有機硫黄化合物含有排水の処理装置
【課題】２槽以上の好気性生物反応槽を直列に配置してなる装置により、有機硫黄化合物含有排水を処理するに当たり、簡易な設備で発生する臭気を低減すると共に、安定した処理を行って良好な水質の処理水を得る。
【解決手段】２槽以上の好気性生物反応槽１〜４を直列に接続し、有機硫黄化合物含有排水を２槽以上の曝気槽１〜４に分注する。有機硫黄化合物含有排水を分注することで、注入される反応槽あたりのＢＯＤ負荷量が低減されるため、反応槽あたりの酸素要求量が低下し、特殊な曝気装置を用いなくても容易に酸素欠乏状態となることを防止できるようになる。このため、酸素不足で還元的雰囲気になることによるＤＭＳやＭＭの生成に起因する臭気は軽減される。
【解決手段】２槽以上の好気性生物反応槽１〜４を直列に接続し、有機硫黄化合物含有排水を２槽以上の曝気槽１〜４に分注する。有機硫黄化合物含有排水を分注することで、注入される反応槽あたりのＢＯＤ負荷量が低減されるため、反応槽あたりの酸素要求量が低下し、特殊な曝気装置を用いなくても容易に酸素欠乏状態となることを防止できるようになる。このため、酸素不足で還元的雰囲気になることによるＤＭＳやＭＭの生成に起因する臭気は軽減される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、スルホン酸類などの有機硫黄化合物含有排水を生物処理する装置に係り、特に、有機硫黄化合物を生物処理する際に発生する臭気を低減すると共に、良好な水質の処理水を安定に得る有機硫黄化合物含有排水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造工程や液晶パネル製造工程でＤＭＳＯが多く使用されるようになってきている。例えば、液晶パネル製造分野では、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、２−アミノエタノール、２，２−アミノエチルアミノエタノールなどにＤＭＳＯを添加してなる洗浄剤が用いられている。このため、これらＤＭＳＯ含有排水の処理方法が重要となっている。
【０００３】
ＤＭＳＯは生物分解が可能であるため、生物処理を行うことが経済的な処理に繋がるが、ＤＭＳＯ含有排水を生物処理すると、ＤＭＳＯの生分解の過程で発生する代謝物のうち、ＤＭＳ（硫化メチル）やＭＭ（メチルメルカプタン）が残留し、曝気槽や処理水から臭気が発生する問題があった。
【０００４】
そこで、ＤＭＳやＭＭの残留が少なく、これらの悪臭対策が十分に行なえるＤＭＳＯ含有排水の活性汚泥処理装置として、直列に連絡された３槽以上の複数の曝気槽と、被処理排水が流入する第１の曝気槽に、酸素含有ガスを散気する手段と、下流側に曝気槽が連絡されている上流側の各曝気槽から排出された散気排ガスを次の下流側の曝気槽に散気する手段と、前記第１の曝気槽の流出液を固液分離する手段と、該固液分離手段で分離された汚泥を第１の曝気槽に返送する手段とを備えてなる好気性処理装置が提案されている（特許第３３３１６２３号公報）。
【０００５】
一般的な活性汚泥処理設備のように、単一曝気槽で全ての有機物を分解しようとすると、有機物の分解性、分解速度の差により、一部が分解不十分な状態で流出する危険性がある。特に、ＤＭＳＯ分解では、ＤＭＳＯからＤＭＳへの分解速度より、ＤＭＳからＭＭへの分解速度が低いと予想され、ＤＭＳの処理が不十分のまま流出することとなる。
【０００６】
これに対して、特許第３３３１６２３号公報の好気性処理装置では、多段で曝気処理することにより、負荷量や濃度の変動により前段の曝気槽で処理が不十分のＤＭＳについても、後段の曝気槽で効率的に処理することが可能となり、残留ＤＭＳやＭＭによる悪臭は低減される。
【０００７】
また、ＤＭＳＯの生物分解では、炭素と水素のみならず、硫黄も酸化する必要があるため、必要酸素量が非常に多い。そして、生物反応槽内の酸素不足で還元性雰囲気が形成されると、下記反応式のように悪臭成分であるＤＭＳやＭＭの発生を引き起こす。
（ＣＨ３）２ＳＯ＋Ｈ２→（ＣＨ３）２Ｓ＋Ｈ２Ｏ
２（ＣＨ３）２ＳＯ＋Ｈ２→２（ＣＨ３）２ＳＨ＋２Ｈ２Ｏ
【０００８】
そこで、生物反応槽内の溶存酸素を高く保つと共に処理水を循環する方法（特許第２７６９９７３号公報）なども提案されている。また、槽内に大量の酸素を供給し得る曝気装置も提案されている（特許第３５５５５５７号公報）。
【特許文献１】特許第３３３１６２３号公報
【特許文献２】特許第２７６９９７３号公報
【特許文献３】特許第３５５５５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＤＭＳＯ含有排水の生物処理に限らず、生物処理反応槽は一般に大きな容量を必要とするため、反応槽の強度を確保するために複数槽に分割する必要が生じる場合がある。また、直列に複数の反応槽を設置することで原水のショートパスの影響を低減できることから、良好な処理水質を得るためにも、複数の反応槽を直列に接続して設置することは望ましい。
【００１０】
しかし、複数の反応槽を直列に接続してＤＭＳＯ含有排水を処理する場合には、次のような問題がある。
【００１１】
即ち、直列に接続された複数の反応槽の第１段目は、原水が直接流入するため大量の酸素が必要となり、特に還元的雰囲気になりやすく、この結果、ＤＭＳ、ＭＭの発生による臭気の問題が起こり易いが、このように大量の酸素を必要とする第１段目の反応槽に十分な酸素を供給することは容易ではない。特許第３５５５５５７号公報に記載される曝気装置により、酸素の溶解量を上げることができるが、このような特殊な装置を用いることなく、対応することが望まれる。
【００１２】
なお、特許第３３３１６２３号公報の装置であれば、前段の曝気槽の排ガスを後段の曝気槽に送給して曝気することにより、悪臭の問題を解決することができるが、この装置では、前段の曝気槽の排ガスを吸引する散気設備が腐食しやすく、また、前段の曝気槽で酸素が消費されて酸素濃度が低下するため、後段の散気効率が悪く、このため散気に必要な動力が大きくなる。また、曝気槽上部を密閉するため設備コストが大きいといった不具合もある。
【００１３】
なお、このような問題はＤＭＳＯに限らず、スルホン酸類等の有機硫黄化合物を含む排水の処理において、同様に問題となる。
【００１４】
従って、本発明は、２槽以上の好気性生物反応槽を直列に配置した装置により、有機硫黄化合物含有排水を処理するに当たり、簡易な設備で発生する臭気を低減すると共に、安定した処理を行って良好な水質の処理水を得る有機硫黄化合物含有排水の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明（請求項１）の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、有機硫黄化合物含有排水を好気性生物反応槽に導入して処理する装置において、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の該反応槽の流出液を次段の該反応槽に供給するように直列に配置し、有機硫黄化合物含有排水を複数の該反応槽に分注するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくとも最後段の該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注しないことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１又は２において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくともいずれか一つの該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注せず、有機硫黄化合物含有排水を分注しない該反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の有機物含有排水を供給することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項３において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない好気性生物反応槽は、最前段の該反応槽であることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１ないし４のいずれか１項において、好気性生物反応槽は、生物担体を添加した曝気槽であることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１ないし５のいずれか１項において、有機硫黄化合物含有排水を分注する該反応槽にｐＨ調整手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、直列に配置した複数の好気性生物反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注することにより、次のような作用機構で臭気を低減することができる。
