专利名称：废水处理装置及废水处理方法
技术领域：
本发明涉及废水处理装置及废水处理方法。作为一个示例，本发明涉及针对自2004年4月开始实施的防止水质污染法的部分修改中的对氮总量的限制，主要是可以对自半导体工厂排出的含有过氧化氢的高浓度氮废水(含有过氧化氢的含高浓度氨的废水等)、含有氨基乙醇的废水中含有的氮进行深度处理，同时可以节省能量且可消减基本建设费、运行成本以及保养费的废水处理装置及废水处理方法。
背景技术：
目前，高浓度氮废水，作为具体的一例如含有约3000ppm左右的高浓度氨的废水这样的高浓度氮的废水，由于生物毒性高，因此一般不能进行微生物处理。
对含氮废水进行微生物处理的情况，一般是在氨浓度为数百ppm的低浓度下的处理。
因此，含有3000ppm以上的高浓度氨的废水，使用作为物理方法的蒸馏釜浓缩至1/10左右，将该浓缩液作为工业废弃物处理。用该蒸馏釜进行浓缩，作为工业废弃物从工厂排出的方法中浓缩物就是工业废弃物。因此，导致自企业所排出的工业废弃物增加，同时由于该作为工业废弃物的浓缩液的处理方法一般为焚烧，存在使用重油等燃料所引起的大气污染等问题。另外，用蒸馏釜处理的方法，消耗大量的能量，并且必须大的装置设备，因此存在基本建设费、运行成本以及保养费都很大的问题。
另外，作为其它的以往技术，在日本专利特开2000-308900号公报中公开了生物处理方法。通过该以往技术的生物处理方法，可防止在处理含有高浓度氨性氮的废水时产生的亚硝酸性氮所引起的处理效率降低，可稳定进行处理。具体地讲，该生物处理方法是利用使用具有亚硝酸性氮耐性的自养细菌的生物学脱氮方法，使亚硝酸性氮还原成氮气并从废水中除去。
该含氨废水的处理方法中，公开了使用硝化槽、脱氮槽、紫外线氧化槽或硝化槽、光催化紫外线氧化槽、脱氮槽、紫外线氧化槽的处理。
另外，作为另一个以往技术，在日本专利第3467671号公报中记载了其它生物处理方法。
该生物处理方法是通过送液泵使原水槽内的有机性废水按序送入脱氮槽以及硝化槽，并使之在两槽之间循环，利用生物学的硝化以及脱氮反应使有机性废水中含有的氨态氮还原成氮气除去，再使用吸引泵通过在硝化槽内的废水中浸渍的过滤膜单元分离污泥和处理水的硝化脱氮方法。
作为该硝化脱氮方法的特征，使从脱氮槽到硝化槽的导管在中途分支，使分支部的前端在脱氮槽内开口，使一部分从脱氮槽运送至硝化槽的有机性废水吹入到脱氮槽内的有机性废水中。即，该硝化脱氮方法通过送液泵使废水按序送入到脱氮槽以及硝化槽中，并使之在两槽间循环。
另外，作为又一以往技术，在日本专利特许第3095620号公报中记载的其它的生物处理方法。
该生物处理方法是通过生物学的除氮装置来进行处理的，该生物学的除氮装置设置有流入含有机物原水的脱氮槽、流入该脱氮槽的脱氮槽混合液的硝化槽、使该硝化槽的硝化液向上述脱氮槽循环的硝化液循环流路以及在上述硝化槽内备置的硝化槽散气装置。
更具体些，该生物学的除氮装置中，在脱氮槽内设置有捕捉、除去流入脱氮槽的原水中的浮游物质的脱氮菌固定化载体填充区段。另外，使脱氮槽的脱氮菌固定化载体填充区域的下方与原水导入流路和硝化液循环流路连通，在脱氮槽的底部设置用于堆积由脱氮菌固定化载体填充区域捕捉、除去的浮游物质的污泥储斗(hopper)部，在污泥储斗部设置有储斗散气装置。
但是，如上所述，目前含3000ppm左右的高浓度氨的废水，由于生物毒性高，一般不能利用微生物处理。即由于生物毒性高，不能用微生物处理的高浓度氨废水要通过浓缩法或气化分离法处理。因此，浓缩法存在能量消耗多以及由浓缩液产生的工业废弃物增加的问题，另外，气化分离法存在能量消耗多以及不能处理氨以外的亚硝酸或硝酸的问题。
另一方面，作为又一以往技术，在日本专利特开2004-121962号公报中记载了利用纳米泡(ナノバブル，nanobubble)的处理方法以及处理装置。
该以往技术是利用了，纳米泡所具有的减少浮力、增加表面积、增大表面活性、生成局部高压场以及实现静电极化而产生的表面活性作用和杀菌作用等特性。更具体地讲，其中公开了，该以往技术通过这些作用的相互协同，可利用污浊成分的吸附功能、物体表面的高速清洗功能、杀菌功能来低环境负荷且高效地地清洗各种物体，可进行污水净化的内容。
