专利名称：有机废水的处理方法及其处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用生物学反应处理有机废水的方法及其处理装置，该有机废水包括，例如排水、屎尿或由食品加工厂、化学厂等排出的有机废水等。
背景技术：
此前，这种有机废水的一般处理方法是，首先，把有机废水中的有机成分通过需氧或厌氧微生物分解，如需氧消化法、厌氧甲烷发酵法等进行生物消化，将有机物分解为二氧化碳气、甲烷气等气体成分，然后，用沉淀槽等，将含有由生物消化作用产生的微生物生物量(以微生物菌体为主)以及未经处理的残余污泥的处理液经过固-液分离，得到上清液的处理水和浓缩液(污泥)，该污泥再用适当的方法进行处理。如
图11所示，输送到生物处理槽2的排水等有机废水，在生物处理槽2中在需氧条件下，用生物氧化作用即微生物氧化分解反应，使有机废水分解为二氧化碳、水等无机物，在生物处理槽2中被处理的废水，再经过沉淀槽4进行固-液分离成处理水C和污泥D，其中污泥D的一部分作为微生物源被送回到生物处理槽2中，同时，剩余的污泥作为剩余污泥E而被处理。
然而，沉淀槽4进行的固-液分离得到的含有机物污泥的沉淀固体浓缩液(污泥)，由于要经过浓缩、消化、脱水、堆肥、焚烧等工序进行处理，既费时又耗资，故不作优选。
因此，[建设省都市局下水道部监修《排水道施设计划、设计指针与解说》续编(社)日本下水道协会发行(1994出版)]提出了在处理过程中尽量不产生污泥的可以实用的处理方法，即延长污泥在曝气槽中停留时间的长时间曝气法，或者通过使污泥附着在催化材料表面，使污泥大量地存在于反应槽内的催化氧化法等。但是，在这两种方法中，为了延长曝气槽中污泥停留时间，作为曝气槽必须扩大其使用面积，而且在长时间曝气法中，当其负荷降低时，又会形成污泥扩散现象，因此给固-液分离带来麻烦。另外，在催化氧化法中，当负荷上升时，形成污泥堵塞现象等，故这两种方法均不作优选。
因此，在处理有机性污泥的活性污泥处理方法中，作为能减少剩余污泥发生量的活性污泥处理方法，特开平9-276887号公报公开了一种使用下述装置处理有机污水的方法，即，所述装置包括活性污泥处理槽和用于活性污泥处理后的污泥进行固-液分离的固液分离装置及把分离污泥的一部分送回活性污泥处理槽的污泥回送装置和，用于将剩余的污泥加热到40℃-100℃的加温装置和，用于将加温的污泥送回活性污泥处理槽的污泥回送装置。但是，在这个公报所阐述的方法中，用加热装置仅进行污泥溶液化的加热，所以，溶液化处理液中含有大量的BOD成分，这种高BOD成分并不形成无机物而原样残留在溶液化处理液中，因此，若将这种大量含有BOD成分的溶液化处理液送回到活性污泥处理槽，则活性污泥处理槽的有机物负荷过大，在该活性污泥处理槽中，有机物的氧化分解反应不完全，结果导致处理水的水质恶化。
为了解决溶液化处理而导致的BOD负荷增加，需延长活性污泥处理槽中被处理液的停留时间，也就是说，可以考虑增加活性污泥处理槽的容积，然而，这样将增加设备成本。
本发明考虑到现有技术存在的这一系列问题而提供一种可行性的既不增加设备成本，又可改善处理水质的有机废水处理方法及其处理装置。另一个目的是提供一种可以大幅度地降低形成的剩余污泥量的可行性有机废水的处理方法及其处理装置。
为了达到这个目的本发明采取的方法是，在使污泥溶液化时，使用嗜热菌使其可溶，通过使其溶液化可以谋求减少污泥量，另一方面溶液化处理液中的有机物被嗜热菌分解，可以降低处理液中的BOD。
附图的简单说明图1为一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图2为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图3为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图4表示由于污泥浓缩率的不同引起的溶液化率变化的曲线图。