【００２２】
即ち、有機硫黄化合物含有排水を分注することで、注入される反応槽あたりのＢＯＤ負荷量が低減されるため、反応槽あたりの酸素要求量が低下し、特殊な曝気装置を用いなくても容易に酸素欠乏状態となることを防止できるようになる。例えば、４槽の反応槽を直列に配置した装置において、第１段目の反応槽に有機硫黄化合物含有排水の全量を注入すると各反応槽の必要酸素量は、第１段目：第２段目：第３段目：第４段目＝４：２：１：１のように前段に偏り、前段で酸素不足になり易い。これに対して、本発明に従って、第１段目、第２段目、第３段目の反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注すれば、全体としての酸素必要量は変わらなくとも第１段目：第２段目：第３段目：第４段目＝２：２：２：２のように必要酸素量が各槽で平均化し、極端に酸素が不足することが起こりにくくなる。このため、酸素不足で還元的雰囲気になることによるＤＭＳやＭＭ等の臭気物質の生成に起因する臭気は軽減される。
【００２３】
本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、多段に配置された反応槽に対して、有機硫黄化合物含有排水の分注配管を設けるのみで良く、特殊な曝気装置や排ガス吸引手段等を設ける必要もなく、簡易な設備で低コストに実現することができる。
【００２４】
請求項２の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、好気性生物反応槽を３槽以上配置し、最後段の反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注しないことにより、有機硫黄化合物のショートパスを防止して有機硫黄化合物を十分に分解除去すると共に、最後段の反応槽に有機硫黄化合物の負荷をかけないことにより、この反応槽では残留ＴＯＣを効率的に分解して、得られる処理水のＴＯＣを十分に低減することができる。
【００２５】
請求項３の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、好気性生物反応槽を３槽以上配置し、有機硫黄化合物含有排水を分注しない反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の他の有機物含有排水を供給することにより、他の有機物含有排水をも同時に処理することができる。この場合において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない反応槽に他の有機物含有排水を供給し、有機硫黄化合物含有排水を分注する反応槽には他の有機物含有排水を供給しないことにより、有機硫黄化合物含有排水を分注する反応槽において、有機硫黄化合物資化菌を優勢とし、有機硫黄化合物の分解効率を高めると共に、他の有機物負荷を抑制して酸素不足を防止し、有機硫黄化合物の分解を促進することができ、最終処理水のＴＯＣを十分に低減することができる。
【００２６】
請求項４の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、生物担体を添加した曝気槽を用いることにより、有機硫黄化合物資化菌を担体に付着させて高濃度に槽内に維持することにより、有機硫黄化合物の分解効率を高めることができる。
【００２７】
請求項５の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、有機硫黄化合物含有排水を分注する各反応槽でｐＨ調整することにより、有機硫黄化合物の分解によるｐＨの低下による反応活性の低下を防止して効率的な処理を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
なお、以下においては、有機硫黄化合物含有排水としてＤＭＳＯ含有排水を処理する場合を例示して本発明を説明するが、本発明はＤＭＳＯに限らず、スルホン酸類、その他の有機硫黄化合物を含む排水にも同様に適用することができる。
【００３０】
［ＤＭＳＯ含有排水］
本発明で処理対象とするＤＭＳＯ含有排水は、半導体工場や液晶工場、その他の分野から排出されるＤＭＳＯを含む排水であって、ＤＭＳＯのみを含んでいてもよく、またＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイト）、２−アミノエタノール、イソプロピルアルコールなどを同時に含んでいる排水でも良く、また、ＤＭＳＯ含有排水と他の有機物含有排水とを混合した排水でも良い。また、ＤＭＳＯ含有排水には、高濃度にＤＭＳＯを含むもの、希釈されて中濃度、低濃度排水として排出されるものがあるが、いずれも本発明の処理対象となる。
【００３１】
［好気性生物反応槽］
本発明において、複数用いられる好気性生物反応槽としては、特に制限はなく、通常使用される任意の生物反応槽が使用できる。
【００３２】
例えば、散気装置、機械曝気機などの酸素供給手段を備えた曝気槽に、汚泥（微生物）を浮遊状態で保持した浮遊方式、浮遊汚泥と共に微生物保持担体を存在させた担体添加方式、活性炭などの微生物担体を充填し、固定床を形成した生物濾過方式、充填層を流動化した流動層方式、浮上担体を用いた浮上充填層方式、微生物汚泥層を形成したスラッジブランケット方式など、各種の方式のものを用いることができる。
【００３３】
生物担体を用いる場合、担体としては、スポンジ小片、活性炭など任意の担体が使用できる。スポンジは表面積が大きく、内部にまで通水性が優れ、比重が水に近いため、ＤＭＳＯ資化菌を保持するのに好適である。生物担体の添加量は反応槽の容積に対して、見掛け容積で２０〜５０％程度とすることが好ましい。
【００３４】
浮遊方式の反応槽などを用い、処理水と汚泥とを分離する必要がある場合は、例えば、沈殿槽、膜濾過装置などの固液分離手段が付設される。分離した汚泥の一部は、返送汚泥として、最前段の好気性生物反応槽に返送される。生物担体を好気性生物反応槽に投入した場合は、後段の沈殿槽等の固液分離手段を不要とすることもできる。
【００３５】
なお、複数用いられる好気性生物反応槽は、すべて同型式の反応槽である必要はなく、異なる型式の反応槽を組み合わせて用いても良い。
【００３６】
［栄養源］
微生物が活性を維持し、増殖していくには、炭素源、窒素源、リン源が必要であり、さらに各種微量金属も欠くことができない。被処理排水中にこれらの栄養源が存在する場合は添加の必要はないが、ＤＭＳＯ含有排水では通常の場合、窒素、リンを添加する必要がある。
【００３７】
窒素源としてはアンモニア化合物、尿素、窒素含有有機化合物など、リン源としてはリン酸塩などを使用できる。また、アンモニアや窒素含有有機化合物等のケルダール窒素成分を含む排水、例えば前述のＴＭＡＨ排水を窒素源として使用しても良いし、リン酸含有排水をリン源として使用することもできる。
【００３８】
通常、被処理排水のＢＯＤ：Ｎ：Ｐは１００：２．５：０．５〜１００：５：１（重量比）となるように、ＤＭＳＯ含有排水に必要に応じて窒素源、リン源を添加して好気性生物反応槽に導入することが好ましい。
【００３９】
［好気性処理条件］
