物代谢物等的生物难分解 性有机物的水，通常其有机物含量以〇? &浓度计为50~1000mg/L左右。这些含生物难分 解性有机物的水的pH为1~9左右。
[0033] 在本发明中，将上述含生物难分解性有机物的水作为原水，当进行芬顿氧化处理 时，添加规定量的过氧化氢和铁药剂，并且根据需要添加硫酸等酸来调整PH，从而在规定的 pH条件下，通过芬顿氧化反应来氧化分解生物难分解性有机物，对氧化处理水进行中和处 理而生成不溶化物，并将不溶化物进行固液分离。将固液分离中获得的分离污泥的一部分， 作为在该污泥中添加并混合了碱剂的碱混合污泥，添加于中和处理中的氧化处理水中。
[0034] 如前面所述，芬顿氧化处理包括氧化工序和凝集工序。
[0035] 在氧化工序的芬顿反应中，通过过氧化氢与2价铁发生反应而生成0H自由基。对 铁而言，如下述反应式1所示，由于催化性地重复利用2价和3价，因此无需相对于过氧化 氢而添加等摩尔量的铁。
[0036] 〈反应式1>
[0037] Fe(II) +H202-Fe(III) +0H+ · 0H
[0038] Fe(III) +H202-Fe(II)+H++ · 00H
[0039] Fe(III)+· 00H-Fe(II)+H++02
[0040] 铁是作为催化剂发挥功效，因此铁量会影响反应时间。以往，通常以能够在反应时 间15~60分钟左右进行处理的方式确定铁量。但是，本发明人等进行了研究后得知，在以 能够在60分钟内的反应时间进行处理的方式添加铁，则处理水的C0D浓度会恶化。认为其 原因在于，因铁浓度高而与过氧化氢的反应会急速进行，从而会进行下述反应式2所示的 过氧化氢的自分解。
[0041] 〈反应式2>
[0042] 2Fe(II) +2H202- 2Fe(III) +20H+2 · 0H
[0043] · 0H+ · OH - H202
[0044] 基于上述观点，本发明人等判断：通过加大设定铁添加量来缩短反应时间并不理 想。
[0045] 在本发明中，通过将铁药剂的添加量设为过氧化氢添加量的0. 005~0. 2倍摩尔 量、即少于以往，抑制过氧化氢的自分解。其结果，与以往相比，也可进一步降低过氧化氢添 加量。通过减少铁药剂的添加量，将反应时间设为1小时以上，优选设为1~3小时。对铁 药剂添加量而言，特别优选设为过氧化氢添加量的〇. 02~0. 1倍摩尔量。
[0046] 作为添加于原水中的铁药剂，可使用硫酸亚铁、氯化亚铁等亚铁（Fe(II))化合 物，硫酸铁、氯化铁等铁（Fe(III))化合物等中的一种或两种以上。即，如前述反应式1 所示，在氧化工序中，铁连续地重复2价和3价，因此，在本发明中所添加的铁药剂可以是 Fe(II)化合物、Fe(III)化合物中的任一者。但是，由于氧化分解所使用的0H自由基，是通 过与2价铁发生反应而生成，因此优选为2价铁化合物。
[0047] 对过氧化氢的添加量而言，相对于原水的C0D&设为0. 5~3倍摩尔量，特别优选 设为0. 7~2倍摩尔量。
[0048] 氧化工序中的pH设为2~4。若pH低于2,则虽然铁的溶解量大，但与过氧化氢 的反应性差；若pH超过4,则铁会析出。由于在氧化工序后的固液分离工序的入口，铁必需 呈离子状态，因此，优选根据反应时间和铁浓度、水温、原水组成来确定最适pH。
[0049] 在上述氧化工序中获得的氧化处理水中，添加碱剂进行不溶化处理，将不溶化物 进行固液分离。在本发明中，将碱剂添加于该固液分离所得到的分离污泥的一部分中而成 为碱混合污泥，并将碱混合污泥添加于氧化处理水中进行不溶化处理。如此地，通过将碱混 合污泥添加于氧化处理水中，氧化处理水中的铁离子会与吸附于碱混合污泥的污泥表面的 氢氧化物发生反应，从而在污泥表面析出，因此，可得到高密度且脱水性优良的污泥。