图5表示由于污泥浓缩率的不同引起的蛋白酶活性的变化的曲线图。
图6表示溶液化温度和溶液化率的变化的曲线图。
图7为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图8为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图9为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图10为另一个实施例的工艺流程示意构成图，其中有机废水处理装置适用于本发明有机废水的处理方法。
图11为现有的有机废水处理装置的示意构成图。
符号说明2、2c为生物处理槽4为沉淀槽7、7a为溶液化槽9为浓缩装置发明的实施形式作为本发明宗旨的有机废水处理方法，其特征是，在利用生物学方法进行有机废水处理的方法中，经过生物处理装置将有机废水处理之后，生物处理装置中的一部分污泥，在溶液化处理装置中用嗜热菌使其溶液化，并把溶液化处理后的处理液再返送到生物处理装置中。
作为生物处理装置，可以采用需氧生物处理方式或厌氧生物处理方式的任何一种。需氧生物处理所使用的曝气处理装置，只要其具备曝气手段即可，既可以是空气扩散方式也可以是机械曝气方式。在室温下通气进行曝气处理，为使发生好氧消化分解，通气量优选为0.1-0.5vvm(vvm＝曝气量/曝气槽容量/min.)，但要视负荷情况而定，超过这个通气量，也可用更高的温度处理。被处理液的pH值最好调整为5.0-8.0之间。对于曝气处理装置来说，为了促进需氧消化分解作用，也可以添加酵母等微生物或，促进絮状物形成的硫酸铝、聚氯化铝、氯化铁、硫酸亚铁等絮凝剂。对于需氧生物处理来说，也可使用曝气处理装置以外的可以进行需氧处理的装置。还有，作为本发明所使用的厌氧生物处理装置，只要具备能有效地使活性微生物与作为处理对象的有机废液接触的手段都可使用，如使槽内液体循环的搅拌方法、通过循环曝气搅拌产生的气体的搅拌方法、设置具搅拌桨等的搅拌机的方法、具有固定活性微生物手段的方法等。
在溶液化工序中，用嗜热菌(如可以添加需氧嗜热菌即嗜热脂肪芽孢杆菌等)进行污泥分解，但是，也可以与酶解(例如将蛋白酶、脂肪酶、糖苷酶等单独或加以组合后添加)等各种方法结合起来分解污泥。
为了用嗜热菌分泌的污泥溶液化酶和热促进溶液化，作为本发明溶液化处理装置的溶液化条件，可以采用以下条件，例如(1)温度50-90℃，优选55-75℃，更优选60-70℃(2)污泥浓度大于1000mg/L，优选的是大于3000mg/L，更优选的是大于5000-25000mg/L(3)pH6-9，优选7-8.5，更优选7-8(4)环境需氧条件或轻微需氧条件(5)停留时间基于溶液化率和污泥的分解程度来决定水力学停留时间(又称为HRT)。HRT可根据流入液量和反应槽的有效容积求得，用以下关系式表示。HRT＝反应槽容积(L)/单位时间的流入液量(L/hr)在本发明的溶液化处理装置中，用嗜热菌对污泥进行溶液化作用，所以，溶液化使污泥量减少，同时，嗜热菌分解溶解性有机物形成无机物，因此，可以降低溶液化处理液中的BOD，降低被回送到生物处理装置的处理液的生物负荷，使水质提高。
用嗜热菌很好地进行污泥分解，提高水质的具体条件如下所述。
在溶液化处理装置中，若HRT很短时，有机物不能被完全分解(不能达到无机化)，则被回送到生物处理装置的处理液中BOD不能降低，故不作优选。另一方面，当溶液化处理装置中的HRT长时，抑制嗜热菌发育的物质增多，故不作优选。从这一点考虑，用溶液化处理装置使其溶液化的水力学停留时间，优选为1-8天。为了控制这个HRT，可以采用的方法是，在进入溶液化处理装置之前，设置浓缩装置来浓缩污泥，改变投入到溶液化处理装置的污泥量的方法，以及，设置液体水平传感器来测量溶液化处理装置内的处理液水平，根据这个液体传感器调节溶液化处理装置内的液位的方法。