曝気槽の処理条件としては、通常、好気性生物反応槽の負荷が０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／日以下、例えば０．３〜０．４ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／日、ＭＬＳＳ３０００〜５０００ｍｇ／Ｌ、例えば４０００ｍｇ／Ｌ程度、反応時間１時間以上、例えば２〜８時間で、ｐＨは６．５〜８．５、特に７．０〜８．０となるように調整することが好ましい。
【００４０】
ＤＭＳＯ含有排水の処理では、ＤＭＳＯの分解でｐＨが低下するため、水酸化ナトリウム等のアルカリや、アルカリ性排水等を添加することにより、上記ｐＨにｐＨ調整を行うことがＤＭＳＯの分解効率の維持のために好ましい。このｐＨ調整はＤＭＳＯ含有排水が分注される反応槽のすべてにおいて行うことが好ましく、場合によっては、ＤＭＳＯ含有排水を分注した反応槽の次の段の、ＤＭＳＯ含有排水を分注していない反応槽においてもｐＨ調整を行うことが好ましい。
【００４１】
また、少なくともＤＭＳＯ含有排水が分注される反応槽の溶存酸素（ＤＯ）濃度は０．５ｍｇ／Ｌ以上、特に１．５ｍｇ／Ｌ以上、例えば１．５〜２．０ｍｇ／Ｌとなるように曝気を行うことが好ましい。
【００４２】
［ＤＭＳＯ含有排水の分注］
本発明のＤＭＳＯ含有排水の処理装置においては、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の反応槽の流出液が次段の反応槽に供給されるように直列に配置し、ＤＭＳＯ含有排水を２以上の反応槽に分注することを必須とする。
【００４３】
この場合、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽では、部分的な原水のショートパスが起こり、未処理のＤＭＳＯ含有排水が一部流出して処理水質が悪くなるおそれがある。このため、このようなショートパスによる水質低下を防止するために、最後段の反応槽にはＤＭＳＯ含有排水を分注しないことが好ましい。また、後述の如く、本発明の装置の処理水を純水製造用原水として用いる場合のように、特に高水質の処理水を必要とする場合には、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽を２段以上設けること、とりわけ最後段の反応槽と、その直前の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注しないことが好ましい。このように最後段の反応槽、或いは更にその直前の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注しないことにより、ＤＭＳＯ含有排水のショートパスを防止するのみならず、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽にＤＭＳＯでの負荷をかけないことによって、残留ＴＯＣの分解効率を高めることができ、これによっても処理水ＴＯＣを低減することができる。
【００４４】
本発明において、複数直列に接続する反応槽の数には特に制限はなく、処理するＤＭＳＯ含有排水の水質や必要とされる臭気低減効果、装置設置スペースやコスト等を考慮して適宜決定される。通常の場合、２〜６槽、特に４〜５槽程度の反応槽を設けることが好ましい。
【００４５】
装置全体の反応槽容量に対して、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽容量の比率を高くする程臭気低減効果を高めることができるが、この比率が過度に高いと原水のショートパスによる処理水の低下の問題が起こり易い。従って、装置全体の反応槽容量に対するＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽容量の割合は３０〜９０％、特に５０〜８０％とすることが好ましい。なお、各反応槽の容量は必ずしも同一である必要はなく異なるものであっても良い。
【００４６】
分注するＤＭＳＯ含有排水の量は、ＤＭＳＯ含有排水を分注する各反応槽のＢＯＤ槽負荷が同等となるように調整することが好ましい。従って、各反応槽への原水注入手段は、それぞれ原水流量を調節することができるものであることが好ましく、また、流入水質の変化を検出するためにＴＯＣ計や導電率計を設置し、更に、これらの値に基いて各反応槽への流入量を制御できるものとしても良い。また、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽にＤＯ計を設置して各反応槽のＤＯ値が平均化するように分注量を制御しても良い。後述の如く、ＤＭＳＯ含有排水と他の有機物含有排水を処理する場合、ＴＯＣ又は導電率からＢＯＤを推定できる場合には、これらの測定値から、各反応槽のＢＯＤ負荷が同等となるように注入量を制御することが好ましい。
【００４７】
従って、本発明の装置は、反応槽を多段に直列に配置して、原水の分注配管を設けた設計とされるが、ＤＭＳＯ含有排水の水質変動によって、分注する反応槽の数を増減したり、特に一時的にＤＭＳＯ含有排水のＤＭＳＯ濃度が低くなった場合には、ＤＭＳＯ含有排水を一つの反応槽にのみ注入するようにすることも可能である。また、他の有機物含有排水の導入の有無に応じて、分注する反応槽を変更するようにすることも可能であり、これらの制御を自動的に行うようにすることも可能である。
【００４８】
［その他の有機物含有排水］
本発明の装置では、ＤＭＳＯ含有排水と共に、ＴＭＡＨ含有排水、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）含有排水、酢酸含有排水等、半導体製造工程や液晶パネル製造工程の他工程からの排水といった、他の有機物含有排水を導入して同時に処理し、ＤＭＳＯと共に他の有機物も分解することができる。
【００４９】
この場合、他の有機物含有排水はＤＭＳＯ含有排水が分注されていない反応槽に導入するのが好ましい。特に他の有機物含有排水を導入する反応槽としては、最前段の反応槽を当てるのがより好ましく、最前段の反応槽に他の有機物含有排水を導入し、ＤＭＳＯ含有排水は２段目以降の反応槽に分注することが特に好ましい。これは、ＤＭＳＯ含有排水を処理する反応槽では、できるだけＤＭＳＯ資化菌を優勢にするため他の有機物の混在を低減しておくのが望ましく、また、有機物負荷を抑制しておくことにより、酸素不足に陥るのを防止してＤＭＳＯの分解を促進するためである。
【００５０】
即ち、例えば、ＴＭＡＨ含有排水などのようにＴＭＡＨ含有排水成分を含む排水は、窒素源となる一方で生物処理により硝酸態窒素に酸化させるための酸素の消費量が多い。従って、このような他の有機物含有排水は、前段の反応槽に導入して、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽における酸素消費源とならないようにすることが好ましい。このように、他の有機物含有排水を同時に処理する場合でも、有機物含有排水の導入反応槽とＤＭＳＯ含有排水の分注反応槽とを区別することにより、最終処理水のＴＯＣを低減するようにするのが好ましい。なお、他の有機物含有排水を注入し、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽は、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽ほどＤＯ濃度を高く維持する必要はなく、この反応槽のＤＯ濃度を若干低くして、曝気コストを低減することができる。
【００５１】
［処理水の回収］
ＤＭＳＯ含有排水を処理した後、処理水を放流することもできるが、任意の用途に再利用することもできる。例えば、処理水を純水製造の原水として使用する場合は、本発明の装置に続いて、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置、混床型純水装置、２床３塔型純水装置、連続式電気脱塩装置などのイオン交換装置、紫外線酸化装置などの酸化装置、活性炭塔などの吸着装置、脱気装置などの各装置を任意に組み合わせて形成した純水製造装置に通水して、純水を得ることができる。
【００５２】