[0050] 如前面所述，可明确：虽然以往将分离污泥的一部分送回的处理是如专利文献2、 3中所述的公知处理，但对铁浓度低的芬顿氧化处理水而言，即使采用污泥送回法，也未改 善污泥的脱水性。
[0051] 对专利文献2、3中的污泥送回量而言，被送回的污泥中的金属量是作为凝集剂被 添加的金属量的2~50倍、优选为15~40倍，但在如此条件下，芬顿氧化处理中的污泥未 达到高密度化或者固液分离不稳定。
[0052] 基于本发明人等的研究得知：将添加于氧化处理水中的污泥的固体成分含量，设 为氧化处理水与碱剂发生反应所生成的不溶化物的量（在氧化处理水中仅添加碱剂生成 不溶化物时所生成的不溶化物的量）的20~500倍量、优选为50~200倍量，由此，会形 成凝集块体的尺寸粗大且脱水性优良的污泥，可使固液分离稳定化。若该污泥送回量少于 20倍量，则由于送回污泥量少的缘故，铁离子不析出于污泥表面，从而存在污泥达不到高密 度化的趋势；若多于500倍量，则因污泥浓度高而使污泥得不到肥大化而呈分散状态，变得 容易从固液分离的沉淀槽中泄漏出。
[0053] 本发明中的不溶化工序，优选通过预备中和与中和的两个阶段（两步）处理来进 行。即，优选在前段的中和处理槽与后段的中和槽中进行。
[0054] 由于在氧化处理水中包含有机酸等的酸成分，因此，有时在一个阶段（一步）的中 和处理中铁不能充分析出而进行部分溶解。因此，优选通过预备中和与中和的两个阶段来 进行中和。在所述两个阶段的中和中，对碱混合污泥而言，既可添加于预备中和槽中，也可 添加于中和槽中。另外，也可均添加于预备中和槽与中和槽两者之中，还可直接添加未混合 碱剂的污泥。例如，可采用如下所述的中和处理方式。
[0055] (1)在预备中和槽中添加碱剂，在中和槽中添加碱混合污泥。
[0056] (2)在预备中和槽中添加碱混合污泥，在中和槽中添加污泥和碱剂。
[0057] (3)在预备中和槽中添加碱混合污泥，在中和槽中添加碱剂。
[0058] (4)在预备中和槽与中和槽中分别添加碱混合污泥。
[0059] 如上述⑷所述，通过分别在预备中和槽与中和槽中添加碱混合污泥，可获得更 高密度且脱水性优良的污泥。
[0060] 如此地，在进行分离污泥的送回时，对污泥的送回量而言，如前面所述，作为添加 于氧化处理水中的送回污泥的固体成分含量，优选设为氧化处理水与碱剂发生反应而生成 的不溶化物量的20~500倍量。
[0061] 下面，将送回污泥的固体成分含量相对于氧化处理水与碱剂发生反应而生成的不 溶化物量的比例，称为"污泥送回比"。通过将该污泥送回比设为20倍以上，可使固液分离 所得到的污泥充分达到高密度化，从而获得脱水性优良的污泥。但是，若过度提高污泥送回 比，则处理效率会降低，而且作为预备中和槽或中和槽还需要大容量的槽，因此，优选将污 泥送回比设为500倍以下。从处理效率和污泥高密度化的观点出发，优选将污泥送回比设 为50~200倍。
[0062] 当分别在预备中和槽与中和槽中添加送回污泥或者在送回污泥中混合了碱剂的 碱混合污泥时，对添加于预备中和槽以及中和槽中的污泥的固体成分含量的比例，并没有 特别的限制。优选将送回污泥至少添加于预备中和槽。当将送回污泥和/或碱混合污泥 均添加于预备中和槽与中和槽两者之中时，优选将被送回的污泥（也包括碱混合污泥的污 泥）中的20~80%添加于预备中和槽而将剩余部分添加于中和槽。
[0063] 当如上所述以优选的污泥送回比进行处理时，通常，分离污泥、即被送回的污泥的 浓度（