溶液化处理装置内的溶液化处理液的pH值，适于嗜热菌生长发育的6-9范围是优选的，更优选的是适于污泥溶液化酶的分泌及活性的7-8.5范围，尤其优选的是7-8范围。为了调节这个pH值，在溶液化处理装置内或流入溶液化处理装置之前的处理液回路中设置pH传感器，通过适当添加酸或碱到处理液来改变pH，用pH传感器感应pH变化的方法来调节pH值。
溶液化处理装置内的溶液化处理液的温度，优选的是控制在适合于嗜热菌生长发育的55-75℃。这时，若溶液化温度低，嗜热菌活性不充分，不能得到十分高的溶液化率。另一方面，若溶液化温度过高时，即使能用热进行物理化学热解，但是，因嗜热菌的活性降低，同样不能得到高的溶液化率，视情况而言，有时其溶液化率比没有嗜热菌时还要低。因此，如下列实施例详述所示，在60-70℃之间，通过嗜热菌微生物处理可将污泥溶液化，能够获得极高的溶液化率。
经过生物处理装置处理的处理液用固-液分离装置分离成处理水和污泥，将该污泥的一部分回送到生物处理装置，同时，其余的剩余污泥在溶液化处理装置中用嗜热菌使其溶液化后，也可将该溶液化处理液回送到生物处理装置中。所说固-液分离装置，系指如，沉淀装置、浮选分离装置、离心分离装置、膜分离装置等。
为了降低溶液化处理装置中污泥的处理量，可以在固-液分离装置到溶液化处理装置之间的回路上设置一种浓缩装置。这时，如果采用的方法是将固-液分离装置分离的一部分污泥回送到生物处理装置中，至少有一部分其余的污泥要在浓缩装置中进行浓缩后，在溶液化处理装置用嗜热菌进行溶液化的方法，因为，在固-液分离装置中分离的污泥，至少有一部分在浓缩装置中浓缩后被送到溶液化处理装置中，所以，可以得到适于嗜热菌发育的营养条件，由于其溶液化酶的产生，可得到高的溶液化率。另外，至少有一部分污泥经过浓缩之后被送到溶液化处理装置中，所以，被送入溶液化处理装置的处理污泥量将减少，从而可以使溶液化处理装置小型化。
在固-液分离装置中分离的污泥经过浓缩装置浓缩后，将一部分污泥回送到生物处理装置中，至少有一部分剩余污泥在溶液化处理装置中用嗜热菌进行溶液化的方法，若采取该方法，在固-液分离装置中分离的污泥全部被浓缩，浓缩后的一部分污泥被送到溶液化处理装置中，所以，既可确保与上述同样高的溶液化率又可使溶液化处理装置小型化，除了这些效果外，因在固-液分离装置中分离的一部分污泥浓缩后被送到生物处理装置中，所以，将使生物处理装置中的微生物量增多，在生物处理装置中可使微生物量保持很高的浓度，微生物进行的有机物分解反应完全，结果是污泥负荷降低，使水质得到改善。
如随后实施例详述的那样，将污泥浓缩到含水率99％以下(污泥浓度高于1％)时，由此可获得适合于嗜热菌发育的良好的营养条件，这样会更有效地进行溶液化处理，使可溶性处理装置更加小型化。
如图1所示，原废水A经过回路1导入生物处理槽2，有机废水即原废水在生物处理槽2中被需氧生物处理。所说需氧生物处理是指，通过生物氧化将有机物分解为二氧化碳、水等无机物。所使用的需氧微生物是废水净化的活性污泥法中使用的革兰阴性或革兰阳性杆菌，例如假单胞菌属及芽孢杆菌属，这些接种的菌体是从一般的废水处理装置中得到的。此时，生物处理槽2的温度为10-50℃，通常设定为20-30℃的温度范围进行操作。为了更有效地进行处理，优选的是高温，例如，从废水剩余污泥中分离到的嗜温菌，当使用这样的细菌时，应在35-45℃的温度范围内进行操作。无论怎样，从所述温度范围中选择最合适的温度条件进行操作以使微生物氧化分解反应更有效、更充分。此时，作为生物处理槽2既可以是间歇式的也可以是连续式的。