この場合、本発明の装置においてできるだけ処理水のＴＯＣを低減して、純水製造装置への負荷を下げておくことが好ましく、従って、処理水ＴＯＣをより低減するために、前述の如く、最後段の反応槽にはＤＭＳＯ排水を分注しない；更には、２段以上ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽を設置する；他の有機物含有排水を処理する場合、他の有機物含有排水は最前段の反応槽に注入し、２段目以降の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注するといった調整を行うことが好ましい。
【００５３】
［具体的な装置構成］
図１〜３は本発明のＤＭＳＯ含有排水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【００５４】
図１〜３の装置は、いずれも４槽の好気性生物反応槽（曝気槽）１〜４を直列に配置し、第１曝気槽１の流出液を配管２１より第２曝気槽２へ導入し、第２曝気槽２の流出液を配管２２より第３曝気槽３へ導入し、第３曝気槽３の流出液を配管２３より第４曝気槽４へ導入し、第４曝気槽４の流出液を配管２４より沈殿槽５へ導入し、沈殿槽５の上澄水を配管２５より処理水として系外へ排出し、沈殿槽５の分離汚泥の一部を配管２６より余剰汚泥として系外へ排出し、残部を配管２０より返送汚泥として第１曝気槽１に返送するようにしたものである。なお、図３の装置では、各曝気槽１〜４に生物担体６が投入されている。
【００５５】
図１の装置では、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１１，１２，１３１４より各曝気槽１〜４に分注される。この装置では、ＤＭＳＯ含有排水が４槽の曝気槽に分注されることにより、臭気の低減が図れる。
【００５６】
図２の装置では、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１１，１２，１３より最後段の第４曝気槽４以外の曝気槽１〜３に分注される。図２の装置では、ＤＭＳＯ含有排水が最後段以外の３槽の曝気槽に分注されることにより、臭気の低減と共に処理水質の向上が図れる。
【００５７】
図３の装置では、配管３０より導入されたＴＭＡＨ含有排水が第１曝気槽１に注入され、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１２，１３により、この第１曝気槽１と第４曝気槽４以外の第２，３曝気槽２，３に導入される。図３の装置では、ＤＭＳＯ含有排水と共にＴＭＡＨ含有排水を処理することができ、この場合において、ＴＭＡＨ含有排水を窒素源として有効利用することができる。また、ＴＭＡＨ含有排水を、ＤＭＳＯ含有排水を分注する曝気槽とは異なるそれよりも前の曝気槽に注入し、ＤＭＳＯ含有排水を、ＴＭＡＨ含有排水を注入する曝気槽と最後段の曝気槽以外に分注すると共に、生物担体を用いたことにより、臭気の低減と共に、処理水質の低減、安定化を図ることができる。
【実施例】
【００５８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５９】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた第１〜第４曝気槽１〜４はいずれも容量：１００Ｌ、ＭＬＳＳ：４０００ｍｇ／Ｌ、ＤＯ：０．１〜２．５ｍｇ／Ｌのものであり、ｐＨが７．０〜８．０となるように調整した。沈殿槽５は分離面積：０．５ｍ２で、沈殿槽５から第１曝気槽１への返送汚泥量は１４４０Ｌ／日とした。
【００６０】
また、原水としたＤＭＳＯ含有排水の水質は下記の通りであり、原水の処理量は１４４０Ｌ／日とした。
［ＤＭＳＯ含有排水］
溶解性ＴＯＣ：４５．２ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ：６２．３ｍｇ／Ｌ
ケルダール窒素：０．５ｍｇ／Ｌ
【００６１】
実施例１
図１に示す装置で原水を第１〜４曝気槽１〜４の各曝気槽に１５Ｌ／ｈずつ分注して処理を行った。なお、原水には、ＴＯＣの３倍をＢＯＤと仮定してＢＯＤ：Ｎ：Ｐが１００：５：１（重量比）となるように窒素、リンを添加して通水を行った。
得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を調べ、結果を表１に示した。
【００６２】
実施例２
図２に示す装置を用い、原水を第１〜第３曝気槽１〜３に２０Ｌ／ｈずつ分注したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６３】
実施例３
図３に示すように、各曝気槽１〜４に、３ｍｍ角のスポンジを見掛け容量で槽容量の３０％添加した装置を用い、原水を第２〜第３曝気槽２，３に３０Ｌ／ｈずつ分注すると共に、下記水質のＴＭＡＨ含有排水を第１曝気槽１に供給し、原水にＴＯＣの３倍をＢＯＤと仮定してＢＯＤ：Ｐが１００：１（重量比）となるようにリンを添加したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
［ＴＭＡＨ含有排水］
溶解性ＴＯＣ：３２．８ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ：５３．８ｍｇ／Ｌ
ケルダール窒素：１２．３ｍｇ／Ｌ
【００６４】
比較例１
原水をすべて第１曝気槽１に注入したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６５】
比較例２
原水をすべて第１曝気槽１に注入したこと以外は実施例３と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
表１より次のことが明らかである。
【００６８】
比較例１に比べて実施例１，２とも臭気が大幅に低減され、特に実施例２では比較例１と同等の良好な処理水質が得られている。
【００６９】
また、比較例２に比べて実施例３では臭気が大幅に低減され、同等の良好な処理水質が得られている。
【００７０】
これらの結果から、本発明によれば、簡易な処理設備で悪臭の発生を抑制し、安定した処理水質が得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明の有機硫黄化合物含有排水の他の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図３】本発明の有機硫黄化合物含有排水の別の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 第１曝気槽
２ 第２曝気槽
３ 第３曝気槽
４ 第４曝気槽
５ 沈殿槽
６ 担体
【技術分野】
【０００１】
本発明はＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、スルホン酸類などの有機硫黄化合物含有排水を生物処理する装置に係り、特に、有機硫黄化合物を生物処理する際に発生する臭気を低減すると共に、良好な水質の処理水を安定に得る有機硫黄化合物含有排水の処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造工程や液晶パネル製造工程でＤＭＳＯが多く使用されるようになってきている。例えば、液晶パネル製造分野では、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、２−アミノエタノール、２，２−アミノエチルアミノエタノールなどにＤＭＳＯを添加してなる洗浄剤が用いられている。このため、これらＤＭＳＯ含有排水の処理方法が重要となっている。
【０００３】
ＤＭＳＯは生物分解が可能であるため、生物処理を行うことが経済的な処理に繋がるが、ＤＭＳＯ含有排水を生物処理すると、ＤＭＳＯの生分解の過程で発生する代謝物のうち、ＤＭＳ（硫化メチル）やＭＭ（メチルメルカプタン）が残留し、曝気槽や処理水から臭気が発生する問題があった。
【０００４】
