的形式，和与脱氮槽、硝化槽单独设置固液分离槽并在固液分离槽内配置动态过滤组件的形式。但是，无论哪种形式，为了获得较高的氮去除率，都需要加大从硝化槽到脱氮槽的循环量，与现有的方法同样，存在溶解氧较高的硝化液的流入所造成的脱氮槽的脱氮性能降低的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于，提供可解决在上述那样的通过脱氮·硝化进行有机性排放水处理的系统中，为了获得较高的氮去除率而加大从硝化槽到脱氮槽的循环量时，因溶解氧较高的硝化液流入脱氮槽而使脱氮槽的脱氮性能降低这样的相矛盾的问题，不降低脱氮槽的脱氮性能而能达到较高氮去除率的通过脱氮·硝化进行有机性排放水的处理的装置及方法。
本发明通过下述手段解决上述课题。
1.一种有机性排放水的处理装置，所述有机性排放水的处理装置将2级或2级以上由顺次连接脱氮槽及硝化槽而成的处理槽进行串联连接；其特征在于，具备：用于将被处理水分别注入各级脱氮槽的配管、用于对至少一个硝化槽内的活性污泥混合液的至少一部分进行过滤分离处理的机构、和把由该过滤分离处理得到的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽的配管。
2.上述第1项所述的有机性排放水的处理装置，将过滤分离机构设置在硝化槽内，将硝化槽内通过过滤分离处理浓缩了的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽。
3.上述第1项所述的有机性排放水的处理装置，配置固液分离槽，将过滤分离机构设置在固液分离槽内，将固液分离槽内通过过滤分离处理浓缩了的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽。
4.上述第1项～第3项中的任意一项所述的有机性排放水的处理装置，作为过滤分离机构，采用在通水性过滤层支撑材料的上面形成动态过滤层的动态过滤体。
5.上述第4项所述的有机性排放水的处理装置，通水性的过滤层支撑材料由织物材料、无纺布材料或金属网状材料之一或1种以上构成。
6.上述第1项～第5项中的任意一项所述的有机性排放水的处理装置，还具备：用于导入最终级硝化槽的活性污泥混合液的至少一部分进行固液分离的沉淀池，和用于把从沉淀池回收的沉淀污泥的至少一部分返送到第一级脱氮槽的配管。
7.上述第1项～第6项中的任意一项所述的有机性排放水的处理装置，在第一级脱氮槽的更前面一级连接绝对厌气槽，在绝对厌气槽也连接用于分别注入被处理水的配管。
8.上述第1项～第7项中的任意一项所述的有机性排放水的处理装置，在脱氮槽及硝化槽的至少一部分充填可附着生物菌体的载体。
9.一种用有机性排放水的处理装置进行有机性排放水的处理的方法，是采用将2级或2级以上由顺次连接脱氮槽及硝化槽而成的处理槽进行串联连接的有机性排放水的处理装置进行有机性排放水的处理的方法；其特征在于，将被处理水分别注入各级脱氮槽，同时，对至少1个硝化槽内的活性污泥混合液的至少一部分进行过滤分离处理，将由该过滤分离处理得到的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽。
10.上述第9项所述的方法，借助设置在硝化槽内的过滤分离机构进行过滤分离处理，将硝化槽内通过过滤分离处理浓缩了的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽。