另外，作为又一以往技术，在日本专利特开2003-334548号公报中记载了纳米气泡的生成方法。
在该以往技术中公开了，在液体中具有下述工序，(1)分解气化一部分液体的工序，(2)在液体中施加超声波的工序，或者(3)分解气化一部分液体的工序以及施加超声波的工序。
上述的两个以往技术中公开了利用纳米泡净化污水或者利用纳米泡除去固体表面的污垢，但是没有公开利用微生物处理氮废水时的处理效果以及处理水质提高的技术。
发明内容
本发明的课题是提供可提高含有过氧化氢的氮废水的处理效果，同时可实现小型化以及减少运行成本的废水处理方法以及废水处理装置。
为了解决上述课题，本发明的废水处理方法的特征在于，包括以下工序用微纳米泡来处理含有过氧化氢的氮废水的微纳米泡处理工序；用液中膜对经上述微纳米泡处理工序处理上述氮废水后的被处理水进行微生物处理的微生物处理工序。
该发明的废水处理方法，通过使用微纳米泡处理含有过氧化氢的氮废水，可提高在下段的微生物处理工序中的微生物的活性，从而提高处理效率。因此在该微生物处理工序中使用的处理槽的规模有可能缩小。因此通过本发明可提高氮废水的处理效率，可减少用于废水处理的基本建设费，也可减少运行成本。
在此说明3种泡。
(i)通常的泡(气泡)在水中上升，因此在表面“砰”的一声裂开消失。
(ii)微泡是直径在50微米(μm)以下的微细气泡，在水中缩小，直至最后消失(完全溶解)。
(iii)纳米泡是比微泡更小的泡，直径在数100nm以下(例如直径为100～200nm)，是可以始终在水中存在的泡。
因此，在此所说的微纳米泡是上述微泡和纳米泡的混合泡。
另外，一实施方式的废水处理装置设置有被导入含有过氧化氢的氮废水且利用微纳米泡处理上述氮废水的微纳米泡反应槽、被导入来自上述微纳米泡反应槽的被处理水的脱氮槽、被导入来自上述脱氮槽的被处理水的且具有液中膜的微生物处理上述被处理水的硝化槽。
该实施方式的废水处理装置，通过在微纳米泡反应槽中用微纳米泡来处理含有过氧化氢的氮废水，可提高下段的脱氮槽和硝化槽中微生物的活性，从而提高处理效果，可使脱氮槽和硝化槽的规模缩小。因此，通过该实施方式，可提高氮废水的处理效率，可降低用于废水处理的基本建设费，还可降低运行成本。
另外，另一实施方式的废水处理装置具有在上述微纳米泡反应槽的前段配置的且被导入上述氮废水的，调整上述氮废水的水质和水量的调整槽，上述微纳米泡反应槽中被导入在上述调整槽中调整了水质和水量的氮废水。
由于通过调整槽调整了水质和水量的氮废水导入到微纳米泡反应槽中，因此通过该实施方式的废水处理装置，可高效地实施由微纳米泡进行的氮废水的处理。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述微纳米泡反应槽具有微纳米泡生成机，在该废水处理装置中具有将处理水从上述硝化槽经过上述液中膜运送至上述微纳米泡生成机的送水部。
在该实施方式的废水处理装置中，送水部将处理水自上述硝化槽经过上述液中膜，运送至具有微纳米泡反应槽的微纳米泡生成机中。即，将来自硝化槽的液中膜处理水(含有电解质的水)运送至微纳米泡生成机中，该硝化槽是作为利用液中膜的高浓度微生物装置。由此，该微纳米泡生成机可在微纳米泡反应槽中稳定高效地供给极微小的气泡(微纳米泡)。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有产生微纳米泡、清洗上述液中膜的微纳米泡清洗部。
该实施方式的废水处理装置中，微纳米泡清洗部通过产生的微纳米泡清洗液中膜的表面，防止作为缺点的随使用时间的增加液中膜透水量降低，因此可确保透水量。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有向上述液中膜输出空气清洗上述液中膜的散气管，通过上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和上述散气管吹出的空气混合的混合泡来清洗上述液中膜。