在这样的生物处理槽2中经过处理的处理水B，经过回路3被输送到作为固-液分离装置的沉淀槽4中，经过固液分离得到上清液C，按照当地的排放基准，必要时，可以进行三级处理如硝化脱氮或臭氧处理等，然后，排入河流或用作景观用水。
另一方面，污泥D的一部分即在沉淀槽4中被分离的有机固体，经由回路5与回路1合流，同原废水A一起被输送到生物处理槽2中。经由回路5送来的污泥量，根据生物处理槽2中的微生物保有量来决定。
在沉淀槽4经过分离得到的剩余污泥E，经由回路6被输送到溶液化槽7中。在溶液化槽7，在高温条件下，进行需氧的有机固体溶液化反应。此时，在高温条件下所使用的需氧微生物接种的菌体(嗜热菌)，例如，通过培养来自现有的需氧性消化槽中的微生物而获得。溶液化槽7的最适宜温度，优选的是50-90℃温度范围，但是，分解作为高温处理对象的污泥E所包含的有机固体取决于嗜热菌种类的不同而异，例如，当从排水剩余污泥中分离得到嗜热菌时，为使由微生物(嗜热菌)引起的溶液化反应和由热引起的物理化学的热解两种作用同时既充分又有效地进行，把高温条件下的温度设定在55～75℃的范围，从酶活性这点考虑，最优选的是在60～70℃下操作。不管怎么说，为使微生物(嗜热菌)引起的溶液化反应和热引起的物理化学热解两种作用同时既充分又有效地进行，根据微生物种类，设定在50-90℃之间即可。
再有，溶液化槽7是一种用于需氧微生物处理的装置，只要它具备现有的空气扩散管即可使用。此时，溶液化槽既可以用间歇式的也可以用连续式的。
在溶液化槽7中被溶液化的处理液F，经由回路8再与回路1会合，同原废水A一起被输送到生物处理槽2中，进行生物处理。
下面，对溶液化条件(添加需氧性嗜热菌的需氧条件和不添加需氧性嗜热菌的厌氧条件)和HRT为1天或2天情况下的溶液化率和处理水水质的变化的调查结果、由于污泥浓缩率的不同引起的溶液化率和蛋白酶活性的变化的调查结果、以及溶液化温度和溶液化率变化的调查结果加以说明。(1)溶液化率的调查在来源于废水处理厂的剩余污泥是其有机固体浓度为2重量％的剩余污泥中，将预先进行前培养的需氧嗜热菌即嗜热脂肪芽孢杆菌SPT2-1[FERMP-15395]进行接种后，投入到2升有效容积的玻璃发酵缸中，65℃下进行通气，通气量为1.0L/min.，搅拌速度为300rpm(氧化还原电位＝50-100mV、pH＝8.1)进行处理，在HRT＝1天或2天时采取溶液化试样并测定其挥发性固体的含量(VSS1)，根据处理前的挥发性固体含量(VSS0)，依照下式测定每个HRT的溶液化率(％)。这些VSS0和VSS1的测定按照JIS-K-0102进行。与此同时，使用上述污泥，在上述同样的溶液化温度下调查厌氧条件下(未添加好氧性嗜热菌)HRT为1天时的溶液化率。
溶液化率(％)＝[(VSS0-VSS1)/VSS0]×100其结果如表1所示。
表1
从表1得知，当HRT为1天时，比较厌氧条件下进行溶液化时处理液的BOD，若用需氧嗜热菌进行溶液化，则处理液的BOD约减少到55％。若用需氧嗜热菌进行溶液化，在HRT＝2天时，与厌氧条件下的溶液化相比，处理液的BOD约减少到30％。(2)处理水水质的变化采用图1所示构成的装置，研究处理水水质的变化，该装置具有作为生物处理槽2，使用的是透明氯乙烯树脂方形槽，其断面面积为800cm2，高度为60cm，有效容积为40升，在这个生物处理槽2中，于温度25℃，以10L/min.通气；而沉淀槽4使用的是下部为角锥形的透明氯乙烯树脂方形槽，其断面面积为400cm2，高度为40cm，有效容积为7升；溶液化槽7使用的是玻璃圆筒，其内径为13cm，高度为25cm，有效容积为2升。有机废水的性质为胨∶葡萄糖∶酵母提取物＝4∶4∶1，负荷为0.4kgBOD/m3/日，调整进入回路5的污泥量使生物处理槽2的污泥浓度约为3000mg/l，在溶液化槽7中，添加与上述相同的需氧嗜热菌，在需氧条件下进行溶液化处理(65℃，通气量为1.0L/min.，搅拌速度为300rpm，氧化还原电位＝50-100mV、pH＝8.1)和厌氧条件中只用热进行溶液化处理(65℃)，调查处理水质的变化。
