废气废水处理装置以及废气废水处理方法

专利名称：废气废水处理装置以及废气废水处理方法
技术领域：
本发明涉及废气废水处理装置和废气废水处理方法。本发明例如作为应对2004年4月开始实施的水质污浊防治法的部分修改后的氮的总量规定、2001 年4月开始实施的PRTR法(环境污染物排出 移动登记)的对策，涉及可以 高效处理主要从半导体工厂排出的高浓度氮废水(含有高浓度氨的废水等)、 含有氨基乙醇的废水的同时，可通过节能减少初期成本(initial cost)、运 营成本(running cost)和维护成本(maintenance cost)的废气废水处理装 置和废气废水处理方法。
背景技术：
以往，高浓度氮废水，具体如含有约3000ppm左右的高浓度氨的废水这类高浓 度氮废水，由于生物毒性高， 一般不能进行微生物处理。即，对于可以采用微生物 处理的含氮废水的情况， 一般是氨浓度为数百ppm的低浓度下的处理。因此，对于含有3000ppm以上的高浓度氨的废水，使用作为物理方法的蒸发器 浓縮至1/10左右，将该浓縮液作为产业废弃物处理。在用蒸发器浓縮、作为产业 废弃物从工厂排出的方法中，浓縮物相当于产业废弃物。因此，来自工厂企业的产 业废弃物增加，另外作为该产业废弃物的浓縮液的处理方法， 一般是通过焚烧，因 此存在使用重油等燃料而造成的大气污染的问题。另外，在利用上述蒸发器的方法中，由于消耗大量能量、且需要大型装置设备， 因此存在初期成本、运营成本和维护成本高的问题。另外，作为其它以往技术，在专利文献l(特开2000-308900号公报中)公 开了生物处理法。通过该以往技术的生物处理法，可以防止在处理高浓度含有 氨性氮的废水时所产生的亚硝酸性氮所引起的处理效率的降低，可以进行稳定 的处理。该生物处理方法，具体为，通过使用了对亚硝酸性氮具有耐性的自养 菌的生物脱氮法，将亚硝酸性氮还原成氮气从废水中除去。该含氨废水的处理方法公开了利用硝化槽、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、紫外线氧化槽等的处理。另外，作为另一种以往技术，在专利文献2(日本专利特许第3467671号公 报)中记载了其它的生物处理方法。该生物处理方法为，通过送液泵将原水槽内的有机性废水依次送入至脱氮 槽和硝化槽中，并使其在两槽间循环，使用生物硝化和脱氮反应将有机性废水 中含有的氨态氮还原成氮气后除去，再使用抽吸泵通过在硝化槽内的废水中浸 渍着的过滤膜单元，将污泥和处理水分离的硝化脱氮方法。该硝化脱氮方法的特征在于，使从脱氮槽至硝化槽的导管在中途分支，使 分支部的先端在脱氮槽内开口，使从脱氮槽被送至硝化槽的有机性废水的一部 分排出到脱氮槽内的有机性废水中。即，该硝化脱氮方法中，通过送液泵将废 水依次送入到脱氮槽和硝化槽，并且同时使其在两槽间循环。另外，在专利文献3 (日本专利特许第3095620号公报)中还记载了其它 的作为以往技术的生物处理方法。该生物处理方法中，通过生物除氮装置进行处理，该装置具有流入含有机 物的原水的脱氮槽、流入来自上述脱氮槽的脱氮槽混合液的硝化槽、使该硝化 槽的硝化液循环至上述脱氮槽的硝化液循环流路、安装于上述硝化槽内的硝化 槽散气装置。更详细地讲，该生物除氮装置中，在脱氮槽内设置了脱氮菌固定化载体填 充区，该脱氮菌固定化载体填充区捕捉除去流入至脱氮槽的原水中的浮游物 质。另外，使原水导入流路和硝化液循环流路与脱氮槽的脱氮菌固定化载体填 充区的下方位置连通，在脱氮槽的底部设置堆积由脱氮菌固定化载体填充区捕 捉除去的浮游物质的污泥贮斗(hopper)部，在污泥贮斗部设置贮斗散气装置。但是如上所述，以往，由于含有3000ppm左右高浓度的氨的废水的生物毒 性高，因此一般不进行微生物处理。B卩，由于生物毒性高，因此利用焚烧法、 浓縮法来处理不能进行微生物处理的高浓度氨废水。因此，在浓縮法中，存在 大量消耗能量和浓縮液带来的产业废弃物的增加的问题。另一方面，作为另外的以往技术，在专利文献4中(日本专利特开 2004-121962号公报)中记载了利用纳米泡的处理方法和处理装置。该以往技术灵活运用了由纳米泡具有的浮力减少、表面积的增加、表面活 性的增大、局部高压场的生成、静电极化的实现所产生的表面活性作用和杀菌 作用等特性。