该实施方式的废水处理装置可混合由微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由散气管吹出的大的空气气泡这两种泡，清洗上述硝化槽的液中膜。因此，可分别发挥这两种泡的特征，可期待得到两种泡产生的协同效果，可更加切实充分地清洗液中膜。即，通过来自散气管的空气气泡向液中膜移动，可向上述液中膜导入清洗效果优良的微纳米泡。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述散气管配置于上述液中膜的下方的同时，上述微纳米泡清洗部配置于上述液中膜和上述散气管之间，具有安装在上述散气管的，将上述散气管吹出的空气导入到上述微纳米泡清洗部的第1导向；安装在上述液中膜的，将由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由上述散气管吹出的空气导入到上述液中膜的第2导向。
该实施方式的废水处理装置通过上述第1导向和第2导向，可使由微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由散气管产生的气泡无浪费地与液中膜接触，更加切实充分地清洗液中膜。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽具有在上下方向2段以上配置的多个液中膜。
该实施方式的废水处理装置，由于在硝化槽，用对最下段的液中膜所需的空气量，也可清洗第2段以上的液中膜，因此可大幅减少用于清洗的必要的空气量。另外，硝化槽中在上下方向2段以上配置多个液中膜，因此可减少硝化槽的设置床面积，可成为节省空间的装置。
另外，又一实施方式的废水装置中，上述微纳米泡反应槽中被导入混合有上述氮废水和含氨基乙醇废水的废水。
该实施方式的废水处理装置，可利用含氨基乙醇的废水作为脱去含有过氧化氢的氮废水中的氮时的供氢体。因此与使用甲醇作为供氢体的情况相比，可减少化学品成本。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述脱氮槽具有上部；下部；在该上部和下部之间配制的分离壁；在上下方向延伸的隔板；在上述隔板与上述分离壁之间配置的散气管。上述硝化槽具有上部；下部；在该上部和下部之间配制的分离壁；在上下方向延伸的隔板；在上述隔板与上述分离壁之间配置的散气管。
该实施方式的废水处理装置中，在上述脱氮槽和硝化槽中，通过上述隔板和散气管的组合形成的空气升液原理，产生沿着隔板的水流。由此，在脱氮槽和硝化槽中，即使被处理水的MLSS浓度为15000ppm以上的浓度，在槽内也可以进行搅拌。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述脱氮槽中被导入经生物处理的处理水或生物处理后生成的污泥。
该实施方式的废水处理装置中，由于经生物处理的处理水或生物处理后生成的污泥被导入脱氮槽中，可增强在脱氮槽中的微生物活性。即，要高浓度培养微生物时，需要经生物处理的处理水或生物处理后产生的污泥中的有矿物。如果该矿物不足，则导致微生物的活性不足。另外，通过向脱氮槽中投入为电解质离子之源的经生物处理的处理水或者经生物处理的污泥，可得到富有电解质的处理水。
另外，又一实施方式的废水处理装置中，上述硝化槽中被处理水的微生物浓度用MLSS(混合液悬浊物质)浓度表示在15000ppm以上。
该实施方式的废水处理装置，由于硝化槽中被处理水的微生物浓度用MLSS浓度表示在15000ppm以上，因此利用微生物可对显示杀菌性的过氧化氢或显示生物毒性的氨性氮进行微生物处理。
该发明的废水处理方法，通过用微纳米泡处理含有过氧化氢的氮废水，可提高下段的微生物处理工序中的微生物处理效率，可缩小在该微生物处理工序中使用的处理槽的规模。因此，通过本发明可提高氮废水的处理效率，可减少用于废水处理的基本建设费，也可减少运行成本。
通过以下详细的说明以及附图可更完全地理解本发明，详细的说明和附图只是所给的示例，不是本发明的限定。
图1是本发明的废水处理装置的第1实施方式的模式图。
图2是本发明的废水处理装置的第2实施方式的模式图。
图3是本发明的废水处理装置的第3实施方式的模式图。
图4是本发明的废水处理装置的第4实施方式的模式图。
图5A是上述第1～第4实施方式中氮废水的氮浓度为2000ppm、过氧化氢浓度为10ppm时的时间图的一例。