そこで、ＤＭＳやＭＭの残留が少なく、これらの悪臭対策が十分に行なえるＤＭＳＯ含有排水の活性汚泥処理装置として、直列に連絡された３槽以上の複数の曝気槽と、被処理排水が流入する第１の曝気槽に、酸素含有ガスを散気する手段と、下流側に曝気槽が連絡されている上流側の各曝気槽から排出された散気排ガスを次の下流側の曝気槽に散気する手段と、前記第１の曝気槽の流出液を固液分離する手段と、該固液分離手段で分離された汚泥を第１の曝気槽に返送する手段とを備えてなる好気性処理装置が提案されている（特許第３３３１６２３号公報）。
【０００５】
一般的な活性汚泥処理設備のように、単一曝気槽で全ての有機物を分解しようとすると、有機物の分解性、分解速度の差により、一部が分解不十分な状態で流出する危険性がある。特に、ＤＭＳＯ分解では、ＤＭＳＯからＤＭＳへの分解速度より、ＤＭＳからＭＭへの分解速度が低いと予想され、ＤＭＳの処理が不十分のまま流出することとなる。
【０００６】
これに対して、特許第３３３１６２３号公報の好気性処理装置では、多段で曝気処理することにより、負荷量や濃度の変動により前段の曝気槽で処理が不十分のＤＭＳについても、後段の曝気槽で効率的に処理することが可能となり、残留ＤＭＳやＭＭによる悪臭は低減される。
【０００７】
また、ＤＭＳＯの生物分解では、炭素と水素のみならず、硫黄も酸化する必要があるため、必要酸素量が非常に多い。そして、生物反応槽内の酸素不足で還元性雰囲気が形成されると、下記反応式のように悪臭成分であるＤＭＳやＭＭの発生を引き起こす。
（ＣＨ３）２ＳＯ＋Ｈ２→（ＣＨ３）２Ｓ＋Ｈ２Ｏ
２（ＣＨ３）２ＳＯ＋Ｈ２→２（ＣＨ３）２ＳＨ＋２Ｈ２Ｏ
【０００８】
そこで、生物反応槽内の溶存酸素を高く保つと共に処理水を循環する方法（特許第２７６９９７３号公報）なども提案されている。また、槽内に大量の酸素を供給し得る曝気装置も提案されている（特許第３５５５５５７号公報）。
【特許文献１】特許第３３３１６２３号公報
【特許文献２】特許第２７６９９７３号公報
【特許文献３】特許第３５５５５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＤＭＳＯ含有排水の生物処理に限らず、生物処理反応槽は一般に大きな容量を必要とするため、反応槽の強度を確保するために複数槽に分割する必要が生じる場合がある。また、直列に複数の反応槽を設置することで原水のショートパスの影響を低減できることから、良好な処理水質を得るためにも、複数の反応槽を直列に接続して設置することは望ましい。
【００１０】
しかし、複数の反応槽を直列に接続してＤＭＳＯ含有排水を処理する場合には、次のような問題がある。
【００１１】
即ち、直列に接続された複数の反応槽の第１段目は、原水が直接流入するため大量の酸素が必要となり、特に還元的雰囲気になりやすく、この結果、ＤＭＳ、ＭＭの発生による臭気の問題が起こり易いが、このように大量の酸素を必要とする第１段目の反応槽に十分な酸素を供給することは容易ではない。特許第３５５５５５７号公報に記載される曝気装置により、酸素の溶解量を上げることができるが、このような特殊な装置を用いることなく、対応することが望まれる。
【００１２】
なお、特許第３３３１６２３号公報の装置であれば、前段の曝気槽の排ガスを後段の曝気槽に送給して曝気することにより、悪臭の問題を解決することができるが、この装置では、前段の曝気槽の排ガスを吸引する散気設備が腐食しやすく、また、前段の曝気槽で酸素が消費されて酸素濃度が低下するため、後段の散気効率が悪く、このため散気に必要な動力が大きくなる。また、曝気槽上部を密閉するため設備コストが大きいといった不具合もある。
【００１３】
なお、このような問題はＤＭＳＯに限らず、スルホン酸類等の有機硫黄化合物を含む排水の処理において、同様に問題となる。
【００１４】
従って、本発明は、２槽以上の好気性生物反応槽を直列に配置した装置により、有機硫黄化合物含有排水を処理するに当たり、簡易な設備で発生する臭気を低減すると共に、安定した処理を行って良好な水質の処理水を得る有機硫黄化合物含有排水の処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明（請求項１）の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、有機硫黄化合物含有排水を好気性生物反応槽に導入して処理する装置において、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の該反応槽の流出液を次段の該反応槽に供給するように直列に配置し、有機硫黄化合物含有排水を複数の該反応槽に分注するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくとも最後段の該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注しないことを特徴とする。
【００１７】
請求項３の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１又は２において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくともいずれか一つの該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注せず、有機硫黄化合物含有排水を分注しない該反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の有機物含有排水を供給することを特徴とする。
【００１８】
請求項４の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項３において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない好気性生物反応槽は、最前段の該反応槽であることを特徴とする。
【００１９】
請求項５の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１ないし４のいずれか１項において、好気性生物反応槽は、生物担体を添加した曝気槽であることを特徴とする。
【００２０】
請求項６の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、請求項１ないし５のいずれか１項において、有機硫黄化合物含有排水を分注する該反応槽にｐＨ調整手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、直列に配置した複数の好気性生物反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注することにより、次のような作用機構で臭気を低減することができる。
【００２２】
即ち、有機硫黄化合物含有排水を分注することで、注入される反応槽あたりのＢＯＤ負荷量が低減されるため、反応槽あたりの酸素要求量が低下し、特殊な曝気装置を用いなくても容易に酸素欠乏状態となることを防止できるようになる。例えば、４槽の反応槽を直列に配置した装置において、第１段目の反応槽に有機硫黄化合物含有排水の全量を注入すると各反応槽の必要酸素量は、第１段目：第２段目：第３段目：第４段目＝４：２：１：１のように前段に偏り、前段で酸素不足になり易い。これに対して、本発明に従って、第１段目、第２段目、第３段目の反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注すれば、全体としての酸素必要量は変わらなくとも第１段目：第２段目：第３段目：第４段目＝２：２：２：２のように必要酸素量が各槽で平均化し、極端に酸素が不足することが起こりにくくなる。このため、酸素不足で還元的雰囲気になることによるＤＭＳやＭＭ等の臭気物質の生成に起因する臭気は軽減される。
【００２３】
本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置は、多段に配置された反応槽に対して、有機硫黄化合物含有排水の分注配管を設けるのみで良く、特殊な曝気装置や排ガス吸引手段等を設ける必要もなく、簡易な設備で低コストに実現することができる。
【００２４】