更具体地讲，该以往技术中公开了，通过将这些相互协同，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，能够以高功能、 低环境负荷清洗各种物体，可以进行污浊水的净化。另外，作为其它的以往技术，在专利文献5(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(1)将液体的一部分分解气化的 工序，或者(2)在液体中施加超声波的工序，或者(3)将液体的一部分分解 气化的工序以及施加超声波的工序。虽然在上述的2个以往技术中公开了，利用纳米泡的污水的净化或者利用 纳米泡除去固体表面的污垢的技术，但是关于提高处理废气和废水时的处理效 率、处理水质的技术却没有公开过。发明内容在此，本发明的课题在于，提供可以实现提高处理效率、减少处理成本的废气 废水处理方法以及废气废水处理装置。为了解决上述课题，本发明的废气废水处理方法的特征在于，使用含有微纳米 泡的微纳米泡水作为处理废气的清洗水，在废水的处理中再使用处理了上述废气后 的清洗水。按照本发明的废气废水处理方法，由于使用微纳米泡水作为清洗水来处理废 气，因而通过微纳米泡所具有的物体表面的高速清洗功能，可以高效清洗废气。另 外，通过在废水处理中再使用处理了上述废气后的清洗水，藉此该清洗水中含有的 微纳米泡对废水处理有利，可实现废水处理效率的提高。即，该微纳米泡具有(l) 表面活性作用和杀菌作用、(2)污浊成分的吸附功能、(3)物体表面的高速清洗 功能、(4)杀菌功能、(5)催化剂作用、功能、(6)提高微生物的活性的作用《功 能等。因此，通过该发明的废气废水处理方法，可实现废气和废水的处理效率的提高， 实现处理成本的降低。在此对3种泡进行说明。(i) 通常的泡(气泡)在水中上升，最终在表面"砰"的一声裂开消失。(ii) 微米泡是直径在50微米(wm)以下的微细气泡，在水中縮小，直 至最后消失(完全溶解)。(iii) 纳米泡是比微米泡更小的泡，直径在数100nm以下(例如直径为
100 200nm)，被称为是可以始终在水中存在的泡。因此，在此微纳米泡为上述微米泡和纳米泡的混合泡。另外，在一实施方式的废水处理装置中，设有制造含有微纳米泡的微纳米 泡水的微纳米泡水制造部、以上述微纳米泡水制造部制得的微纳米泡水作为清 洗水处理废气的废气处理部、被导入处理了上述废气后的清洗水的废水处理 部。按照该实施方式的废气废水处理装置，由于以在微纳米泡水制造部制得的 微纳米泡水作为清洗水来处理废气，因此通过微纳米泡所具有的物体表面的高 速清洗功能，可以高效清洗废气。另外，通过在废水的处理中使用处理了上述 废气后的清洗水，该清洗水中含有的微纳米泡对废水处理有利，可实现废水处 理效率的提高。因此，通过本发明的该废气废水处理装置，可实现废气和废水处理效率的 提高，处理成本的降低。另外，如果以在废水处理部处理了废水后所获得的处 理水作为原水来制造上述微纳米泡水，则可以降低与废气处理相关的运营成本。另外，在一实施方式的废水处理装置中，上述废水处理部具有液中膜，上 述微纳米泡水制造部以从上述废水处理部的液中膜得到的处理水作为原水来 制造上述微纳米泡水。通过该实施方式的废气废水处理装置，上述微纳米泡水制造部以从上述废 水处理部的液中膜得到的处理水作为原水来制造上述微纳米泡水。由于上述处 理水中含有大量电解质，因此可以高效制造微纳米泡。另外，在一实施方式的废水处理装置中，上述废水处理部具有调整槽、脱 氮槽和具有液中膜的硝化槽，上述微纳米泡水制造部为包括有微纳米泡发生机 的微纳米泡反应槽，上述废气处理部为水涤气器(scrubber)。按照该实施方式的废气废水处理装置，由于废气处理部为水涤气器，因此 可以比较容易地构建废气处理系统。另外，在该实施方式中，微纳米泡反应槽 以从废水处理部具有的硝化槽的液中膜而得的处理水作为原水来制造微纳米 泡水，将来自该微纳米泡反应槽的微纳米泡水作为上述水涤气器的清洗水来使 用。因此，可以有效地将导入至废水处理部的废水的处理水作为废气处理部的 水涤气器的清洗水来进行再循环。另外，在一实施方式的废水处理装置中，将含氮废水导入至上述废水处理