11.上述第9项所述的方法，将至少1个硝化槽内的活性污泥混合液的至少一部分供给到在内部配置有过滤分离机构的固液分离槽，进行活性污泥混合液的过滤分离处理，将固液分离槽内通过过滤分离处理浓缩了的浓缩污泥混合液的至少一部分供给到脱氮槽。
12.上述第9项～第11项中的任意一项所述的方法，作为过滤分离机构，采用在通水性过滤层支撑材料的上面形成活性污泥颗粒的动态过滤层的动态过滤体。
13.上述第12项所述的方法，通水性的过滤层支撑材料由织物材料、无纺布材料或金属网状材料之一或1种以上构成。
14.上述第9项～第13项中的任意一项所述的方法，将最终级硝化槽的活性污泥混合液的至少一部分导入沉淀池进行固液分离处理，把从沉淀池回收的沉淀污泥的至少一部分返送到第一级脱氮槽。
15.上述第9项～第14项中的任意一项所述的方法，在第一级脱氮槽的更前面一级连接绝对厌气槽，在绝对厌气槽也分别注入被处理水。
16.上述第9项～第15项中的任意一项所述的方法，在脱氮槽及硝化槽的至少一部分充填可附着生物菌体的载体进行处理。
根据本发明，采用将2级或2级以上由顺次连接脱氮槽及硝化槽而成的处理槽进行串联连接的有机性排放水的处理装置进行有机性废水的处理，将被处理水分别注入各级脱氮槽，同时，对硝化槽内的活性污泥混合液进行过滤分离处理，通过把该过滤分离处理所获得的浓缩污泥混合液供给到脱氮槽，可以维持脱氮槽内较高的污泥浓度，而且，将硝化液中的NOX-N供给到脱氮槽，被脱氮槽内的脱氮菌还原成N2，大幅度降低处理水的NOX-N，提高T-N(Total Nitrogen：全氮)的去除率。而且，通过将过滤污泥混合液过滤分离处理提取处理水而获得浓缩污泥混合液，将其供给到脱氮槽，所以，使得供给到脱氮槽中的浓缩污泥混合液的溶解氧浓度极低，即使将其返送到脱氮槽，对因带入溶解氧而造成脱氮性能降低的担心也非常小。
作为用于进行过滤分离处理的过滤分离机构，可以采用现有技术中公知的浸渍型膜分离装置。而且，在本发明的较佳实施例中，作为用于过滤分离处理硝化槽的污泥混合液的过滤分离机构，采用所谓的动态过滤组件，从而可以获得较低的水头压下稳定的过滤水。这些过滤分离机构，例如可以在浸渍配置在硝化槽内。
而且，在本发明的其他形态中，可以将固液分离槽单独配置，在其中浸渍配置上述那样的过滤分离机构，设置将硝化槽内的活性污泥混合液供给到固液分离槽的配管，在固液分离槽内进行活性污泥混合液的过滤分离处理，将所得到的浓缩污泥混合液供给到脱氮槽。
特别是，在作为过滤分离机构采用动态过滤体的场合，优选地，如上述那样配置固液分离槽，尽量在曝气气泡较少的状态下流入活性污泥混合液，在其中进行动态过滤处理。由于在动态过滤体浸渍配置在硝化槽内的场合，需要借助曝气产生的旋转流在过滤体表面形成下降流的交叉流动，所以，过滤体表面的流动受到曝气管位置和与过滤体的距离等的较大影响，有时会变得相当不均匀。污泥混合液对过滤体表面的流动不均匀的话，表面形成的污泥动态过滤层不具有均匀的厚度，所以难以获得稳定的过滤水量。另外，在将动态过滤体配置在硝化槽(曝气槽)内的场合，动态过滤层在混有曝气气泡的情况下形成，在这样的条件下因曝气气泡而使得动态过滤层容易剥离，所以有时会难以维持过滤水质。由于硝化槽的水位因流入水量及曝气风量而变动，所以与后续的槽的水头差变动导致过滤压不稳定，不仅成为过滤水量变动的主要原因，而且对过滤体表面形成的污泥过滤层的过滤性能也造成坏的影响。然而，通过与多级脱氮·硝化槽单独设置固液分离槽，在其中浸渍配置动态过滤体，将硝化槽内的活性污泥混合液供给到固液分离槽中，进行动态过滤产生的活性污泥混合液的过滤分离处理，即使流入原水的水量和水质的变动或活性污泥颗粒性状发生变化，也可以获得过滤水量不变动的水质良好的处理水。另外，在这样将固液分离槽单独配置的场合，关于固液分离槽，仅从硝化槽供给污泥混合液的同时，还从那里排出处理水，所以，固液分离槽内的溶解氧越靠近出口越低。从固液分离槽流出的浓缩污泥混合液的溶解氧浓度几乎变为0，即使返送到脱氮槽也完全不用担心因带入溶解氧而造成脱氮性能降低。