其结果如表2所示。
表2
从表2得知，由于用需氧嗜热菌进行溶液化处理，使处理水水质大幅地得到改善。
通过污泥浓缩，投入到溶液化槽的污泥量减少，结果是即使在溶液化槽也导致HRT延长，使由溶液化槽回送到生物处理槽的处理液BOD大幅度地降低，因此，例如，如图2所示，可以使用在图1的装置中配有浓缩装置9的处理装置。作为浓缩装置9，可以使用膜浓缩、离心浓缩、浮选浓缩、蒸发浓缩以及浮动环层叠式浓缩等浓缩装置。
如图3所示，将沉淀槽4分离的污泥D全部用浓缩装置9浓缩后，将其中的一部分污泥经由回路5回送至生物处理槽2，剩余的污泥也可在溶液化槽7中用嗜热菌进行溶液化处理。(3)由污泥浓缩率的不同引起的溶解度和蛋白酶活性的变化使用5升的玻璃发酵缸作为溶液化槽，作为处理对象的污泥使用的是从废水处理厂的最终沉淀池中得到的浓缩到各种浓度的剩余污泥，往所述溶液化槽中投入调整浓度后的2升污泥，以容积比1％添加嗜热菌培养液，以通气量为1.0L/min.，搅拌速度为300rpm，温度为65℃，进行溶液化处理24小时，测定24小时后的VSS(有机固体)溶液化率以及污泥溶液化酶之一的蛋白酶活性。其结果如图4及图5所示。VSS溶液化率(％)以培养24小时后的挥发性固体含量作为VSS1，培养前的挥发性固体含量为VSS0，按下式定义，依照JIS-K-0102来测定VSS1和VSS0。
VSS溶液化率(％)＝[(VSS0-VSS1)/VSS0]×100从图4可知，将污泥含水率浓缩至99％以下(污泥浓度1％以上)时，可以得到明显提高的溶液化率。又，从图5可知，有助于溶液化率的蛋白酶活性也是其含水率低于99％(污泥浓度大于1％)，故可以保持较高的酶活性。通过把所述污泥含水率浓缩至99％以下，可以大大提高溶液化率。也就是说，为了使具有通气装置的溶液化槽中需氧嗜热菌的增殖和活性，必须把作为嗜热菌营养源的有机物溶解在溶液化槽中，将污泥浓缩到一定浓度之上时(含水率在99％以下)投入溶液化槽，由此，浓缩污泥靠热以及存在于溶液化槽中的需氧嗜热菌的污泥溶液化酶，进行溶液化作用，该溶液化液对溶液化槽中的需氧嗜热菌的发育以及污泥溶液化酶的形成都是十分重要的基质，因此，需氧嗜热菌可以充分繁殖并且保持较高的活性。由于大量的污泥溶液化酶的产生和分泌，通过需氧嗜热菌溶液化反应，可以充分不断地进行，并能确保高的溶液化率。
相反，当污泥浓度在1％以下(含水率99％以上)，投入到溶液化槽时，对于需氧嗜热菌的发育及污泥溶液化酶的形成所必需的基质是不完全的，对需氧嗜热菌的活性及污泥溶液化酶的分泌只能期待一定程度，无法得到高的溶液化率。另外，即使将污泥浓缩至其含水率不超过90％，同样也无法发挥上述优点，相反，其流动性降低，在需氧或轻微需氧条件下运转溶液化槽时，其缺点是容易形成由曝气而产生的发泡现象，因此，用浓缩装置进行污泥浓缩时，其含水率优选为90％-99％。尤其在需氧条件下，污泥含水率优选为96％-99％。(4)溶液化温度与溶液化率用重力浓缩法把采自下水处理厂曝气槽的污泥浓缩至浓度1.5％，作为处理对象污泥，将所述浓缩污泥各150ml分别投入5个500ml广口(坂口)烧瓶里，在每个烧瓶里添加5ml预先培养好的需氧嗜热菌即嗜热脂肪芽孢杆菌SPT2-1系(FERMP-15395)作为种菌，在各规定的温度下培养24小时，在不断补充蒸发水分的同时，测定VSS。以横轴为温度(℃)，以纵轴为VSS溶液化率(％)，把上述结果示于图6。
用于比较，使用同上述一样的浓缩污泥，但不添加嗜热菌而进行溶液化实验。
图6中的「○」符号表示有嗜热菌使污泥溶液化的情形，符号「●」表示没有嗜热菌使污泥溶液化的情形。