部的调整槽，具有将在上述废气处理部处理了废气的清洗水作为废水导入至上 述废水处理部的调整槽的废水导入部。按照该实施方式的废气废水处理装置，在上述废水处理部的调整槽中，通 过来自上述废气处理部的废水中含有的微纳米泡，可以对含有高浓度氮的废水 进行前处理。该微纳米泡可以在废水处理部循环使用。艮P，由于微纳米泡具有在水中长期维持的性质，因此从废气处理部导入至 调整槽的废水成为含有微纳米泡的废水。在调整槽中，如果将含有高浓度氮的 废水与含有微纳米泡的废水混合，则可以进行利用微纳米泡的氧化前处理。通 过在调整槽进行前处理，可以实现装置整体特别是硝化槽的小型化，从而降低 运营成本。该实施方式中，在利用脱氮槽、硝化槽来微生物处理废水之前，可 以利用调整槽进行微纳米泡处理(例如，将氨性氮部分氧化处理转化为硝酸性 氮)。另外，在一实施方式的废气废水处理装置中，上述废气处理部对含有含氮 化合物的废气迸行处理。按照该实施方式的废气废水处理装置，通过微纳米泡的高速清洗功能，可 以将废气含有的氮有效地转移至清洗水中。另外， 一实施方式的废气废水处理装置中，上述废气为含有氨基乙醇的废气。按照该实施方式的废气废水处理装置，在上述废气处理部中，以含有上述 微纳米泡的清洗水，根据气液的接触原理，可以使废气中含有的氨基乙醇从废 气侧有效地转移至清洗水侧，进行废气处理。另外，在一实施方式的废气废水处理装置中，上述废气处理部具有将来自 上述微纳米泡水制造部的微纳米泡水作为清洗水散布的上部、贮存上述被散布 了的清洗水的下部、使清洗水从上述下部循环至上部的循环部。按照该实施方式的废气废水处理装置，废气处理部通过清洗水和使该清洗水循环的循环水这2种含微纳米泡的水，来清洗废气，因此可以使废气处理的 性能提高。另外，在一实施方式的废气废水处理装置中，上述硝化槽具有产生清洗上 述液中膜的微纳米泡的微纳米泡发生机。按照该实施方式的废气废水处理装置，由于通过微纳米泡发生机产生的微 纳米泡清洗上述硝化槽的液中膜，因此可以确实清洗液中膜，可以使液中膜的
处理水量增加。另外，在一实施方式的废气废水处理装置中，上述硝化槽具有吐出清洗上 述液中膜的空气的散气管。按照该实施方式的废气废水处理装置，以散气管吐出的空气和微纳米泡发生机产生的微纳米泡两者来清洗硝化槽的液中膜。因此，通过使2种泡组合，可以更有效地清洗液中膜。另外，在一实施方式的废气废水处理方法中，上述废气为含有挥发性有机 化合物的废气。按照该实施方式的废气废水处理方法，由于清洗水为微纳米泡水，因此即 使对于废气中含有的丙酮等挥发性有机化合物，也可以确实实施清洗。另外，在一实施方式的废气废水处理装置中，上述废气为含有挥发性有机 化合物的废气。按照该实施方式的废气废水处理装置，由于清洗水为微纳米泡水，因此即 使对于废气中含有的丙酮等挥发性有机化合物，也可以确实实施清洗。通过本发明的废气废水处理方法，由于以微纳米泡水作为清洗水来处理废 气，因此通过微纳米泡所具有的物体表面的高速清洗功能，可以高效清洗废气。 另外，通过在废水的处理中使用处理了上述废气后的清洗水，该清洗水中含有 的微纳米泡对废水处理有利，可以实现废水处理效率的提高。因此，通过本发 明的废气废水处理方法，可以实现废气和废水的处理效率的提高，实现处理成 本的降低。


[图l]是本发明的废水处理装置的第1实施方式的示意图。[图2]是本发明的废水处理装置的第2实施方式的示意图。 [图3]是本发明的废水处理装置的第3实施方式的示意图。 [图4]是本发明的废水处理装置的第4实施方式的示意图。 [图5]是本发明的废水处理装置的第5实施方式的示意图。 [图6A]是上述第1 第5实施方式中含氮废水的氮浓度为2000ppm时的时间图 的一个示例。[图6B]是上述第l 第5实施方式中含氮废水的氮浓度为4000ppm是的时间图 的一个示例。
符号的说明 1调整槽 2调整槽泵3、 3N脱氮槽 4分离壁 5散气管 6隔板7脱氮槽用鼓风机(blower)8下部9上部10返送污泥泵11、 IIN硝化槽12好氧部13半厌氧部14隔板15散气管16液中膜17重力配管18涤气器19A上侧散水管19B下侧散水管20废气入口21处理气出口22送水泵23送水泵24空气吸入管25送水配管26下部jt斗部27微纳米泡发生机28液中膜罩(cover)29散气管罩30硝化槽用鼓风机31微纳米泡反应槽 32微纳米泡发生机 33送水配管 34空气吸入管 35循环泵36A、 36B聚偏氟乙烯填充物 37配管具体实施方式