过滤分离处理在各级硝化槽中分别进行，可以将各过滤分离处理所获得的浓缩活性污泥混合液返送到该级的脱氮槽中。这样的话，由于将浓缩了的活性污泥混合液供给到各级脱氮槽中，所以可将脱氮·硝化槽内的MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids：活性污泥浮游物质)保持较高浓度、保证较高的氮去除量。进而，来自前级的硝化槽(例如后述的图1的1C)的硝化液，在后面一级的脱氮槽(图1的2B)中被供给到那里的原水有效地进行脱氮。或者，在本发明的其他形态中，仅在一部分硝化槽、特别是后级的硝化槽中进行过滤分离处理也可以。例如，可以仅在最终级的硝化槽中将槽内的活性污泥混合液进行过滤分离处理，将得到的浓缩污泥混合液返送到前级的任何脱氮槽中。
进而，在本发明的其他形态中，还可以在串联连接的多级脱氮·硝化槽的最终级的硝化槽的后级设置沉淀池，将最终级的活性污泥混合液的至少一部分导入沉淀池，进行固液分离处理。通过这样的构成，即使各级的过滤水量随着原水水量或水质的变动而降低，也可以在最终级的沉淀池进行固液分离，而且把在沉淀池得到的沉降污泥的至少一部分返送到第一级的脱氮槽中的话，就可以将脱氮槽内的MLSS维持在更高的浓度、得到较高的脱氮性能。
由于在各级脱氮槽及硝化槽中，可对来自硝化槽的硝化液进行过滤分离处理，将得到的过滤水作为处理水排出到系统外，所以，可以取得将槽内的MLSS维持在较高浓度、提高氮去除量，与进一步增大水量也能相对应的显著效果。
作为动态过滤体中使用的动态过滤槽形成用的通水性支撑材料，即使采用无纺布、织物和金属网等的任何一个都可以得到同样的效果。在采用织物、金属网的场合，适合采用细口径为50～200μm的。过滤体形状主要以平面形为中心，也可以采用圆筒形、中空形，可以将多个束起来作为组件过滤体使用。
另外，在处理对象的原水中的磷的浓度较高、需要进行生物学脱磷的场合，可以在第一级的脱氮槽的前级新设置绝对厌气槽，分别注入被处理水的一部分，同时使返送污泥流入绝对厌气槽，从而可以在绝对厌气槽中进行多聚磷蓄积细菌(PAO)的有选择增殖，使原水中的磷在硝化槽中被PAO摄取，因而可以去除原水中的磷。在该形态中，在最终级的硝化槽的后级配置沉淀池的场合，可以将沉淀池中回收的沉降污泥返送到绝对厌气槽中，而且，在不从最终级的处理槽返送污泥的场合，可以将第一级的脱氮槽内的污泥混合液的至少一部分返送到绝对厌气槽。
这样的可以以去除磷为目的而设置的绝对厌气槽，是指不存在DO(dissolved oxygen：溶解氧)也不存在NOX-N的反应槽，设置该槽的话，多聚磷蓄积细菌在生物处理系整体优先地增殖。进而，其结果使得原水中的磷作为多聚磷被多聚磷蓄积细菌摄取。
进而，本发明中，可以在各级脱氮槽及硝化槽的至少一部分充填可以附着生物菌体的载体。通过将这样的载体充填到脱氮槽及/或硝化槽中，可以取得能缩短滞留时间减小反应槽的容量的效果。作为可以以此为目的被采用的载体，例如可以列举PEG(聚乙二醇)、PVA(聚乙烯醇)等构成的粒径为2～4mm的高分子颗粒状材料或海绵状材料等。
