有機性排水的處理方法及處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種對有機性排水進行處理的方法及裝置，特別是涉及一種對有機性 排水進行生物處理后，進一步進行逆滲透膜分離處理的方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 近年來，水資源的回收再利用漸受重視，而積極進行排水的處理及回收。尤其是， 由于超過濾（UF)膜或逆滲透（R0)膜所代表的具有微細孔徑的膜分離裝置也可去除高分子 量的有機物質，可得到高品質的處理水質，因此，被廣泛使用。這些的膜分離裝置，因為膜的 孔徑較小，當流入的有機物質濃度上升時，在膜面容易累積有機物質，過濾阻力顯著上升， 通水變得困難。在此種情況下，在膜分離裝置的前段設置生物處理裝置，在膜分離處理前先 降低排水中的有機物質濃度，在穩定處理方面是有效的。
[0003] 以往，對于在R0膜分離的前段進行生物處理而言，在專利文獻1中提出了一種方 法，其通過厭氧性生物處理、好氧性生物處理、凝集處理及浮上或沉降分離、R0膜分離對有 機性排水依次進行處理。
[0004] 在該方法中，在好氧性生物處理的前處理中應用較少生成污染R0膜的生物代謝 產物的厭氧性生物處理，由此，R0膜污染減少，可長期持續進行穩定的處理。
[0005] 在專利文獻1的方法中，存有以下的不良情形。即，在厭氧性生物處理的過程中所 生成的堿度，在經過好氧性生物處理后仍殘留，該堿度使凝集劑被消耗，因此，在凝集、固液 分離中所需的凝集劑添加量增大。其結果，過程中產生的污泥量增加，同時R0膜的鹽類負 載也增加，導致通過水量降低。
[0006] 現有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1 :日本特開2007-175582號公報。
【發明內容】
[0009][發明要解決的課題]
[0010] 本發明的課題是，解決上述專利文獻1的方法的問題，提供一種可通過好氧性生 物處理確實去除在厭氧性生物處理中所生成的堿度，減少凝集、固液分離所需的凝集劑用 量，并且降低其后的R0膜的鹽類負載的有機性排水的處理方法及處理裝置。
[0011] [解決課題的方法]
[0012] 本發明人等為解決上述課題而反復進行研究，其結果是發現，通過在好氧性生物 處理中使用載體，并且控制pH條件并以一次通過式進行處理，由此，可通過好氧性生物處 理確實去除厭氧性生物處理中所生成的堿度。
[0013] 本發明是基于上述見解而達成的，其要旨如下：
[0014] [1] -種有機性排水的處理方法，其具有：
[0015] 厭氧性生物處理工序，該厭氧性生物處理工序對有機性排水在厭氧條件下進行生 物處理；
[0016] 好氧性生物處理工序，該好氧性生物處理工序對從該厭氧性生物處理工序流出的 厭氧性生物處理水在好氧條件下進行生物處理；
[0017] 固液分離工序，該固液分離工序對從該好氧性生物處理工序流出的好氧性生物處 理水添加凝集劑并進行凝集后進行固液分離；以及，
[0018] 逆滲透膜分離工序，該逆滲透膜分離工序對該固液分離工序中所分離的分離水進 行處理，
[0019] 其特征在于，
[0020] 該好氧性生物處理工序，是在pH值為5. 5~6. 5的條件下，通過附著于載體的好 氧性微生物，以一次通過式（once-through)進行處理的工序。
[0021] [2]如[1]所述的有機性排水的處理方法，其中，所述好氧性生物處理工序中的pH 條件是pH值為5. 8~6. 3。