以下，通过图示的实施方式来更详细地说明本发明。 (第1实施方式)在图1中，显示了本发明的废气废水处理装置的第1实施方式。该第1实施方 式中具有调整槽l、脱氮槽3、有液中膜16的硝化槽11、作为微纳米泡水制造部 的微纳米泡反应槽31和作为废气处理部的涤气器18。向上述调整槽l中，导入含高浓度氮的废水的同时，经作为废水导入部的配管 Ll将来自上述涤气器18的含作为挥发性有机化合物的氨基乙醇的废水通过溢出导 入。在该调整槽1中，调整被导入的废水的水量和水质。作为向该调整槽1导入的 含高浓度氮的废水的一个示例，有来自半导体工厂的含高浓度氮的废水，作为该高浓度氮废水，有来自半导体工厂的CMP (化学机械抛光，^s力》乂力二力》求i;、乂 、>乂夕")工序的含高浓度氨的废水。由于将来自作为上述排气处理部的漆气器18的含氨基乙醇的废水导入至调整 槽1中，因此可以将该氨基乙醇作为调整槽1的后段的脱氮槽3中的供氢体利用。 这样，与使用甲醇作为脱氮槽3中的供氢体的情况相比较，可以节省化学试剂费用。 另外在含有该氨基乙醇的废水中，如后所述，由于存在微纳米泡，因此该微纳米泡 对作为含高浓度氮的废水的含高浓度氨的废水中的氨进行部分氧化处理。来自该调 整槽1的处理水通过调整槽泵2，经配管39，被导入至脱氮槽3的下部8。另一方面，向该脱氮槽3的上部9中，导入经生物处理后的处理水或在生物处 理后产生的污泥。利用该经生物处理后的处理水或在生物处理后产生的污泥中含有 的磷、钾、钙、镁等微量元素，可以促进脱氮槽3、硝化槽11中的槽内全部微生
物的活性。特别是在硝化槽11中，由于使用设置的液中膜16来高浓度微生物处理 处理水，因而通过上述处理水中含有上述微量元素，可以提高微生物的活性，可以 增强且稳定化利用微生物的处理。另外，微纳米泡也提高了微生物的活性。另外，由于重力的原因，脱氮槽3的下部8较上部9的微生物浓度更高，因此 利用调整槽泵2将来自调整槽1的被处理水导入至脱氮槽3的下部8，可以抑制被 处理水对脱氮槽3的微生物的刺激。藉此，可以增强且稳定化利用微生物的处理。另外，在脱氮槽3中，在内壁设置了成为上部9和下部8的界限的分离壁4A。 另外，在脱氮槽3中，在槽内的横方向的近中央处设置沿上下方向延伸的隔板6。 在该隔板6和分离壁4A之间配置散气管5。将该散气管5与脱氮槽用鼓风机7连 接。该脱氮槽3中，可以产生使上述隔板6与散气管5组合而出现的空气升液的效 果。g卩，通过散气管5吐出的空气的气泡，产生沿着隔板6的水流。即，在该脱氮 槽3中，在图1中，在隔板6的右侧的设置有散气管5的区域中生成上升水流W1， 在隔板6的左侧的区域生成下降水流W2。这样，在脱氮槽3中，即使处理水的MLSS (混合液悬浮物质)的浓度在15000ppm以上，也可以进行槽内的搅拌。g卩，在该 脱氮槽3中，如在脱氮槽3内不能搅拌的部分(被称为死区)不能搅拌，设置隔板 6和散气管5，可以实施利用空气升液而形成的脱氮槽3整体的搅拌。另外，上述脱氮用鼓风机7基本上是由定时器等进行所需的设定的间歇运转。由于在该脱氮槽3的侧壁设置分离壁4A，因此如果比较脱氮槽3的上部9与 脱氮槽3的下部8，则脱氮槽3的上部9顺利地进行利用上述空气升液效果的搅拌。 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由于自然沉淀产 生的沉淀，微生物浓縮至高浓度，因此与脱氮槽3的上部9相比较，较少搅拌为好。经过与硝化槽11具有的半厌氧部13的下部贮斗部26相连接的返送配管L10 和返送污泥泵10，向脱氮槽3的下部8大量导入来自下部贮斗部26的含有微生物 的高浓度返送污泥。通过该返送配管L10和返送污泥泵IO构成的返送部，可以完 全不会在空气中的氧中曝露地将硝化槽11的下部的半厌氧部13的半厌氧性污泥转 移至脱氮槽3的下部8中。被导入至该脱氮槽3的含高浓度氮的废水以含有氨基乙醇的废水中的氨基乙 醇作为供氢体，在下部8中经厌氧处理之后，流动至脱氮槽3的上部9，通过从该 上部9自然流下，被导入至硝化槽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为好氧部12与半厌氧部13之间的界 限。该好氧部12中配置有液中膜17。