【附图说明】
图1是本发明的一个形态涉及的有机性排放水的处理装置的概念图。
图2是本发明另一形态涉及的有机性排放水的处理装置的概念图。
图3是本发明另一形态涉及的有机性排放水的处理装置的概念图。
图4是本发明另一形态涉及的有机性排放水的处理装置的概念图。
图5是表示本发明的实施例中固液分离槽的平均过滤流量经过的图。
【具体实施方式】
下面参照附图详细说明本发明的种种实施方式。
图1中以流程图表示本发明的一个形态涉及的由有机性排放水的处理装置处理原水的一个例子。
图1所示的有机性排放水的处理装置，是将脱氮槽B和硝化槽C以脱氮槽B和硝化槽C的顺序连接成处理槽，通过串联连接多级所述处理槽来构成有机性排放水的处理装置。图1中，脱氮·硝化槽的级是三级，以液体连通状态串联连接，构成1B-1C-2B-2C-3B-3C等装置。在该处理装置中，流入的原水分为1A、2A、3A，分别注入到第一级脱氮槽1B、第二级脱氮槽2B、第三级脱氮槽3B中。由此，原水中的有机物作为脱氮反应的氢给予体使用，在厌气条件下进行脱氮反应。来自第一级脱氮槽1B的流出液流入到后续的第一级硝化槽1C，在此进行NH4-N(氨性氮)的硝化。在硝化槽中分别设置与空气供给管8相连接的散气装置9，借此进行曝气，使槽内的气氛成为好气性。第一硝化槽1C的硝化液(活性污泥混合液)供给到第一固液分离槽1D中，在此通过固液分离槽1D内的过滤组件进行过滤，得到第一级过滤水1F。过滤水量为不大于流入原水量的量。使过滤后的浓缩污泥混合液作为第一级循环污泥1E在第一级脱氮槽1B中循环，在此NOX-N被脱氮。而且，第一级硝化槽1C的硝化液的一部分被送到后续的第二级脱氮槽2B。
对于第二级脱氮槽2B、第二级硝化槽2C也同样，将硝化槽的污泥混合液供给到第二级固液分离槽2D得到过滤水2F，同时，使过滤后的浓缩污泥混合液作为第二级循环污泥2E在第二级脱氮槽2B中循环，对硝化液中的NOX-N进行脱氮处理。而且，对于第三级脱氮槽3B、第三级硝化槽3C也同样，将硝化液供给到固液分离槽3D中进行过滤，使得到的浓缩污泥混合液作为循环污泥3E在第三级脱氮槽3B中循环。
通过第一级～第三的固液分离槽得到的过滤水量是比流入原水的量要少的量。图1所示系统中，作为最终级的第三级的硝化槽3C的流出液4，流入到后续的沉淀池5中被沉降浓缩，得到作为处理水6的上澄水。在沉淀池5回收的沉降污泥(浓缩污泥)作为返送污泥7被返送到第一脱氮槽1B。
作为设置在固液分离槽内的过滤分离机构，可以使用该技术中公知的浸渍型的膜分离装置，或者也可以使用所谓的动态过滤组件。在使用动态过滤组件的场合，可以得到在低水头压下稳定的过滤水。而且，在固液分离槽内设置动态过滤组件的场合，无须特别需要用来在固液分离槽内形成沿过滤层支撑材料表面的污泥混合液的交叉流动的机构，以循环污泥通过时的流速足以形成动态过滤层。而且，在固液分离槽内培植动态过滤组件的场合，优选地在槽内配置动态过滤体的空洗用的散气管。
图1中，表示在最终级的硝化槽的后级中配置沉淀池5的例子，但是，也可以不在最终级的硝化槽的后级配置沉淀池5，在该场合，从最终级的固液分离槽得到的过滤水可以作为处理水被回收。而且，在不设置沉淀池5的场合，将各固液分离槽的过滤水量的总量调整到与流入的原水量相同的程度。
固液分离槽处的过滤运行，也可以对应流入原水量、水质以及处理水质进行其中的一个或两个过滤处理，而且，也可以使来自第三固液分离槽3D的循环污泥3E在第一级或第二级脱氮槽1B、2B中循环。在谋求较高的氮去除率的场合，最好使第三级固液分离槽3D的循环液在第一级脱氮槽1B中循环。
