含有机物废水的处理装置及处理方法
【专利说明】
[0001] 本发明申请是PCT专利申请PCT/JP2006/325727,申请日为2006年12月25日、发 明名称为"含有机物废水的处理装置及处理方法"的发明专利申请的分案申请，母案进入中 国的申请号为200680049824. 1。
技术领域
[0002] 本发明涉及含有机物废水的处理装置及处理方法，特别是涉及在对含有机物的废 水进行生物处理后、进而进行深度处理将处理水回收时，通过减少流入深度处理工序的有 机物量，在使深度处理稳定化的同时高效化、高效地回收高水质处理水的装置和方法。
【背景技术】
[0003] 近年来，随着水资源的再利用受到重视，正在积极地进行对废水进行处理而回收。 特别是，超滤膜（UF)或反渗透膜（RO)所代表的具有微细孔径的膜分离装置可以除去高分 子量的有机物质，由于获得高度的处理水质，因此被广泛使用。另一方面，这些膜分离装置 由于膜的孔径小，因此当流入的有机物质浓度上升时，有机物质易于蓄积在膜面上，过滤阻 力的上升变得显著，通水变难。此时，在膜分离装置的前段设置生物处理装置、在膜分离处 理之前降低排水中的有机物质浓度对于稳定处理是有效的。
[0004] 如此在膜分离处理的前段进行生物处理时，例如如图3所示，利用曝气槽21对 含有机物废水进行生物处理，向生物处理水添加凝聚剂，以凝聚槽22、23依次进行凝聚处 理，在沉淀槽24中将凝聚处理水固液分离，用过滤装置30过滤所得分离水，用RO膜分离 装置40对过滤水进行膜分离处理。这种含有机物废水的处理装置例如公开于日本特开 2005-238152 号公报。
[0005] 但是，在膜分离处理前段的生物处理工序中，即便对易生物分解性的有机物质进 行处理，在废水中的有机物质的分解过程中，难分解性的微生物代谢物质也会产生数％左 右，而含有在生物处理水中。这些代谢物质主要是在原水中的有机物质分解所产生的微生 物体被微生物间的食物链分解的过程中生成的物质，但多为分子量较高的物质，当浓度提 高时，成为堵塞膜分离装置的膜面的原因。因此，即便在膜分离装置的前段设置生物处理装 置时，随着废水中的有机物质浓度提高，所产生的生物代谢物质浓度也上升，因此有膜分离 装置的稳定运转渐渐变难的倾向。
[0006] 另外，作为用于水回收的深度处理，在进行利用离子交换树脂或氧化处理的有机 物质的除去处理时，供于深度处理工序的水中的有机物浓度的上升与离子交换树脂的使用 树脂量的增加、离子交换树脂的交换频率的上升、氧化剂使用量的增加有关，成为妨碍处理 稳定化的要素。
[0007] 专利文献1 :日本特开2005-238152号公报
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供在膜分离处理等深度处理的前段进行生物处理对含有机 物废水进行处理时，通过降低在生物处理工序中产生的生物代谢物质量，将流入后段深度 处理工序的有机物量减少、寻求深度处理的稳定化、高效化，高效地回收高水质处理水的含 有机物废水的处理装置及处理方法。
[0009] 本发明的含有机物废水的处理装置的特征在于具有以下装置：对含有机物废水厌 氧性地进行生物处理的厌氧性生物处理装置、对从该厌氧性生物处理装置流出的厌氧性生 物处理水需氧性地进行生物处理的需氧性生物处理装置、将从该需氧性生物处理装置流出 的需氧性生物处理水固液分离的固液分离装置、将利用该固液分离装置分离的分离水所含 的溶存物质除去的深度处理装置。
[0010] 上述深度处理装置优选为膜分离装置。
[0011] 在上述需氧性生物处理装置和固液分离装置之间还可以设置向需氧性生物处理 水添加凝聚剂进行凝聚反应的凝聚槽。
[0012] 还可以设置将从上述厌氧性生物处理装置流出的厌氧性生物处理水固液分离的 固液分离装置。该需氧性生物处理装置对由该固液分离装置分离的分离水需氧性地进行生 物处理。
[0013] 在上述厌氧性生物处理装置和将从该厌氧性生物处理装置流出的厌氧性生物处 理水固液分离的固液分离装置之间，还可以设置向厌氧性生物处理水添加凝聚剂、进行凝 聚反应的凝聚槽。
[0014] 本发明的含有机物废水的处理方法的特征在于具有以下工序：对含有机物废水厌 氧性地进行生物处理的厌氧性生物处理工序、对从该厌氧性生物处理工序流出的厌氧性生 物处理水需氧性地进行生物处理的需氧性生物处理工序、将从该需氧性生物处理工序流出 的需氧性生物处理水固液分离的固液分离工序、将该固液分离工序中分离的分离水所含的 溶存物质除去的深度处理工序。