另外，该硝化槽11在槽内的横方向的中央 部具有沿上下方向延伸的隔板14。该隔板14跨上下方向的近整个上半部而存在。 在图1中，该隔板14的右侧区域中设置液中膜16。在液中膜16连接导出处理水 用的重力配管17。另外，在该液中膜16和隔板14之间配置散气管15A，将该散气 管15A与硝化槽用鼓风机30连接。通过使该散气管15A与隔板14组合，出现空气 升液的效果，通过散气管15A吐出的空气产生沿着隔板14的水流。g卩，在该硝化 槽11中，在图1中，在隔板6的右侧区域中形成上升水流Wll，在隔板6的左侧 区域形成下降水流W12。这样，在硝化槽11中，即使处理水的MLSS浓度在15000ppm 以上，也可以进行槽内的搅拌。在硝化槽11中，通过设置液中膜16，处理水中的微生物滞留在硝化槽11中， 或者通过上述返送污泥泵10被返送至脱氮槽3的下部8中。利用该返送污泥泵10 的向脱氮槽3的下部8的返送污泥的移送为利用通常的泵的方法，由于不需要将大 量的返送污泥在空气中曝露就可以进行移送，因此可以确实维持返送污泥的厌氧 性。另外，从该液中膜16通过重力配管17流出处理水，同时通过送水泵22和送 水配管33，向微纳米泡反应槽31的微纳米泡发生机32送水。另外，将送水泵23 与送水配管25与该液中膜16连接，将该送水泵23和送水配管25与配置于液中膜 16的下方的微纳米泡发生机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被导入至上述微纳米泡发生机27中。将空气吸入管24 与该微纳米泡发生机27连接，从该空气吸入管24供给空气。另一方面，通过上述返送污泥泵10从半厌氧部13的下部贮斗部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再次返回至硝化槽11的半 厌氧部13，形成循环。通过在两槽间进行微生物污泥的循环，使两槽的微生物浓 度成为几乎相同的浓度。一般，微生物浓度以MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid) 浓度计为lOOOOppra以上之高时，利用通常的搅拌机、水中搅拌机以及循环泵的搅 拌会出现不能搅拌到的死区。与此相对，在该实施方式中，通过使隔板14与散气 管15A组合，产生沿着隔板14的水流，实施利用空气升液的槽内整体的搅拌，防
止出现不能搅拌的死区。另外，由于在该硝化槽11中也在侧壁设置分离壁4B，因此比较好氧部12和 半厌氧部13时，好氧部12的搅拌顺利进行。半厌氧部13需要一定程度的搅拌， 但在半厌氧部13中由于利用自然沉淀产生的沉淀，微生物浓縮至高浓度，因此与 好氧部12比较，较少搅拌为好。作为该脱氮槽3和硝化槽11中的两槽的微生物浓 度，以MLSS计维持在10000ppra以上。另外，在液中膜16中安装作为引导的液中膜罩28。通过该液中膜罩28，由微 纳米泡发生机27产生的微纳米泡向上方向集中、上升，因此可以有效清洗液中膜 16。另外，在微纳米泡发生机27的下方配置散气管15B。将该散气管15B与硝化 槽用鼓风机30连接。在该散气管15B中设置作为引导的散气管罩29。该散气管罩 29将由硝化槽用鼓风机30供给的从散气管15B吐出的空气，通过上方的微纳米泡 发生机27，高效地吹至液中膜16，可以进一步提高液中膜16的清洗效果。另外，清洗液中膜16的微纳米泡发生机27的运转和硝化槽用鼓风机30的运 转可以分别独立运转，也可以两者同时运转。如果两者同时运转，则通过来自散气 管15B的气泡和微纳米泡发生机27产生的微纳米泡两者，可以进一步提高清洗效 果。选择哪一种由液中膜16的状态来决定即可。另外，回到先前，在上述的脱氮槽3中，为了测定厌氧性的程度设置了氧化还 原电位计(图中未示)。在脱氮槽3内，通过返送污泥泵IO从硝化槽11的半厌氧 部13导入的处理水中的硝酸性氮，利用厌氧性微生物，在作为供氢体的氨基乙醇 的存在下，进行形成氮气的还原处理。上述处理水中的硝酸性氮是作为含高浓度氮 的废水的含高浓度氨的废水、氨基乙醇，在硝化槽11的好氧部12中，被微生物分 解而转变成的硝酸性氮。另外，在脱氮槽3内，氨基乙醇以外的有机物通过厌氧性微生物，进行生物分 解处理。