图5B是上述第1～第4实施方式中氮废水的氮浓度为4000ppm、过氧化氢浓度为20ppm时的时间图的一例。
具体实施例方式
以下通过图示的实施方式来详细说明本发明。
(第1实施方式)在图1中显示了本发明的废水装置的第1实施方式。该第1实施方式的废水处理装置设置有调整槽1、微纳米泡反应槽18、脱氮槽3以及硝化槽11。
使含有过氧化氢的高浓度氮废水和含氨基乙醇废水导入到该调整槽1中，在该调整槽1中调整被导入的各废水的水量和水质。作为导入该调整槽1的废水，例如自半导体工厂排出的CMP(化学机械研磨)工序产生的含有过氧化氢的高浓度氮废水及含有氨基乙醇的废水。另外，作为该含过氧化氢的高浓度氮废水，包括含过氧化氢的含高浓度氨的废水。
通过向该调整槽1中导入含氨基乙醇的废水，不仅可以处理作为有害物质的氨基乙醇，还可以在下段脱氮槽3中进行上述氨基乙醇中的氮处理，上述氨基乙醇还可以作为供氢体利用。由此，与使用甲醇作为在脱氮槽3中的供氢体的情况，可节约化学品费。另外，在调整槽1中设置有调整槽泵2，通过该调整槽泵2使被处理水自调整槽1导入到微纳米泡反应槽18中。
该微纳米泡反应槽18在内部设置有微纳米泡生成机19。微纳米泡生成机19与空气吸入管20和处理水运送管21连接。将空气和处理水自该空气吸入管20和运送管21导入至微纳米泡生成机19。该微纳米泡生成机19以上述被导入的空气和处理水作为原料生成微纳米泡。另外，作为该微纳米泡生成机的19的一个示例，如果是市售品不限定厂家，例如可采用株式公司ナノプラネツト研究所的产品。另外，作为上述微纳米泡生成机19，选择西华产业株式会社的微泡水制造装置来作为生成微泡的生成机使用也没有特别的问题。
在该微纳米泡反应槽18中，通过微纳米泡将含有过氧化氢的高浓度氮废水中的氨性氮或亚硝酸性氮氧化在短时间内一部分变为硝酸性氮。由在微纳米泡反应槽18中内藏的微纳米泡生成机19生成的微纳米泡氧化的处理水通过配管31被导入至脱氮槽3的下部8中。
不只使来自上述微纳米泡反应槽18的被处理水，而且还通过配管35使经生物处理的处理水或生物处理后生成的污泥也导入至该脱氮槽3中，通过在该经生物处理的处理水或者生物处理后生成的污泥中所含的磷、钾、钙、镁等微量要素，可促进脱氮槽3及硝化槽11中槽内所有的微生物的活性。特别是，在硝化槽11中，由于使用设置的液中膜16对被处理水进行高浓度微生物处理，因此通过使上述被处理水中含有上述微量要素，可以提高微生物活性，可将微生物处理稳定化。另外，由于来自微纳米泡反应槽18的被处理水通过重力被导入至微生物浓度为高浓度的脱氮槽3的下部8中，因此可抑制被处理水给予下部8的微生物刺激。由此，可将微生物处理稳定化。
另外，脱氮槽3中，在内壁设置了作为上部9和下部8的分界的分离壁4A。另外，脱氮槽3中，在槽内的横向的近中央设置了在上下方向上延伸的隔板6。在该隔板6和分离壁4A之间配置了散气管5。该散气管5与脱氮槽用鼓风机7连接。该脱氮槽3中可产生由上述隔板6和散气管5组合而产生的空气升液效应。即通过由散气管5吹出的空气的气泡，生成沿着隔板6的水流。即，该脱氮槽3中，如图1所示，在隔板6右侧的设置有散气管5的区域生成上升水流W1，隔板6左侧的区域生成下降水流W2。由此，即使在脱氮槽3中被处理水的MLSS(混合液悬浊物质(Mixed liquor Suspended Solid))浓度在15000ppm以上，也可以在槽内进行搅拌。即该脱氮槽3中设置了隔板6和散气管5用于防止在脱氮槽内产生不能搅拌的部分即所谓的死空间，这样通过空气升液方式在脱氮槽3的整体实施搅拌。
另外，上述脱氮槽用鼓风机7基本上是由定时器等进行了希望设定的间歇运转。
由于在该脱氮槽3的侧壁设置了分离壁4A，脱氮槽3的上部9与脱氮槽3的下部8相比较，脱氮槽3的上部9通过上述空气升液效应顺畅地进行搅拌。该脱氮槽3的下部8需要一定程度的搅拌，但在脱氮槽3的下部8由于自然沉降引起的沉降，微生物被浓缩至高浓度，因此与脱氮槽3的上部9相比较好为少搅拌。