[0022] [3]如[1]或[2]所述的有機性排水的處理方法，其中，在所述好氧性生物處理 工序中，將所述厭氧性生物處理水裝入好氧性生物處理槽，在好氧條件下進行生物處理，并 且，所述載體是海綿載體，該好氧性生物處理槽的載體填充率是10~50%。
[0023] [4]如[1]至[3]中任一項所述的有機性排水的處理方法，其中，所述凝集劑是鐵 系凝集劑。
[0024] [5]如[4]所述的有機性排水的處理方法，其中，所述鐵系凝集劑是氯化鐵，以38 重量％FeCl3的添加量計，該氯化鐵的添加量是30~80體積ppm。
[0025] [6]如[1]至[5]中任一項所述的有機性排水的處理方法，其中，通過所述逆滲透 膜分離工序，對將所述分離水通過膜過濾過的過濾水進行處理。
[0026] [7] -種有機性排水的處理裝置，其具有：
[0027] 厭氧性生物處理設備，該厭氧性生物處理設備對有機性排水在厭氧條件下進行生 物處理；
[0028] 好氧性生物處理設備，該好氧性生物處理設備對從該厭氧性生物處理設備流出的 厭氧性生物處理水在好氧條件下進行生物處理；
[0029] 凝集劑添加設備，該凝集劑添加設備對從該好氧性生物處理設備流出的好氧性生 物處理水添加凝集劑；
[0030] 固液分離設備，該固液分離設備對添加有該凝集劑的水進行固液分離；以及
[0031] 逆滲透膜分離設備，該逆滲透膜分離設備對該固液分離設備中所分離的分離水進 行處理，
[0032] 其特征在于，
[0033] 該好氧性生物處理設備，是在pH值為5. 5~6. 5的條件下，通過附著于載體的好 氧性微生物，以一次通過式進行處理的設備。
[0034] [8]如[7]所述的有機性排水的處理裝置，其中，所述好氧性生物處理設備中的pH 條件是pH值為5. 8~6. 3。
[0035] [9]如[7]或[8]所述的有機性排水的處理裝置，其中，所述好氧性生物處理設備， 是盛裝所述厭氧性生物處理水并在好氧條件下進行生物處理的好氧性生物處理槽，并且所 述載體是海綿載體，該好氧性生物處理槽的載體填充率是10~50%。
[0036] [10]如[1]至[9]中任一項所述的有機性排水的處理裝置，其中，所述凝集劑是鐵 系凝集劑。
[0037] [11]如[10]所述的有機性排水的處理裝置，其中，所述鐵系凝集劑是氯化鐵，以 38重量％FeCl3的添加量計，該氯化鐵的添加量是30~80體積ppm。
[0038] [12]如[7]至[11]中任一項所述的有機性排水的處理裝置，其中，其具有對所述 分離水進行膜過濾的膜過濾裝置，通過所述逆滲透膜分離設備對該膜過濾裝置的過濾水進 行處理。
[0039][發明的效果]
[0040] 根據本發明，能夠通過在酸性條件下進行曝氣的好氧性生物處理確實去除在厭氧 性生物處理中所生成的堿度，因此，能夠減少后段的凝集、固液分離所需的凝集劑的添加 量，其結果，能夠謀求產生污泥量的減少、R0膜的鹽類負載的降低，從而進行有效的處理。
【附圖說明】
[0041] 圖1是表示本發明的有機性排水的處理裝置的實施方式的系統圖。
【具體實施方式】
[0042] 下面，對本發明的實施方式進行詳細的說明。
[0043] 本發明中，如圖1所示，以有機性排水作為原水，通過厭氧性生物處理槽1進行厭 氧性生物處理后，通過好氧性生物處理槽2進行好氧性生物處理，并對好氧性生物處理水 添加凝集劑而通過凝集槽3進行凝集處理后，通過固液分離槽3對凝集處理水進行固液分 離，再通過R0膜分離裝置5對分離水進行R0膜分離處理，在該有機性排水的處理中，在好 氧性生物處理槽2設有載體，并通過附著于載體的好氧性微生物，在pH值是5. 5~6. 5的 條件下，以一次通過式進行生物處理。