接着，从脱氮槽3的脱氮槽上部9流出的处理水如上所述被导入至作为硝 化槽11的下部的半厌氧部13中。在此，厌氧部定义为完全没有溶解氧的状态，好 氧部定义为将溶解氧维持在数ppm的状态，半厌氧部定义为溶解氧为Oppm或即使 存在溶解氧也在0. 5ppm左右。另外，在硝化槽11的上部的好氧部12中，通过从散气管15A吐出的空气产生 水流，但是通过在硝化槽11中设置分离壁4B，虽然该水流对下部的半厌氧部13多少存在影响，但与好氧部12相比并没有太大的影响。硝化槽11内的微生物浓度为高浓度，因此即使为图1所示大小的分离壁4B，也可以将好氧部12的水流对半 厌氧部13的影响最小化。另外，在该实施方式中，在脱氮槽3和硝化槽11之间设置的返送污泥泵10 与返送污泥配管L10形成的循环系统中，在硝化槽11设置下部的半厌氧部13。因 此，与在脱氮槽3经厌氧性微生物处理的处理水一起转移至硝化槽11的厌氧性微 生物不是直接导入至好氧部12，而是经半厌氧部13导入至好氧部12。这样可以减 少对转移至硝化槽ll的厌氧性微生物的环境应激。对该厌氧性微生物的环境应激 少者可以提高处理氮时的处理效率。另外，在硝化槽11中，半厌氧部13中繁殖特有的微生物，不仅是利用厌氧性 微生物和好氧性微生物，还利用半厌氧部13中繁殖的各种微生物来处理处理水， 藉此可以综合提高微生物处理效率。另外发现，通过设置该半厌氧部13，在半厌 氧部13繁殖的微生物对污泥的减容化有利。另外，由于在该含厌氧部13中没有设 置作为曝气设备的散气管，因此没有被曝气，但受到被曝气的上部的好氧部12的 一些水流的影响，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，在半厌氧部13维持半厌氧性。另外，虽在半厌氧部13中设置了清洗液中膜16的散气管15B和微纳米泡发生 机27，但调整微纳米泡量、从散气管15吐出的空气量，维持半厌氧状态即可。通 过这样，可以保持半厌氧状态但可能为溶解氧浓度稍高的半厌氧状态。另外，作为 液中膜16，可以采用市售的膜型和中空丝膜的2种类型的任一种。另外，依靠重 力，通过该液中膜16的处理水从与液中膜16相连接的重力配管17自然流出。艮P， 该重力配管17由于是利用压差使处理水流出的方式，因此不需要电力，可以节能 工作。另外，当液中膜16的透过水量降低时，即处理水量减少时，用亚氯酸钠来 清洗液中膜16本身。另外，在该第l实施方式中，通过使硝化槽11中产生微纳米泡，可以大幅增 加硝化槽11中的氧的溶解效率，大幅縮减硝化槽用鼓风机30的工作时间，实现节 能。S卩，由于微纳米泡的效果，即使硝化槽11用的鼓风机30间歇运转也可以维持 硝化槽11的上部的好氧部12的溶解氧。如上所述，经过在硝化槽11的上部设置的送水泵22和送水配管33，经液中膜 16过滤的水导入至微纳米泡反应槽31中。该微纳米泡反应槽31在其内部设置微纳米泡发生机32。在该微纳米泡发生机32连接空气吸入管34和来自液中膜16的 处理水的送水配管33。从空气吸入管34向该微纳米泡发生机32供给空气，从送 水配管33供给处理水。微纳米泡发生机32由上述处理水和空气产生微纳米泡。该微纳米泡发生机32可以采用市售品，不限于厂家。作为一个示例，该微纳 米泡发生机32，可以采用株式会社于乂y，氺:y卜研究所的产品。另外，作为其它 商品，即使选择西华产业株式会社的微泡水制造装置作为制造微纳米泡的微纳米泡 发生机32来工作也没有特别的问题。该微纳米泡反应槽31中，使从液中膜16导入的处理水中存在由微纳米泡发生 机32产生的微纳米泡，生成微纳米泡水。含有该微纳米泡的微纳米泡水通过配管 37，被涤气器18的上侧散水管19A作为涤气器清洗水散布。在作为该废气处理部的涤气器18中，含有生产装置中使用的氨基乙醇的废气 通过废气入口20被废气扇(图中未示)导入至涤气器18的下部18B。由于上述涤 气器清洗水中存在微纳米泡，因此使从废气入口 20导入至下部18B的废气中的氨 基乙醇有效地转移至清洗水侧。该涤气器18在上下方向的上部18A的区域，设置 两根散水管19A、 l犯。上侧散水管19A设置在较下侧散水管19B更靠上的位置。 如上所述将上侧散水管19A与导入来自微纳米泡反应槽31的涤气器清洗水的配管 37连接。