在该脱氮槽3的下部8中，通过返送配管L10和返送污泥泵10，导入大量来自下部储斗26的含有高浓度微生物的返送污泥，该返送配管L10与硝化槽11的半厌氧部13的下部储斗部26连接。通过由该返送配管L10和返送污泥泵10构成的返送部，可使硝化槽11的下部的半厌氧部13的半厌氧性污泥不暴露于空气地移送至脱氮槽3的下部8。
被导入该脱氮槽3的高浓度氮废水以含氨基乙醇废水中的氨基乙醇作为的供氢体，在下部8中进行厌氧处理之后，流动到脱氮槽3的上部9，通过自该上部9的自然下流，导入到硝化槽11的下部的半厌氧部13。
该硝化槽11具有上部的好氧部12和下部的半厌氧部13。另外，该硝化槽11具有安装在槽内壁的分离壁4B。该分离壁4B成为好氧部12和半厌氧部13的分界。将液中膜17配置在该好氧部12中。另外，该硝化槽11具有在槽内的横向的中央部上下方向延伸的隔板13。该隔板13跨上下方向的近整个上半部分存在。如图1，将液中膜16设置在该隔板14的右侧区域中。该液中膜16连接有导出处理水用的重力配管17。另外，散气管15A配置在该液中膜16和隔板14之间，该散气管15A与硝化槽用鼓风机30连接。通过该散气管15A与隔板14的组合，产生空气升液的效应，通过由散气管15A中输出的空气生成沿着隔板14的水流W11。即，如图1所示，该硝化槽11中，在隔板6的右侧区域生成上升水流W11，在隔板6的左侧区域生成下降水流W12。由此，硝化槽11中即使被处理水的MLSS浓度在15000ppm以上，也可在槽内进行搅拌。
该硝化槽11中通过设置液中膜16，被处理水中的微生物留在硝化槽11中或通过上述返送污泥泵10返送至脱氮槽3的下部8中。通过该返送污泥泵10将返送污泥向脱氮槽3的下部8的移送，是通常利用泵的方法，由于可以不使大量的返送污泥暴露于空气中而移送，可确实可靠地维持返送污泥的厌氧性。
另外，通过重力配管17自该液中膜16流出处理水，另一方面通过送水泵22和送水配管21移送至微纳米泡反应槽18的微纳米泡生成机19。该液中膜16与送水泵23和送水配管25相连接，该送水泵23和送水配管25与在液中膜16的下方配置的微纳米泡生成机27连接。因此，来自该液中膜16的处理水通过上述送水泵23和送水配管25导入至上述微纳米泡生成机27中。使空气吸入管24与该微纳米泡生成机27连接，自该空气吸入管24供给空气。
另一方面，通过上述返送污泥泵10，自半厌氧部13的下部储斗部26返送至脱氮槽3的下部8的微生物污泥，通过脱氮槽3的上部9，再回到硝化槽11的半厌氧部13，形成循环。通过微生物污泥在两槽之间的循环，使两槽的微生物浓度几乎维持相同的浓度。但是如果微生物浓度用MLSS(Mixed Liquor SuspendedSolid)浓度表示在15000ppm以上，则采用通常的搅拌机、水中搅拌机以及循环泵的搅拌会产生不能搅拌的死空间。与此相对该实施方式中通过组合隔板14和散气管15A，产生沿着隔板14的水流，通过空气升液的方式实施槽内整体的搅拌，防止出现不能搅拌的死空间。
另外，在该硝化槽11中，由于在侧壁设置分离壁4B，因此好氧部12与半厌氧部13比较时，好氧部12进行顺畅地搅拌。半厌氧部13需要一定程度的搅拌，半厌氧部13中由于自然沉降引起的沉降而使微生物浓缩至高浓度，因此与好氧部12相比较好为少搅拌。这样的脱氮槽3和硝化槽11中两槽的微生物浓度用MLSS(Mixed Liquor Suspend Solid)表示维持在15000ppm以上。
另外，在上述液中膜16中安装了作为第2导向的液中膜罩(cover)28。通过该液中膜罩28，自微纳米泡生成机27生成的微纳米泡集中向上方向上升，可高效地清洗液中膜16。另外，在微纳米泡生成机27的下方，配置了散气管15B。该散气管15B与硝化槽用鼓风机30连接。该散气管15B中设置了作为第1导向的散气管罩29。该散气管罩29将自硝化槽用鼓风机30供给且从散气管15B输出的空气，经过上方的微纳米泡生成机27，高效地与液中膜16接触，可以进一步提高液中膜16的清洗效果。
另外，用于清洗液中膜16的微纳米泡生成机27的运转和硝化槽用鼓风机30的运转，可以分别进行独立的运转，也可以进行同时的运转。如果两者同时运转，则通过来自散气管15B的气泡和由微纳米泡生成机27生成的微纳米泡两者使清洗效果进一步提高。无论选择哪一种，较好为根据液中膜16的状态来决定。