另外，作为本发明的另一形态，在图2中表示将过滤分离机构浸渍配置在硝化槽内的有机性排放水的处理装置的构成例。在图2所示的有机性排放水的处理装置中，将过滤分离机构1G、2G以及3G分别浸渍配置在第一级硝化槽1C、第二级硝化槽2C和第三级硝化槽3C中。其他的构成与图1所示装置相同。可通过浸渍配置在各硝化槽内的过滤分离机构得到过滤水1F、2F及3F。而且，从各硝化槽向相同级的脱氮槽返送过滤后的浓缩污泥混合液(1H、2H、3H)。作为浸渍配置在各硝化槽中的过滤分离机构，可以使用现有技术中公知的浸渍型膜分离装置，或者也可以使用所谓的动态过滤组件。在使用动态过滤组件的场合，最好与配置在硝化槽内的散气装置9间隔开地配置动态过滤组件，通过来自散气装置的曝气形成沿动态过滤组件的表面朝向下的交叉流动。通过这样进行配置，不会因曝气而使动态过滤层剥离，可以稳定形成动态过滤层。
在使用动态过滤组件作为过滤分离机构的场合，也可以将借助动态过滤组件得到的过滤水一度供给到别的沉淀池，把从那里得到的上澄液作为处理水加以回收。
另外，在原水中的磷的浓度较高，需要结合进行生物学的脱磷处理的场合，也可以在第一级脱氮槽的前级新设置绝对厌气槽，插入使一部分流入原水及返送污泥流入绝对厌气槽中的方式，即可去除原水中的磷。在图3及图4中，表示在第一级脱氮槽的前级新设置了绝对厌气槽的装置的构成例。
图3所示的装置，除了在第一级脱氮槽1B的前级新设置绝对厌气槽10之外，与图1所示装置的构成相同。在该场合，把来自最终沉淀池5的返送污泥供给到绝对厌气槽10。而且，通过分支管10A将原水1也分别注入到绝对厌气槽10。在图3所示的装置中，原水1并不分注到第一级脱氮槽1B中。而且，图4所示装置，除了在第一级脱氮槽1B的前级新设置绝对厌气槽10以外，与图2所示装置的构成相同。
通过下面的实施例具体说明本发明。但是，本发明并不仅限于该实施例。
实施例1
住宅区或工业区的下水通过图1所示的有机性排放水的处理装置进行处理。
表1中表示本实施例的处理条件。
对第一级～第三级的各脱氮槽1B、2B、3B分别注入供给5m3/d的原水。从各级的固液分离槽到各级的脱氮槽的循环污泥量都是15m3/d。从第一级～第三级的固液分离槽1D、2D、3D得到的过滤水量分别为4m3/d、4.5m3/d及5m3/d。从沉淀池5向第一级脱氮槽1B返送了2m3/d的返送污泥。第一级脱氮·硝化槽内的MLSS为4000mg/L。自第二级以后的脱氮槽、硝化槽MLSS为3500mg/L。
表1：各级的脱氮·硝化槽的处理条件 第一级 脱氮·硝化槽 第二级 脱氮·硝化槽 第三级 脱氮·硝化槽流入原水量(m3/d) 5 5 5循环污泥量(m3/d) 15 15 15过滤水量(m3/d) 4 4.5 5.0返送污泥量(m3/d) 2 - -MLSS(mg/L) 4000 3500 3500
本实施例中，在各个第一级～第三级固液分离槽中，在固液分离槽中作为过滤体组件浸渍设置三张有效过滤面积为0.6m2/张的平面形通水性过滤体。作为通水性过滤体，使用厚度约0.1mm、孔径114μm的聚酯织物。过滤时的水头压约为10cm，过滤体表面的污泥混合液的交叉流动流速平均为0.015m/s，在过滤体表面形成污泥的动态过滤层，由此进行过滤。