如图6所表明的一样，在60-70℃之间，通过嗜热菌微生物处理进行溶液化可以明显提高溶液化率。但是，温度不足60℃时，嗜热菌的活性不大，进而无法保证极高的溶液化率。另一方面，若溶液化温度超过70℃时，即使用热进行物理化学热解，因为嗜热菌的活性低，无法得到高的溶液化率，有时，有嗜热菌的溶液化率比没有嗜热菌的溶液化率还低。
关于适用于本发明有机废水处理方法的其它有机废水处理装置的实施例，参照图7-10进一步说明。
图7为生物处理槽2内装有膜分离装置10的例子，这表示在进行生物处理的同时由膜分离装置进行固-液分离。对于生物处理槽2内所设置的膜分离装置10来说，例如，使用孔径为0.1-2.5μm，优选使用0.3-0.5μm的膜。，且最好使用不低于1个膜构成的膜组件。优选的膜分离装置有ユアサコ-ポレ-ション株式会社制造的具有T型过滤部件的浸渍型膜分离装置等。所述膜分离装置，优选的是如下构造包括或同时设有用水压、气压等加压以及擦拭清扫、振动或靠注入药品等清洗装置，尽量回避不能透过膜的物质在膜表面附着的结构。为了把来自生物处理槽2的处理液的一部分供给另一个溶液化工序，从而抽出污泥，然而，优选的是生物处理槽2内的悬浮物质浓度(MLSS)为一定值，例如保持在10000-20000mg/L之间，使需氧消化分解能顺利地进行，间歇地或恒定地控制抽出污泥的量，供给下一个溶液化工序。从生物处理槽2抽出的污泥在供给下一个溶液化工序之前，也可以用浓缩装置进行浓缩。
图8是通过微生物除去有机废水中磷成分的一个例子，在厌氧槽2a中由微生物释放磷，在需氧槽2b中进行需氧微生物分解以及微生物对磷成分(体内贮存)的摄取。然后，在沉淀槽4中，把经生物处理的处理液分离为磷成分浓缩的一次污泥x和一级处理水a。为了从一次污泥x中的微生物释放出磷成分，在下一个释放磷的装置11中，进行厌氧处理、加热处理、超声波处理、臭氧处理、碱处理等将磷成分释放到液相中，用沉降分离、浮选分离、离心分离、膜分离(也包括用脱水机分离)等，分离为含磷高的二次处理水b和二次污泥z。此时，磷的释放优选的是厌氧处理和热处理(60-90℃)，固-液分离优选的是沉降分离、浮选分离。然后，在二次处理水b中添加絮凝剂，在磷分离装置12中，使磷成分絮凝成固体，得到基本上不含磷成分的三次处理水c和固体磷成分y。这个固体磷成分y可以用于肥料或磷化合物的制造。所述二次污泥z可以在溶解槽7中进行溶液化处理使得污泥成分的体积进一步减小。
图9为热量损失少，被排放到处理系统以外的处理水中含氮有机成分或含氮无机成分少，可以对排放到大气中的气体进行除臭的一个例子。在进入生物处理槽2的处理液回路上，配置了硝化装置13和脱氮装置14，在沉淀槽4分离的污泥，其中一部分经过循环回路15回送到硝化装置13，在溶液化槽7中进行的溶液化处理液经过热交换器16和回送回路17，被回送到脱氮装置14。经过回路18吹进溶液化槽7中的空气经过回路19进入硝化装置13。有机废水中的NH4+成分，在硝化装置13中由硝化菌分解，形成NO2-或NO3-，所述NO2-或NO3-在脱氮装置14中，通过脱氮菌以及供氢剂的作用，形成N2。从溶液化槽7中排出的气体(主要是含NH3气体)被输送到硝化装置13后，释放到大气中，因此，排至大气中的气体臭味明显减少，从溶液化槽7中排出气体的热在硝化装置13中被有效地用于消化处理，所以，热量损失减少。被排放到处理系统以外的处理水中的含氮有机成分或含氮无机成分基本上为零。当原水中的有机成分不是很多的情况下，如图9所示，优选的是用硝化装置硝化之后在脱氮装置中进行脱氮处理。
但是，当原水中的有机成分含量较多时，氧化分解有机成分的微生物增加，硝化菌的硝化作用受到抑制，所以，最好先在脱氮装置中除去原水中的有机成分，然后，在硝化装置中用硝化菌进行硝化分解。将硝化处理后的处理液回送到脱氮装置，由此，从沉淀槽4将几乎不含氮的处理水释放到外部。