請求項２の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、好気性生物反応槽を３槽以上配置し、最後段の反応槽に有機硫黄化合物含有排水を分注しないことにより、有機硫黄化合物のショートパスを防止して有機硫黄化合物を十分に分解除去すると共に、最後段の反応槽に有機硫黄化合物の負荷をかけないことにより、この反応槽では残留ＴＯＣを効率的に分解して、得られる処理水のＴＯＣを十分に低減することができる。
【００２５】
請求項３の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、好気性生物反応槽を３槽以上配置し、有機硫黄化合物含有排水を分注しない反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の他の有機物含有排水を供給することにより、他の有機物含有排水をも同時に処理することができる。この場合において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない反応槽に他の有機物含有排水を供給し、有機硫黄化合物含有排水を分注する反応槽には他の有機物含有排水を供給しないことにより、有機硫黄化合物含有排水を分注する反応槽において、有機硫黄化合物資化菌を優勢とし、有機硫黄化合物の分解効率を高めると共に、他の有機物負荷を抑制して酸素不足を防止し、有機硫黄化合物の分解を促進することができ、最終処理水のＴＯＣを十分に低減することができる。
【００２６】
請求項４の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、生物担体を添加した曝気槽を用いることにより、有機硫黄化合物資化菌を担体に付着させて高濃度に槽内に維持することにより、有機硫黄化合物の分解効率を高めることができる。
【００２７】
請求項５の有機硫黄化合物含有排水の処理装置によれば、有機硫黄化合物含有排水を分注する各反応槽でｐＨ調整することにより、有機硫黄化合物の分解によるｐＨの低下による反応活性の低下を防止して効率的な処理を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２９】
なお、以下においては、有機硫黄化合物含有排水としてＤＭＳＯ含有排水を処理する場合を例示して本発明を説明するが、本発明はＤＭＳＯに限らず、スルホン酸類、その他の有機硫黄化合物を含む排水にも同様に適用することができる。
【００３０】
［ＤＭＳＯ含有排水］
本発明で処理対象とするＤＭＳＯ含有排水は、半導体工場や液晶工場、その他の分野から排出されるＤＭＳＯを含む排水であって、ＤＭＳＯのみを含んでいてもよく、またＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイト）、２−アミノエタノール、イソプロピルアルコールなどを同時に含んでいる排水でも良く、また、ＤＭＳＯ含有排水と他の有機物含有排水とを混合した排水でも良い。また、ＤＭＳＯ含有排水には、高濃度にＤＭＳＯを含むもの、希釈されて中濃度、低濃度排水として排出されるものがあるが、いずれも本発明の処理対象となる。
【００３１】
［好気性生物反応槽］
本発明において、複数用いられる好気性生物反応槽としては、特に制限はなく、通常使用される任意の生物反応槽が使用できる。
【００３２】
例えば、散気装置、機械曝気機などの酸素供給手段を備えた曝気槽に、汚泥（微生物）を浮遊状態で保持した浮遊方式、浮遊汚泥と共に微生物保持担体を存在させた担体添加方式、活性炭などの微生物担体を充填し、固定床を形成した生物濾過方式、充填層を流動化した流動層方式、浮上担体を用いた浮上充填層方式、微生物汚泥層を形成したスラッジブランケット方式など、各種の方式のものを用いることができる。
【００３３】
生物担体を用いる場合、担体としては、スポンジ小片、活性炭など任意の担体が使用できる。スポンジは表面積が大きく、内部にまで通水性が優れ、比重が水に近いため、ＤＭＳＯ資化菌を保持するのに好適である。生物担体の添加量は反応槽の容積に対して、見掛け容積で２０〜５０％程度とすることが好ましい。
【００３４】
浮遊方式の反応槽などを用い、処理水と汚泥とを分離する必要がある場合は、例えば、沈殿槽、膜濾過装置などの固液分離手段が付設される。分離した汚泥の一部は、返送汚泥として、最前段の好気性生物反応槽に返送される。生物担体を好気性生物反応槽に投入した場合は、後段の沈殿槽等の固液分離手段を不要とすることもできる。
【００３５】
なお、複数用いられる好気性生物反応槽は、すべて同型式の反応槽である必要はなく、異なる型式の反応槽を組み合わせて用いても良い。
【００３６】
［栄養源］
微生物が活性を維持し、増殖していくには、炭素源、窒素源、リン源が必要であり、さらに各種微量金属も欠くことができない。被処理排水中にこれらの栄養源が存在する場合は添加の必要はないが、ＤＭＳＯ含有排水では通常の場合、窒素、リンを添加する必要がある。
【００３７】
窒素源としてはアンモニア化合物、尿素、窒素含有有機化合物など、リン源としてはリン酸塩などを使用できる。また、アンモニアや窒素含有有機化合物等のケルダール窒素成分を含む排水、例えば前述のＴＭＡＨ排水を窒素源として使用しても良いし、リン酸含有排水をリン源として使用することもできる。
【００３８】
通常、被処理排水のＢＯＤ：Ｎ：Ｐは１００：２．５：０．５〜１００：５：１（重量比）となるように、ＤＭＳＯ含有排水に必要に応じて窒素源、リン源を添加して好気性生物反応槽に導入することが好ましい。
【００３９】
［好気性処理条件］
曝気槽の処理条件としては、通常、好気性生物反応槽の負荷が０．５ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／日以下、例えば０．３〜０．４ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／日、ＭＬＳＳ３０００〜５０００ｍｇ／Ｌ、例えば４０００ｍｇ／Ｌ程度、反応時間１時間以上、例えば２〜８時間で、ｐＨは６．５〜８．５、特に７．０〜８．０となるように調整することが好ましい。
【００４０】
ＤＭＳＯ含有排水の処理では、ＤＭＳＯの分解でｐＨが低下するため、水酸化ナトリウム等のアルカリや、アルカリ性排水等を添加することにより、上記ｐＨにｐＨ調整を行うことがＤＭＳＯの分解効率の維持のために好ましい。このｐＨ調整はＤＭＳＯ含有排水が分注される反応槽のすべてにおいて行うことが好ましく、場合によっては、ＤＭＳＯ含有排水を分注した反応槽の次の段の、ＤＭＳＯ含有排水を分注していない反応槽においてもｐＨ調整を行うことが好ましい。
【００４１】
また、少なくともＤＭＳＯ含有排水が分注される反応槽の溶存酸素（ＤＯ）濃度は０．５ｍｇ／Ｌ以上、特に１．５ｍｇ／Ｌ以上、例えば１．５〜２．０ｍｇ／Ｌとなるように曝気を行うことが好ましい。
【００４２】
［ＤＭＳＯ含有排水の分注］
本発明のＤＭＳＯ含有排水の処理装置においては、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の反応槽の流出液が次段の反応槽に供給されるように直列に配置し、ＤＭＳＯ含有排水を２以上の反応槽に分注することを必須とする。
【００４３】
この場合、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽では、部分的な原水のショートパスが起こり、未処理のＤＭＳＯ含有排水が一部流出して処理水質が悪くなるおそれがある。このため、このようなショートパスによる水質低下を防止するために、最後段の反応槽にはＤＭＳＯ含有排水を分注しないことが好ましい。また、後述の如く、本発明の装置の処理水を純水製造用原水として用いる場合のように、特に高水質の処理水を必要とする場合には、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽を２段以上設けること、とりわけ最後段の反応槽と、その直前の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注しないことが好ましい。このように最後段の反応槽、或いは更にその直前の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注しないことにより、ＤＭＳＯ含有排水のショートパスを防止するのみならず、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽にＤＭＳＯでの負荷をかけないことによって、残留ＴＯＣの分解効率を高めることができ、これによっても処理水ＴＯＣを低減することができる。