以每过滤运行二小时1回的比例，停止过滤运行，进行动态过滤体的清洗。首先，通过配置在过滤体下方的散气管进行曝气，从而由气泡对过滤体外部进行清洗(空洗)，接着，通过向过滤体内部注入水，对过滤体内部进行清洗(水反洗)。水反洗之后，进行通常的过滤运行，但是在规定的排泥时间之间不进行过滤水的回收，得到的过滤水作为污泥(排泥)返回到脱氮槽。
表2表示固液分离槽的处理条件。
表2：各级的过滤分离槽的处理条件污泥供给量(m3/d) 19过滤水量(m3/d) 4.0～5.0空洗风量(Nm3/m2/d)* 2.5空洗时间(min) 3水反洗量(m3/m2/d)** 40水反洗时间(min) 0.5排泥时间(min) 3过滤/清洗间隔 2.0h/1回
*固液分离槽的单位投影面积(m2)下每1天的送气量(Nm3)
**过滤体的单位投影面积(m2)下每1天的水洗量(m3)
图5表示本实施例中第一级～第三级固液分离槽的平均过滤流量经过。
在从开始处理起约两个月的运行中，过滤流量大致在2.7m/d前后，得到了稳定的处理。
另外，表3表示原水及全处理水的平均水质。在此，所谓“全处理水的平均水质”是各级固液分离槽的过滤水及沉淀池流出水的水质值的平均值。
对应于流入原水的SS为120mg/L，全处理水SS为5.6mg/L。
另一方面显示出，通过硝化脱氮处理，流入原水的NH4-N为45mg/L，与此相对，全处理水的NH4-N为0.5mg/L，几乎完全进行了硝化。另外，全处理水的NOX-N为5.0mg/L。原水的T-N为62mg/L，对应地，全处理水的T-N为7.5mg/L，得到了约88％的去除率。
表3：原水及全处理水的水质 原水 全处理水 PH 7.1 7.3 SS(mg/L) 120 5.6 BOD(mg/L) 230 不大于5 NH4-N(mg/L) 45 0.5 NOX-N(mg/L) ND 5.0 T-N(mg/L) 62 7.5 T-P(mg/L) 5.0 3.5
实施例2
住宅区或工业区的下水通过图3所示的有机性排放水的处理装置进行处理。
表4中表示本实施例的处理条件。
对绝对厌气槽10、第二级以及第三级的各脱氮槽2B、3B，分别注入供给了5m3/d的原水。从各级固液分离槽到各级脱氮槽的循环污泥量都是15m3/d。从第一级～第三级的固液分离槽1D、2D、3D得到的过滤水量分别是4m3/d、4.5m3/d及5m3/d。从沉淀池5向绝对厌气槽10返送了2m3/d的返送污泥。绝对厌气槽10中的混合液的MLSS为4000mg/L。第二级以后的脱氮槽、硝化槽MLSS为3500mg/L。
表4：绝对厌气槽和脱氮·硝化槽的处理条件 绝对厌气槽 第一级 脱氮·硝化槽 第二级 脱氮·硝化槽 第三级 脱氮·硝化槽流入原水量(m3/d) 5 - 5 5循环污泥量(m3/d) - 15 15 15过滤水量(m3/d) - 4 4.5 5.0返送污泥量(m3/d) 2 - - -MLSS(mg/L) 4000 4000 3500 3500
本实施例中，对于第一级～第三级的各个固液分离槽，作为过滤体组件分别在固液分离槽中浸渍设置了三张有效过滤面积0.6m2/张的平面形通水性过滤体。作为通水性过滤体使用了厚度约为0.1mm、孔径114μm的聚酯织物。过滤时的水头压约为10cm，过滤体表面的污泥混合液的交叉流动流速平均为0.015m/s，在过滤体表面形成污泥的动态过滤层，由此进行过滤。
以每过滤运行二小时1回的比例，停止过滤运行，进行动态过滤体的清洗。首先，通过配置在过滤体下方的散气管进行曝气，从而由气泡对过滤体外部进行清洗(空洗)，接着，通过向过滤体内部注入水，对过滤体内部进行清洗(水反洗)。水反洗之后，进行通常的过滤运行，但是在规定的排泥时间之间不进行过滤水的回收，得到的过滤水作为污泥(排泥)返回到脱氮槽。