图10为将有机废水进行生物学处理时，减少空气供给量的一个例子。其操作过程为，使溶液化槽7a处于密闭状态，在溶液化槽7a附近设置压缩机20，通过压缩机20向溶液化槽7a提供的高压空气，把溶液化处理得到的处理液经由管道21与高压空气一起输送到生物处理槽2c中。由于往溶液化槽7a中通入高压空气，则溶液化槽7a内的溶液化处理液中的氧溶解效率增大，因此可以减少供给的空气量，同时可以降低与排气一起排至大气中的溶液化槽的保有热量。此时，将溶液化槽7a的处理液和高压空气，输送到另一个生物处理槽2c中。由于往生物处理槽2c中供给由溶液化槽7a的带有热量的气体，生物处理槽2c的生物活性提高，从而，可以提高处理水的水质。
根据以上所阐述的内容，本发明得到的效果是按照本发明的方法，在通过溶液化作用减少污泥量的同时，通过嗜热菌将溶解性有机物分解形成无机物，因此，既能达到生物处理装置小型化又能改善处理水的水质。
按照本发明的方法，显示其适合于嗜热菌的发育条件，可以大大改善处理水的水质。
按照本发明的方法，可以确保极高的溶液化率，大幅度地减少剩余污泥的产生量，使溶液化处理装置更加小型化。
按照本发明的方法，提供一种良好的处理装置，用于实施上述目的中所述的处理方法。
权利要求
1.一种有机废水处理方法，其特征在于，它是一种用生物学方法进行有机废水处理，经过生物处理装置将有机废水处理后，把生物处理装置中的一部分污泥，经过溶液化处理装置用嗜热菌进行溶液化处理，将溶液化处理后的处理液回送至生物处理装置中。
2.权利要求1所述有机废水处理方法，其特征在于，在溶液化处理装置中，用于溶液化的水力学停留时间为1-8天。
3.权利要求1或2所述有机废水处理方法，其特征在于，溶液化处理装置内的溶液化处理液之pH为6-9。
4.权利要求1、2或3所述有机废水处理方法，其特征在于，溶液化处理装置内的溶液化处理液的温度控制在55℃-75℃之间。
5.权利要求1、2、3或4所述有机废水处理方法，其特征在于，输送到溶液化处理装置中的污泥，其含水率在99％以下。
6.权利要求5所述有机废水处理方法，其特征在于，溶液化处理装置中用嗜热菌于60℃-70℃进行溶液化处理。
7.一种有机废水处理装置，其特征在于，它是一种用生物学方法处理有机废水的装置，该装置包括用于生物处理有机废水的生物处理装置和用嗜热菌把有机固体物进行溶液化处理的装置，同时设置处理液由生物处理装置经过溶液化处理装置再返回到生物处理装置的回路。
8.一种有机废水处理装置，其特征在于，它是一种用生物学方法处理有机废水的装置，该装置包括用于生物处理有机废水的生物处理装置和，用嗜热菌把有机固体物进行溶液化处理的溶液化处理装置，用于把处理液分离成处理水和污泥的固-液分离装置，该固-液分离装置位于生物处理装置之后的处理液回路上，并且设置从所述固-液分离装置到生物处理装置的处理液回路和从固-液分离装置经由溶液化处理装置到生物处理装置的处理液回路。
9.权利要求8所述有机废水处理装置，其特征在于，在固-液分离装置到溶液化处理装置之间设置浓缩装置。
全文摘要
本发明提供一种设备成本不高,处理水质得到改善的有机废水处理方法。其解决方法是,将有机废水在生物处理槽2中进行生物处理之后,把所得到的处理液在沉淀槽4中分离成处理水和污泥,将其中一部分污泥回送至生物处理槽2,同时,将剩余的污泥在溶液化槽7中用嗜热菌进行溶液化处理,经过溶液化处理后的处理液再回送到生物处理槽2中。
文档编号C02F11/02GK1346808SQ0113318
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月20日 优先权日2000年9月22日
发明者长谷川进, 盐田宪明, 赤司昭, 那须洁 申请人:神钢凡技术股份有限公司