【００４４】
本発明において、複数直列に接続する反応槽の数には特に制限はなく、処理するＤＭＳＯ含有排水の水質や必要とされる臭気低減効果、装置設置スペースやコスト等を考慮して適宜決定される。通常の場合、２〜６槽、特に４〜５槽程度の反応槽を設けることが好ましい。
【００４５】
装置全体の反応槽容量に対して、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽容量の比率を高くする程臭気低減効果を高めることができるが、この比率が過度に高いと原水のショートパスによる処理水の低下の問題が起こり易い。従って、装置全体の反応槽容量に対するＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽容量の割合は３０〜９０％、特に５０〜８０％とすることが好ましい。なお、各反応槽の容量は必ずしも同一である必要はなく異なるものであっても良い。
【００４６】
分注するＤＭＳＯ含有排水の量は、ＤＭＳＯ含有排水を分注する各反応槽のＢＯＤ槽負荷が同等となるように調整することが好ましい。従って、各反応槽への原水注入手段は、それぞれ原水流量を調節することができるものであることが好ましく、また、流入水質の変化を検出するためにＴＯＣ計や導電率計を設置し、更に、これらの値に基いて各反応槽への流入量を制御できるものとしても良い。また、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽にＤＯ計を設置して各反応槽のＤＯ値が平均化するように分注量を制御しても良い。後述の如く、ＤＭＳＯ含有排水と他の有機物含有排水を処理する場合、ＴＯＣ又は導電率からＢＯＤを推定できる場合には、これらの測定値から、各反応槽のＢＯＤ負荷が同等となるように注入量を制御することが好ましい。
【００４７】
従って、本発明の装置は、反応槽を多段に直列に配置して、原水の分注配管を設けた設計とされるが、ＤＭＳＯ含有排水の水質変動によって、分注する反応槽の数を増減したり、特に一時的にＤＭＳＯ含有排水のＤＭＳＯ濃度が低くなった場合には、ＤＭＳＯ含有排水を一つの反応槽にのみ注入するようにすることも可能である。また、他の有機物含有排水の導入の有無に応じて、分注する反応槽を変更するようにすることも可能であり、これらの制御を自動的に行うようにすることも可能である。
【００４８】
［その他の有機物含有排水］
本発明の装置では、ＤＭＳＯ含有排水と共に、ＴＭＡＨ含有排水、ＭＥＡ（モノエタノールアミン）含有排水、酢酸含有排水等、半導体製造工程や液晶パネル製造工程の他工程からの排水といった、他の有機物含有排水を導入して同時に処理し、ＤＭＳＯと共に他の有機物も分解することができる。
【００４９】
この場合、他の有機物含有排水はＤＭＳＯ含有排水が分注されていない反応槽に導入するのが好ましい。特に他の有機物含有排水を導入する反応槽としては、最前段の反応槽を当てるのがより好ましく、最前段の反応槽に他の有機物含有排水を導入し、ＤＭＳＯ含有排水は２段目以降の反応槽に分注することが特に好ましい。これは、ＤＭＳＯ含有排水を処理する反応槽では、できるだけＤＭＳＯ資化菌を優勢にするため他の有機物の混在を低減しておくのが望ましく、また、有機物負荷を抑制しておくことにより、酸素不足に陥るのを防止してＤＭＳＯの分解を促進するためである。
【００５０】
即ち、例えば、ＴＭＡＨ含有排水などのようにＴＭＡＨ含有排水成分を含む排水は、窒素源となる一方で生物処理により硝酸態窒素に酸化させるための酸素の消費量が多い。従って、このような他の有機物含有排水は、前段の反応槽に導入して、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽における酸素消費源とならないようにすることが好ましい。このように、他の有機物含有排水を同時に処理する場合でも、有機物含有排水の導入反応槽とＤＭＳＯ含有排水の分注反応槽とを区別することにより、最終処理水のＴＯＣを低減するようにするのが好ましい。なお、他の有機物含有排水を注入し、ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽は、ＤＭＳＯ含有排水を分注する反応槽ほどＤＯ濃度を高く維持する必要はなく、この反応槽のＤＯ濃度を若干低くして、曝気コストを低減することができる。
【００５１】
［処理水の回収］
ＤＭＳＯ含有排水を処理した後、処理水を放流することもできるが、任意の用途に再利用することもできる。例えば、処理水を純水製造の原水として使用する場合は、本発明の装置に続いて、逆浸透膜分離装置などの膜分離装置、混床型純水装置、２床３塔型純水装置、連続式電気脱塩装置などのイオン交換装置、紫外線酸化装置などの酸化装置、活性炭塔などの吸着装置、脱気装置などの各装置を任意に組み合わせて形成した純水製造装置に通水して、純水を得ることができる。
【００５２】
この場合、本発明の装置においてできるだけ処理水のＴＯＣを低減して、純水製造装置への負荷を下げておくことが好ましく、従って、処理水ＴＯＣをより低減するために、前述の如く、最後段の反応槽にはＤＭＳＯ排水を分注しない；更には、２段以上ＤＭＳＯ含有排水を分注しない反応槽を設置する；他の有機物含有排水を処理する場合、他の有機物含有排水は最前段の反応槽に注入し、２段目以降の反応槽にＤＭＳＯ含有排水を分注するといった調整を行うことが好ましい。
【００５３】
［具体的な装置構成］
図１〜３は本発明のＤＭＳＯ含有排水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【００５４】
図１〜３の装置は、いずれも４槽の好気性生物反応槽（曝気槽）１〜４を直列に配置し、第１曝気槽１の流出液を配管２１より第２曝気槽２へ導入し、第２曝気槽２の流出液を配管２２より第３曝気槽３へ導入し、第３曝気槽３の流出液を配管２３より第４曝気槽４へ導入し、第４曝気槽４の流出液を配管２４より沈殿槽５へ導入し、沈殿槽５の上澄水を配管２５より処理水として系外へ排出し、沈殿槽５の分離汚泥の一部を配管２６より余剰汚泥として系外へ排出し、残部を配管２０より返送汚泥として第１曝気槽１に返送するようにしたものである。なお、図３の装置では、各曝気槽１〜４に生物担体６が投入されている。
【００５５】
図１の装置では、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１１，１２，１３１４より各曝気槽１〜４に分注される。この装置では、ＤＭＳＯ含有排水が４槽の曝気槽に分注されることにより、臭気の低減が図れる。
【００５６】
図２の装置では、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１１，１２，１３より最後段の第４曝気槽４以外の曝気槽１〜３に分注される。図２の装置では、ＤＭＳＯ含有排水が最後段以外の３槽の曝気槽に分注されることにより、臭気の低減と共に処理水質の向上が図れる。
【００５７】
図３の装置では、配管３０より導入されたＴＭＡＨ含有排水が第１曝気槽１に注入され、配管１０より導入されたＤＭＳＯ含有排水は、配管１２，１３により、この第１曝気槽１と第４曝気槽４以外の第２，３曝気槽２，３に導入される。図３の装置では、ＤＭＳＯ含有排水と共にＴＭＡＨ含有排水を処理することができ、この場合において、ＴＭＡＨ含有排水を窒素源として有効利用することができる。また、ＴＭＡＨ含有排水を、ＤＭＳＯ含有排水を分注する曝気槽とは異なるそれよりも前の曝気槽に注入し、ＤＭＳＯ含有排水を、ＴＭＡＨ含有排水を注入する曝気槽と最後段の曝気槽以外に分注すると共に、生物担体を用いたことにより、臭気の低減と共に、処理水質の低減、安定化を図ることができる。
【実施例】