另一方面，对于下侧散水管19B，用作为循环部的循环泵35将在涤气器 18内的下部区域贮留的清洗水吸上来，作为循环水被下侧散水管19B散布。该涤 气器18中，通过来自上侧散水管19A的清洗水和来自下侧散水管19B的循环水这 2种含微纳米泡水来清洗废气，从最上部的处理气出口 21排出处理后的气体，因 此可以提高废气处理的性能。贮留在该涤气器18的下部18B的含有微纳米泡的清洗水、含有微纳米泡的循 环水成为含有氨基乙醇的废水，被导入到调整槽l中。另外，在上述实施方式中，作为具体的一个示例，对含有挥发性有机化合物的 废气为含有生产装置中使用的氨基乙醇的废气的情况进行了说明，然而作为含有挥 发性有机化合物的废气，除了含有氨基乙醇的废气之外，还可例举如含有异丙醇的 废气、含有丙酮的废气、含有醋酸丁酯的废气等。 (第2实施方式)
下面，在图2中显示了本发明的废气废水装置的第2实施方式。该第2实施方 式中仅在向上述微纳米泡反应槽31与涤气器18之间的配管37中流通的微纳米泡 水中添加碱这一点，与上述的第1实施方式不同。在该第2实施方式中，由于向成为涤气器18中的涤气器清洗水的微纳米泡水 中添加了碱，因此可以提高涤气器18中的废气处理性能。作为上述添加的碱作为 一个示例为氢氧化钠。 (第3实施方式)下面，在图3中显示了本发明的废气废水处理装置的第3实施方式。该第3 实施方式中，仅在向微纳米泡反应槽31和涤气器18之间的配管37中流通的微纳 米泡水中添加酸这一点与上述的第1实施方式不同。在该第3实施方式中，由于向成为涤气器18中的涤气器清洗水的微纳米泡水 中添加酸，因此可以提高涤气器18中的废气处理性能。作为上述添加的酸作为一 个示例为硫酸。(第4实施方式)下面，在图4中显示了本发明的废气废水处理装置的第4实施方式。该第4 实施方式中，仅在向微纳米泡反应槽31和涤气器18之间的配管37中流通的微纳 米泡水中添加臭氧水这一点与上述第1实施方式不同。该第4实施方式中，由于成为向涤气器18中涤气器清洗水的微纳米泡水中添 加了臭氧水，因此可以提高涤气器18中的废气处理性能。 (第5实施方式)下面，在图5中显示了本发明的废气废水处理装置的第5实施方式。相对于图 1的第1实施方式中的脱氮槽3和硝化槽11中没有填充填料，在该第5实施方式 中，向脱氮槽3N和硝化槽11N中填充作为填料的聚偏氯乙烯填充物36A和36B。 这样，在该第5实施方式中，对于与上述第1实施方式相同的部分标记相同的符号 省略详细地说明，仅说明与上述第l实施方式不同的部分。在该第5实施方式中，为了提高对含高浓度氮的废水的氮处理效率，向脱氮槽 3N和硝化槽11N中填充聚偏氯乙烯填充物36A和36B。与没有填充物的情况相比较， 通过该聚偏氯乙烯填充物36A和36B，在各槽3N、 11N中从各槽的整体的平均来看 微生物成为高浓度。而且微生物在聚偏氯乙烯填充物36A、 36B上附着繁殖，与没 有填充物的情况相比较，微生物更加稳定化，对含高浓度氮废水的氮处理能力有所提咼。另外，当向各水槽3N、 11N的整体安置该聚偏氯乙烯填充物36A、 36B时，优选在槽整体微生物浓度成为高浓度。从该废气废水处理装置的试运转开始随着时间 的经过微生物在聚偏氯乙烯填充物36A、 36B繁殖。该聚偏氯乙烯填充物36A、 36B 的表面的微生物浓度在30000ppm以上，从而使氮的处理效率提高。另外，上述聚 偏氯乙烯填充物36A、 36B的材质为强固且不会被化学物质侵蚀的偏氯乙烯，因此 可以半永久性使用。作为该聚偏氯乙烯填充物36A、 36B，有Z^才〕一K、 ！J> 夕、、k一7、 Z,才7少千U—7、 A^才乇^工一少等商品，根据废水的性状来选 择即可。上述硝化槽IIN的好氧部12中，处理水中的氨性氮被好氧性微生物氧化 分解形成硝酸性氮、亚硝酸性氮。另外，作为上述实施方式，作为具体的一个示例，对含有挥发性有机化合物的 废气为含有生产装置中使用的氨基乙醇的废气的情况进行了说明，然而作为含有挥 发性有机化合物的废气，除了含有氨基乙醇的废气之外，还可例举如含有异丙醇的 废气、含有丙酮的废气、含有醋酸丁酯的废气。另外，作为上述废气含有的挥发性 有机化物，当然也可以是被称为挥发性有机化合物(V0C (Volatile Organic Compounds))的任一化合物。 (实施例)制造了与图1所显示的第1实施方式相同结构的实验装置。