另外，上述脱氮槽3中，为了测定厌氧性的程度，设置有氧化还原电位计(图中未示)。在脱氮槽3中，通过返送污泥泵10自硝化槽11的半厌氧部13导入的处理水中的硝酸性氮，通过厌氧性微生物在作为氢供体的氨基乙醇存在下，被还原成氮气。上述被处理水中的硝酸性氮，是作为含有过氧化氢的高浓度氮废水的含过氧化氢高浓度氨废水或氨基乙醇的高浓度氮废水，在微纳米泡反应槽18和硝化槽11的好氧部12中，微生物分解变化成的硝酸性氮。
另外脱氮槽3内，氨基乙醇以外的有机物通过厌氧性微生物进行生物学的分解处理。接着如上述从脱氮槽3的脱氧槽上部9流出的被处理水被导入到硝化槽11的下部的半厌氧部13中。在此，厌氧部是完全没有溶解氧存在的状态，好氧部是溶解氧维持在数ppm的状态，半厌氧部是溶解氧为0ppm或者即使有溶解氧也仅在0.5ppm左右。
另外，硝化槽11的上部的好氧部12中，利用自散气管15A输出的空气产生水流，但是通过在硝化槽11设置有分离壁4B，虽然该水流对下部的半厌氧部13多少会有些影响，但是没有厌氧部12的影响大。通过硝化槽11内的微生物浓度为高浓度，这样即使是有图1所示程度大小的分离壁4B，也可使好氧部12的水流对半厌氧部13产生的影响将到最低限度。
另外，在该实施方式中，由在脱氮槽3和硝化槽11之间设置的返送污泥泵10和返送污泥配管L10形成的循环系统中，在硝化槽11设置了下部的半厌氧部13。因此，与在脱氮槽3中通过厌氧性微生物处理的处理水一起移送到硝化槽11中的厌氧性微生物，不是直接被导入到好氧部12中的，而是通过半厌氧部13再导入到好氧部12中的。由此，可减少环境对向硝化槽11移送的厌氧性微生物的压力。环境对该厌氧性微生物的压力较少时，可在处理氮时提高处理效率。
另外，该硝化槽11中，在半厌氧部13繁殖有特有的微生物，通过不仅是厌氧性微生物以及好氧性微生物还有在半厌氧部13中繁殖的各种微生物来处理处理水，可使微生物处理效率得到综合的提高。另外，发现通过设置该半厌氧部13，在半厌氧部13中繁殖的微生物有利于污泥的减少。另外，由于其中没有设置作为曝气设备的散气管，因此该半厌氧部13中没有进行曝气。但是多少受到一些被曝气的上部的好氧部12的水流的影响，呈现作为半厌氧部的条件的溶解氧为0ppm，或即使存在溶解氧也在0.5ppm左右，这样半厌氧部13就维持半厌氧性。
另外，在半厌氧部13中配置了清洗液中膜16用的散气管15B和微纳米泡生成机27，可通过调整微纳米泡量以及从散气管输出的空气量，维持半厌氧状态。通过这样，即使是半厌氧状态也可以成为溶解氧浓度稍高的半厌氧状态。另外，可采用平膜型和中空丝膜这两种的市售品作为液中膜16。另外，通过该液中膜16的处理水自与液中膜16相连接的重力配管17，依靠重力自然流出。即，该重力配管17是利用水位差使处理水流出的方式，因此不需要电力可节能运转。另外，在液中膜的透水量下降时，即处理水量下降时，用次氯酸钠等清洗液中膜16本身。
另外，在该第1实施方式中，通过使微纳米泡在硝化槽11中生成，在硝化槽11中的氧的溶解效率大幅增加，硝化槽用鼓风机30的运转时间大幅减少，可以节省能量。即通过微纳米泡的效果，即使在硝化槽11用的鼓风机30间歇运转的情况下，也可维持硝化槽11上部的好氧部12的溶解氧。
(第2实施方式)接着，如图2显示了本发明的废水处理装置的第2实施方式。该第2实施方式只在以下的方面与第1实施方式不同，即，硝化槽11N有配置在液中膜16的上部的第2段液中膜116。
与第1实施方式中的液中膜16在水平上1段配置相对应，在该第2实施方式中，液中膜16和116立体2段配置。由此，第2实施方式中，在硝化槽11N中，由于对下段的液中膜16所需的空气量也可清洗第2段的液中膜116，因此可以大幅减少清洗用的空气量。另外，在硝化槽11N中，多个液中膜16、116在上下方向2段配置，因此可减小硝化槽11N的设置床面积，可成为节省空间的装置。即，在该第2实施方式中具有以下优点，即，通过立体2段设置的液中膜16、116，可立体地有效利用自液中膜16的下部上升的微纳米泡或清洗用空气。另外，在该第2实施方式中具备2段构成的液中膜，但也可以是在上下方向上3段以上配置的液中膜。