【００５８】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００５９】
なお、以下の実施例及び比較例で用いた第１〜第４曝気槽１〜４はいずれも容量：１００Ｌ、ＭＬＳＳ：４０００ｍｇ／Ｌ、ＤＯ：０．１〜２．５ｍｇ／Ｌのものであり、ｐＨが７．０〜８．０となるように調整した。沈殿槽５は分離面積：０．５ｍ２で、沈殿槽５から第１曝気槽１への返送汚泥量は１４４０Ｌ／日とした。
【００６０】
また、原水としたＤＭＳＯ含有排水の水質は下記の通りであり、原水の処理量は１４４０Ｌ／日とした。
［ＤＭＳＯ含有排水］
溶解性ＴＯＣ：４５．２ｍｇ／Ｌ
ＤＭＳＯ：６２．３ｍｇ／Ｌ
ケルダール窒素：０．５ｍｇ／Ｌ
【００６１】
実施例１
図１に示す装置で原水を第１〜４曝気槽１〜４の各曝気槽に１５Ｌ／ｈずつ分注して処理を行った。なお、原水には、ＴＯＣの３倍をＢＯＤと仮定してＢＯＤ：Ｎ：Ｐが１００：５：１（重量比）となるように窒素、リンを添加して通水を行った。
得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を調べ、結果を表１に示した。
【００６２】
実施例２
図２に示す装置を用い、原水を第１〜第３曝気槽１〜３に２０Ｌ／ｈずつ分注したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６３】
実施例３
図３に示すように、各曝気槽１〜４に、３ｍｍ角のスポンジを見掛け容量で槽容量の３０％添加した装置を用い、原水を第２〜第３曝気槽２，３に３０Ｌ／ｈずつ分注すると共に、下記水質のＴＭＡＨ含有排水を第１曝気槽１に供給し、原水にＴＯＣの３倍をＢＯＤと仮定してＢＯＤ：Ｐが１００：１（重量比）となるようにリンを添加したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
［ＴＭＡＨ含有排水］
溶解性ＴＯＣ：３２．８ｍｇ／Ｌ
ＴＭＡＨ：５３．８ｍｇ／Ｌ
ケルダール窒素：１２．３ｍｇ／Ｌ
【００６４】
比較例１
原水をすべて第１曝気槽１に注入したこと以外は実施例１と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６５】
比較例２
原水をすべて第１曝気槽１に注入したこと以外は実施例３と同様にして処理を行い、得られた処理水の水質と各曝気槽排気中のＤＭＳ濃度を表１に示した。
【００６６】
【表１】
【００６７】
表１より次のことが明らかである。
【００６８】
比較例１に比べて実施例１，２とも臭気が大幅に低減され、特に実施例２では比較例１と同等の良好な処理水質が得られている。
【００６９】
また、比較例２に比べて実施例３では臭気が大幅に低減され、同等の良好な処理水質が得られている。
【００７０】
これらの結果から、本発明によれば、簡易な処理設備で悪臭の発生を抑制し、安定した処理水質が得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の有機硫黄化合物含有排水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図２】本発明の有機硫黄化合物含有排水の他の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【図３】本発明の有機硫黄化合物含有排水の別の処理装置の実施の形態を示す系統図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ 第１曝気槽
２ 第２曝気槽
３ 第３曝気槽
４ 第４曝気槽
５ 沈殿槽
６ 担体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機硫黄化合物含有排水を好気性生物反応槽に導入して処理する装置において、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の該反応槽の流出液を次段の該反応槽に供給するように直列に配置し、有機硫黄化合物含有排水を複数の該反応槽に分注するようにしたことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項２】
請求項１において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくとも最後段の該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注しないことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくともいずれか一つの該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注せず、有機硫黄化合物含有排水を分注しない該反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の有機物含有排水を供給することを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項４】
請求項３において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない好気性生物反応槽は、最前段の該反応槽であることを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、好気性生物反応槽は、生物担体を添加した曝気槽であることを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、有機硫黄化合物含有排水を分注する該反応槽にｐＨ調整手段を設けたことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項１】
有機硫黄化合物含有排水を好気性生物反応槽に導入して処理する装置において、２槽以上の好気性生物反応槽を、前段の該反応槽の流出液を次段の該反応槽に供給するように直列に配置し、有機硫黄化合物含有排水を複数の該反応槽に分注するようにしたことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項２】
請求項１において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくとも最後段の該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注しないことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、好気性生物反応槽は３槽以上配置され、少なくともいずれか一つの該反応槽には有機硫黄化合物含有排水を分注せず、有機硫黄化合物含有排水を分注しない該反応槽に有機硫黄化合物含有排水以外の有機物含有排水を供給することを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項４】
請求項３において、有機硫黄化合物含有排水を分注しない好気性生物反応槽は、最前段の該反応槽であることを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、好気性生物反応槽は、生物担体を添加した曝気槽であることを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、有機硫黄化合物含有排水を分注する該反応槽にｐＨ調整手段を設けたことを特徴とする有機硫黄化合物含有排水の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１４２１９２（Ｐ２００６−１４２１９２Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３４７９３（Ｐ２００４−３３４７９３）
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（０００００１０６３）栗田工業株式会社 (1,536)
【Ｆターム（参考）】
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