[0015]上述深度处理工序优选为膜分离工序。
[0016] 在上述需氧性生物处理工序和固液分离工序之间还可以设置向需氧性生物处理 水添加凝聚剂进行凝聚反应的凝聚工序。
[0017] 还可以进行将从上述厌氧性生物处理工序流出的厌氧性生物处理水固液分离的 固液分离工序。该需氧性生物处理工序对该固液分离工序分离的分离水需氧性地进行生物 处理。
[0018] 在上述厌氧性生物处理工序和将从该厌氧性生物处理工序流出的厌氧性生物处 理水固液分离的固液分离工序之间，还可以设置向厌氧性生物处理水添加凝聚剂、进行凝 聚反应的凝聚工序。
【附图说明】
[0019] 图1为表示本发明的含有机物废水的处理装置的实施方式的流程图。
[0020] 图2为表示本发明的含有机物废水的处理装置的其它实施方式的流程图。
[0021] 图3为表示现有方法的流程图。
【发明内容】
[0022]
[0023] 通过本发明，在利用厌氧性生物处理装置将溶解性有机物质的大部分分解的同 时，作为甲烷气体将原水来源的碳的大部分从水层释放，之后利用需氧性生物处理装置主 要将厌氧性生物处理残留的溶解性有机物质分解，利用固液分离装置将通过这些生物处理 而产生的微生物分离。通过如此厌氧性地进行生物处理、需氧性生物处理和固液分离的一 系列处理，可以减少生物代谢物质量、降低流入深度处理装置的有机物质浓度、进行稳定的 废水处理。
[0024] 而且，通过对有机物质充分被除去的水进一步进行深度处理，可以获得水质良好 的处理水。该深度处理装置的处理水由于水质极为良好，因此可以直接作为再使用水回收， 或者可以作为纯水、超纯水的原水回收。
[0025] 另外，在深度处理装置中，由于是对有机物质浓度充分降低的水进行处理，因此减 轻深度处理的负担，当深度处理装置为膜分离装置时，膜污染被防止、经时所导致的通量降 低少、可以长期间地继续稳定的处理。另外，当为离子交换装置时，由于有机物负荷、有机污 染降低，处理水质的提高、树脂再生频率的降低、树脂交换频率的降低成为可能。另外，为氧 化装置时，由于有机物负荷的减少，氧化剂使用量的节减、装置的小型化成为可能。
[0026] 以下详细地说明本发明的含有机物废水的处理装置和含有机物废水的处理方法 的实施方式。
[0027] [含有机物废水]
[0028] 本发明中，成为处理对象的含有机物废水只要是经过通常生物处理的含有机物废 水即可，并无特别限定，例如可以举出电子产业废水、化学工厂废水、食品工厂废水等。例 如，在电子部件制造过程中，由显影工序、剥离工序、蚀刻工序、洗涤工序等产生大量的各种 有机性废水，而且期待将废水回收、净化至纯水水平进行再利用，因此这些废水适于作为本 发明的处理对象废水。
[0029] 这种有机性废水例如可以举出含有异丙醇、乙醇等的有机性废水，单乙醇胺 (MEA)、四甲基氢氧化铵（TMAH)等有机态氮，含有氨态氮的有机性废水，含有二甲基亚砜 (DMSO)等有机硫化合物的有机性废水。
[0030] [厌氧性生物处理]
[0031] 作为用于对废水厌氧性地进行生物处理的厌氧性生物处理装置，只要是有机物的 分解效率优异即可，可以使用已知的厌氧性生物处理方式的生物反应槽。
[0032] 厌氧性生物处理装置可以是在同一槽中进行酸生成反应和甲烷生成反应的1槽 式，还可以时在不同槽内进行各反应的2槽式。各反应槽可以是浮游方式（搅拌方式）、污 泥床方式（污泥滤沉方式）等任意方式，另外，还可以是载体添加型、造粒污泥型。
[0033] 作为厌氧性生物处理装置并无特别限定，优选具备酸生成槽和UASB(升流式厌氧 污泥床）方式的反应槽，其原因在于可以高负荷运转。
[0034] [需氧性生物处理]
[0035] 作为用于对厌氧性生物处理水需氧性地进行生物处理的需氧性生物处理装置，只 要是有机物的分解效率优异即可，可以使用已知的需氧性生物处理方式的生物反应槽。例 如，可以采用在槽内以悬浮状态保持活性污泥的浮游方式、使活性污泥附着在载体上进行 保持的生物膜方式等。另外，在生物膜方式中可以使用固定床式、流化床式、展开床式等任 意的微生物床方式，而且载体可以使用活性碳、各种塑料载体、海绵