(第3实施方式)在图3中显示了本发明的废水处理装置的第3实施方式。该第3实施方式中只在以下方面与第1实施方式不同，即，在脱氮槽3V、硝化槽11V中填充1，1-二氯乙烯填充物32A、32B，而第1实施方式中在脱氮槽3、硝化槽11中没有填充填充物。这样，在该第3实施方式中，与第1实施方式相同的部分赋于相同的符号并省略详细的说明，说明与第1实施方式不同的部分。
该第3实施方式中，脱氮槽3V中，用隔板6隔开的两个区域中的没有配置散气管5的区域中配置1，1-二氯乙烯填充物32A。另外，硝化槽11V中，用隔板6隔开的两个区域中没有配置散气管15A的区域配置1，1-二氯乙烯填充物32B。
该第3实施方式中，在脱氮槽3V、硝化槽11V中由于存在1，1-二氯乙烯填充物32A、32B，可使槽整体的微生物浓度提高。而且，微生物在1，1-二氯乙烯填充物32A、32B上附着繁殖，可达到微生物的稳定化，可提高高浓度氮废水的氮处理能力。这样可提高含过氧化氢的高浓度氮废水中的氮处理效率。另外，在各水槽3V、11V整体配置1，1-二氯乙烯填充物32A、32B，可使微生物浓度在各水槽整体成为高浓度。
该废水处理装置中，随着开始试运转微生物在1，1-二氯乙烯填充物32A、32B上繁殖。由此，该1，1-二氯乙烯填充物32A、32B表面的微生物浓度变为30000ppm以上，氮的处理效率提高。该1，1-二氯乙烯填充物32A、32B的材质是牢固的不受化学物质侵蚀的1，1-二氯乙烯，可半永久性使用。Biocode、Ling-Lace、Biomultileaf和BIOmodule等商品可作为该1，1-二氯乙烯填充物32A、32B使用，可根据废水的性状选择合适的。该硝化槽11V的好氧部12中，处理水中的氨性氮通过好氧性微生物分解氧化后成为硝酸性氮或亚硝酸性氮。
另外，也可以使第3实施方式中的1，1-二氯乙烯填充物32A、32B与上述的第2实施方式的立体2段设置的液中膜16、116组合。
(第4实施方式)图4中显示了本发明的废水装置的第4实施方式。该第4实施方式中，送水部除了送水泵22、送水管21之外，还具有送水管121，在送水管21上设置了阀33A，在送水管121上设置了阀33B。该送水管121从与送水泵22相连的送水管21分支，延伸到调整槽1的上部。该第4实施方式中只有这一点与第1实施方式不同。这样，该第4上述方式中，与实施方式相同的部分，赋于相同的符号，省略详细的说明，说明与第1实施方式不同的部分。
与第1实施方式中来自送水泵22的处理水移送至微泡生成机19中相对，该第4实施方式中设置了由2个送水管12和121形成的2系统的送返微泡生成机19和调整剂1的送水路。因此，该第4实施方式中，将硝化槽11的好氧部12的处理水自送水泵22导入到调整槽1中，从最初的调整槽1开始再重复处理。通过该重复处理，提高处理水质。即，一部分后段的硝化槽11的好氧部12的处理水再次通过调整槽1、微纳米泡反应槽18再返回脱氮槽3进行处理来提高处理水质。
另外，自送水泵22到微泡生成机19以及调整槽1的导入量的调整是通过阀33A和33B进行的。
另外，也可以使由该第4实施方式中的2个送水管12和121形成的2系统送水路与上述第3实施方式或第2实施方式组合。
(实施例)制造与图1所示的第1实施方式的废水处理装置相同构成的试验装置。该试验装置中调整槽1的容量为50升，微纳米泡反应槽18的容量为20升，脱氮槽3的容量为100升，硝化槽11的容量为200升。在该试验装置中进行约2个月的微生物培养之后，微生物浓度变为23000ppm，自工厂的生产装置排出的氮浓度为3380ppm的含过氧化氢的高浓度氮废水与含氨基乙醇的废水一起连续地导入到调整槽1中。另外，向脱氮槽3中导入经生物处理的污泥。然后，等待1个月后水质稳定，测定重力配管17的出口的氮浓度为7ppm。
在图5A中显示了表示当含过氧化氢高浓度氮废水的氮浓度为2000ppm、过氧化氢的浓度为10ppm的情况时，上述第1～第4实施方式中各槽中处理水的滞留时间的时间图的一个示例。另外，在图5B中显示了表示当含过氧化氢高浓度氮废水的氮浓度为4000ppm、过氧化氢浓度为20ppm的情况时，上述第1～第4实施方式中各槽的处理水的滞留时间的时间图的一个示例。