[0044] [有機性排水]
[0045] 在本發明中，作為處理對象的有機性排水只要為一般待進行生物處理的含有機物 的排水即可，沒有特別限定，可列舉，例如電子產業排水、化學工廠排水、食品工廠排水等。 舉例來說，在電子部件制造工藝中，各種含有機物的排水會從顯影工序、剝離工序、蝕刻工 序、清洗工序等中大量產生，并且，希望將排水回收并凈化成純水等級進行再使用，因此，這 些排水適用于作為本發明的處理對象排水。
[0046] 作為這種有機性排水，可列舉，例如，含有異丙醇、乙醇等的有機性排水；含有單乙 醇胺（MEA)、四甲基氫氧化銨（TMAH)等的有機態氮、氨態氮的有機性排水；含有二甲亞砜 (DMS0)等的有機硫化合物的有機性排水。
[0047][厭氧性生物處理]
[0048] 作為用以對原水在厭氧條件下進行生物處理的厭氧性生物處理設備，只要是有機 物分解效率優良的設備即可，能夠使用已知的厭氧性生物處理方式的生物反應槽。
[0049] 厭氧性生物處理設備，可以是在同一槽進行酸生成反應與甲烷生成反應的單相 式、也可以是各個槽進行各反應的兩相式。各反應槽可采用浮游方式（攪拌方式）、污泥床 方式（污泥層方式）等的任意方式，另外，也可以是載體添加型、造粒污泥型。
[0050] 作為厭氧性生物處理設備，沒有特別限定，但是具備酸生成槽與UASB(向上流式 厭氧性污泥床）方式的反應槽的設備，可進行高負載運作，因此優選。
[0051] [好氧性生物處理]
[0052] 在本發明中，好氧性生物處理，利用使活性污泥附著于載體而保持的生物膜方式， 以一次通過式進行處理。此外，好氧性生物處理的一次通過式處理，不需要污泥的沉降分離 或返送、抽取的濃度管理，容易進行運作管理。另外，將后段產生的SS進行凝集去除時，也 能夠去除一部分在生物處理中去除不盡的殘留有機物。
[0053] 好氧性生物處理的方式，可以是固定床式、流化床式、展開床式等任意的微生物床 方式。作為在好氧性狀態下以微生物將有機物分解的好氧性生物處理槽，可使用設有用以 對槽內供給氧（空氣）的散氣管、曝氣機等的氧氣供給設備的曝氣槽。
[0054] 作為載體，活性炭、各種塑料載體、海綿載體等均可使用。但是，若為海綿載體，則 可將微生物維持于高濃度而優選。作為海綿原材料，沒有特別限定，優選為酯系聚氨基甲 酸酯。作為載體的投入量，也無特別限制，一般而言，以相對于生物處理槽的槽容量的載體 的表觀容量（以下，將該比率稱為"填充率"）計，優選設為10~50%左右，特別優選設為 30~50%左右。
[0055] 本發明中，將好氧性生物處理槽內的pH值控制為5. 5~6. 5。為此，可對好氧性生 物處理槽添加鹽酸、硫酸等的酸來進行pH值控制，但在原水中含有氮化合物時，因硝化使 pH值下降，因此，添加氫氧化鈉、氫氧化鉀等的堿來進行調整。好氧性生物處理槽內的pH未 達5. 5時，好氧性生物處理所引起的有機物分解不充分，有可能存在有機物殘留；超過6. 5 時，則無法充分去除在厭氧性生物處理中所殘留的堿度。因此，好氧性生物處理槽的pH值 調整成5. 5~6. 5,優選為5. 8~6. 3左右。
[0056] 好氧性生物處理槽，可以是單槽式，也可以是多槽式，另外，若為單槽式時，可以在 槽內設置間隔壁。若為多槽式時，最后段的生物處理槽的pH調整成5. 5~6. 5,優選為pH 值是5. 8~6. 3。而且，此時，前段側的好氧性生物處理槽的pH值是