表5表示固液分离槽的处理条件。
表5：各级的过滤分离槽的处理条件污泥供给量(m3/d) 19过滤水量(m3/d) 4.0～5.0空洗风量(Nm3/m2/d)* 2.5空洗时间(min) 3水反洗量(m3/m2/d)** 40水反洗时间(min) 0.5排泥时间(min) 3过滤/清洗间隔 2.0h/1回
*固液分离槽的单位投影面积(m2)下每1天的送气量(Nm3)
**过滤体的单位投影面积(m2)下每1天的水洗量(m3)
在从开始处理起约两个月的运行中，过滤流量大致在2.7m/d前后，得到了稳定的处理。
另外，表6表示原水及全处理水的平均水质。在此，所谓“全处理水的平均水质”是指各级固液分离槽的过滤水及沉淀池流出水的水质值的平均值。
流入原水的SS为120mg/L，对应地，全处理水SS为6.5mg/L。由于设置了绝对厌气槽10，所以可以增殖多聚磷蓄积细菌，其结果，原水的T-P(全磷)为4mg/L，与其相对地，全处理水的T-P为0.8mg/L。而且，由于存在多聚磷蓄积细菌，所以绝对厌气槽10中磷浓度(PO4-P)变为25mg/L。
另一方面显示出，通过硝化脱氮处理，流入原水的NH4-N为45mg/L，与此相对，全处理水的NH4-N为0.5mg/L，几乎完全进行了硝化。另外，全处理水的NOX-N为5.0mg/L。原水的T-N为62mg/L，对应地，全处理水的T-N为7.5mg/L，得到了约88％的去除率。
表6：原水及全处理水的水质 原水 全处理水 PH 7.1 7.3 SS(mg/L) 120 6.5 BOD(mg/L) 230 不大于5 NH4-N(mg/L) 45 0.5 NOX-N(mg/L) ND 5.0 T-N(mg/L) 62 7.5 T-P(mg/L) 5.0 3.5 T-P(mg/L) 4 0.8
工业上的可利用性
根据本发明，将2级或2级以上由顺次连接脱氮槽及硝化槽而成的处理槽进行串联连接，将被处理水分别注入各级脱氮槽，同时，对硝化槽内的活性污泥混合液进行过滤分离，通过把得到的浓缩污泥混合液返送到脱氮槽，可以维持脱氮槽内较高的污泥浓度，而且，将硝化液中的NOX-N供给到脱氮槽，由脱氮槽内的脱氮菌将其还原为N2，从而大幅度降低处理水的NOX-N，提高T-N的去除率。
而且，通过将过滤污泥混合液过滤分离处理提取处理水而获得浓缩污泥混合液，将其供给到脱氮槽，所以，使得供给到脱氮槽中的浓缩污泥混合液的溶解氧浓度极低，即使将其返送到脱氮槽，对因带入溶解氧而造成脱氮性能降低的担心也变得非常小。
进而，本发明的一个形态中，将硝化槽的活性污泥混合液供给到浸渍设置有过滤机构的固液分离槽中，从而，即使流入原水的水量、水质有变动或活性污泥颗粒形状有变化，也可以不变动过滤水量地得到稳定而水质良好的处理水。
进而，在本发明的优选形态中，在最终硝化槽的后级配置沉淀池，从而，即使过滤水量随着原水水量或水质变动而降低，也可以进行沉淀池中的固液分离。而且，由于通过各级的过滤机构将处理水的大部分作为过滤水排出，所以向沉淀池的流入水量变少、返送污泥浓度变高。因此，只要将该污泥返送到脱氮槽，即可将脱氮槽内的MLSS维持在高浓度，得到高的脱氮性能。
在各脱氮槽及硝化槽中，过滤机构将硝化槽的污泥混合液过滤并将过滤水排出槽外，因此，槽内的MLSS可以维持在高浓度，可以提高氮去除量、获得能够与水量增大相对应的显著效果。