虽然本发明如上记载，但是本发明可以有很多的变更方法。这些方法不应视为不在本发明的发明构思和保护范围内，本技术领域的从业者可明白的调整均应包括在权利要求范围中。
权利要求
1.废水处理方法，其特征在于，设置有以下工序用微纳米泡处理含有过氧化氢的氮废水的微纳米泡处理工序；用液中膜微生物处理被处理水的微生物处理工序，该被处理水是经上述微纳米泡处理工序处理上述氮废水而得的水。
2.废水处理装置，其特征在于，设置有被导入含过氧化氢的氮废水且用微纳米泡处理上述氮废水的微纳米泡反应槽；被导入来自上述微纳米泡反应槽的被处理水的脱氮槽；被导入来自上述脱氮槽的被处理水的，具有液中膜的，微生物处理上述被处理水的硝化槽。
3.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，具有在上述微纳米泡反应槽的前段配置的，被导入上述氮废水，调整上述氮废水的水质和水量的调整槽；上述微纳米泡反应槽中被导入经上述调整槽调整了水质和水量的氮废水。
4.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述微纳米泡反应槽中具有微纳米泡生成机；具有将自上述硝化槽经上述液中膜得到的处理水移送至上述微纳米泡生成机的送水部。
5.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有产生微纳米泡清洗上述液中膜的微纳米泡清洗部。
6.如权利要求5所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有向上述液中膜输出空气清洗上述液中膜的散气管；通过由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和上述散气管输出的空气混合而成的混合泡清洗上述液中膜。
7.如权利要求6所述的废水处理装置，其特征还在于，上述散气管被配置在上述液中膜的下方、且上述微纳米泡清洗部被配置在上述液中膜和上述散气管之间，具有安装于上述散气管的，将由上述散气管输出的空气引入上述微纳米泡清洗部的第1导向；以及安装于上述液中膜的，将由上述微纳米泡清洗部产生的微纳米泡和由上述散气管输出的空气导向上述液中膜的第2导向。
8.如权利要求6所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽具有在上下方向上2段以上配置的多个液中膜。
9.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述微纳米泡反应槽中被导入上述氮废水和含氨基乙醇的废水混合而得的废水。
10.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述脱氮槽具有上部、下部、在该上部和下部之间配置的分离壁、在上下方向延伸的隔板以及在上述隔板和上述分离壁之间配置的散气管；上述硝化槽具有上部、下部、在该上部和下部之间配置的分离壁、在上下方向延伸的隔板以及在上述隔板和上述分离壁之间配置的散气管。
11.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述脱氮槽中被导入经生物处理的处理水或生物处理后产生的污泥。
12.如权利要求2所述的废水处理装置，其特征还在于，上述硝化槽中的槽内的微生物浓度用MLSS浓度表示在15000ppm以上，MLSS为混合液悬浊物质。
全文摘要
该废水处理装置是通过在微纳米泡反应槽18中用微纳米泡处理含过氧化氢的氮废水，提高在下段的脱氮槽3和硝化槽11中的微生物的活性度，可提高微生物处理效率，可缩小脱氮槽3和硝化槽11的规模。因此，通过该废水处理装置，可提高含过氧化氢氮废水的处理效率，可减少废水处理用的基本建设费，可减少运行成本。
文档编号B08B3/10GK1827538SQ20061005154
公开日2006年9月6日 申请日期2006年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者山嵜和幸, 宇田啓一郎, 中條数美 申请人:夏普株式会社