在该实验装置中， 调整槽1的容量为50升、脱氮槽3的容量为100升，硝化槽11的容量为200升， 微纳米泡反应槽31的容量为20升。上述实验装置中，在为期2个月的微生物的培 养结束之后，微生物浓度为18000ppm，将从工厂的生产装置排出的氮浓度为 3340卯m的含高浓度氮的废水与含有氨基乙醇的废水一起，连续地导入至调整槽1 中。经过1个月之后，待水质稳定测定重力配管17的出口的氮浓度，结果为18ppm。另外，在图6A中显示了当含有高浓度氮的废水中的氮浓度为2000ppm时，表 示上述第1 第5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。另外 在图6B中显示了当含有高浓度氮的废水中的氮浓度为4000卯m时，表示上述第l 第5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。
权利要求
1.废气废水处理方法，其特征在于，使用含有微纳米泡的微纳米泡水作为处理废气的清洗水，在废水的处理中再使用处理了上述废气后的清洗水。
2. 废气废水处理装置，其特征在于，具有制造含有微纳米泡的微纳米泡水的微纳米泡水制造部、 以上述微纳米泡水制造部制造的微纳米泡水作为清洗水处理废气的废气处理部、被导入处理了上述废气后的清洗水的废水处理部。
3. 如权利要求2所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废水处理部具有 液中膜，上述微纳米泡水制造部以由上述废水处理部的液中膜而得的处理水作为原水， 制造上述微纳米泡水。
4. 如权利要求3所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废水处理部具有 调整槽、脱氮槽、含有液中膜的硝化槽，上述微纳米泡水制造部为包括有微纳米泡发生机的微纳米泡反应槽， 上述废气处理部为水涤气器。
5. 如权利要求4所述的废气废水处理装置，其特征在于，含氮废水被导入至上 述废水处理部的调整槽，所述的废气废水处理装置具有将在上述废气处理部处理了废气后的清洗水 作为废水导入至上述废水处理部的调整槽的废水导入部。
6. 如权利要求2所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废气处理部处理 含有含氮化合物的废气。
7. 如权利要求6所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废气为含有氨基 乙醇的废气。
8. 如权利要求2所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废气处理部具有 将来自上述微纳米泡水制造部的微纳米泡水作为清洗水散布的上部、 贮留上述被散布了的清洗水的下部、 使清洗水从上述下部循环至上部的循环部。
9. 如权利要求4所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述硝化槽具有产生清洗上述液中膜的微纳米泡的微纳米泡发生机。
10. 如权利要求9所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述硝化槽具有吐 出清洗上述液中膜的空气的散气管。
11. 如权利要求l所述的废气废水处理方法，其特征在于，上述废气为含有挥 发性有机化合物的废气。
12. 如权利要求2所述的废气废水处理装置，其特征在于，上述废气为含有挥 发性有机化合物的废气。
全文摘要
该废气废水处理装置由于以由微纳米泡反应槽31制得的微纳米泡水作为清洗水，利用涤气器18处理废气，因此通过微纳米泡所具有的物体表面的高速清洗功能，可以高效地清洗废气。另外，在构成废水处理部的调整槽1/脱氮槽3、硝化槽11中的废水处理中再使用处理了上述废气后的清洗水，因此，该清洗水中含有的微纳米泡对废水处理有利，可以提高废水处理效率。
文档编号B01D65/02GK101132994SQ200680006849
公开日2008年2月27日 申请日期2006年1月31日 优先权日2005年3月4日
发明者中條数美, 宇田啓一郎, 山嵜和幸 申请人:夏普株式会社