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JP5172882B2 - Water treatment equipment - Google Patents

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JP5172882B2 JP2010056633A JP2010056633A JP5172882B2 JP 5172882 B2 JP5172882 B2 JP 5172882B2 JP 2010056633 A JP2010056633 A JP 2010056633A JP 2010056633 A JP2010056633 A JP 2010056633A JP 5172882 B2 JP5172882 B2 JP 5172882B2
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Description

本発明は、被処理水中に含まれるリンを回収するための水処理装置に係り、特に有機性の汚濁成分を含む、下水や、食品加工工場等の産業排水処理に用いられ、活性汚泥法をはじめとする生物学的排水処理から排出される、有機性廃液や汚泥の処理工程から排出される水処理装置における被処理水中に含まれるリンを回収するための水処理装置に関する。   The present invention relates to a water treatment apparatus for recovering phosphorus contained in water to be treated. In particular, the present invention is used for sewage containing organic pollutants, industrial wastewater treatment of food processing plants, etc. The present invention relates to a water treatment apparatus for recovering phosphorus contained in water to be treated in a water treatment apparatus discharged from a treatment process of organic waste liquid and sludge discharged from biological wastewater treatment.

現在、世界的な将来のリン資源枯渇化が予測され、リン資源の確保を輸入に依存する国内事情から、排水中のリン回収技術が注目されている。これまで、排水中にリン酸イオンの形態で存在するリンは、環境系への排出がその環境系を富栄養化する一因となることから、その除去と排出状況管理が必須とされてきた。このため、従来は排水中のリンの除去技術にもっとも注力されていた。代表的なリン除去技術として、微生物のリン蓄積能を利用する生物学的リン除去方法や、凝集沈殿法によるリン除去法がある。   Currently, it is predicted that there will be a future depletion of phosphorus resources in the world, and the technology for recovering phosphorus in wastewater is attracting attention due to domestic circumstances that depend on imports to secure phosphorus resources. Until now, phosphorus present in the form of phosphate ions in wastewater has been considered to be essential for removal and management of the state of discharge because it contributes to eutrophication of the environment. . For this reason, conventionally, the most emphasis has been on removing phosphorus from wastewater. As a typical phosphorus removal technique, there are a biological phosphorus removal method using the phosphorus accumulation ability of microorganisms, and a phosphorus removal method by an aggregation precipitation method.

これらのリン除去方法を直接リン回収利用手段とするためには、例えば、生物学的リン除去法から発生する余剰汚泥の焼却や化学処理等のプロセスが必要であり、多量の薬剤や、複数の処理工程を配する必要がある。例えば、リンを資源として再利用するために、使用する薬品や、由来する汚泥等に含有する不純物の影響を排除する必要もあるため、その調整や精製工程が必要となる。これらの実情を鑑み、生物学的リン除去から排出される余剰汚泥の処理工程の排出液や、リンを高濃度に含む食品排水などのからリンを選択的に回収する水処理技術が注目されている。その中で、リンのほかに、アンモニア性窒素を含有する排水においては、マグネシウム塩の添加などによって生成するリン酸塩結晶であるリン酸マグネシウムアンモニウム(MAP)としてリンを取り出す、MAP法の適用に関して多くの方法が提案されている。   In order to use these phosphorus removal methods as direct phosphorus recovery and utilization means, for example, a process such as incineration and chemical treatment of surplus sludge generated from biological phosphorus removal methods is required. It is necessary to arrange processing steps. For example, in order to reuse phosphorus as a resource, it is necessary to eliminate the influence of impurities contained in chemicals to be used, derived sludge, and the like, so that adjustment and purification steps are required. In view of these circumstances, attention has been drawn to water treatment technology for selectively recovering phosphorus from wastewater from the treatment process of surplus sludge discharged from biological phosphorus removal and food wastewater containing phosphorus in high concentration. Yes. Among them, in the wastewater containing ammonia nitrogen in addition to phosphorus, regarding the application of the MAP method, phosphorus is taken out as magnesium ammonium phosphate (MAP) which is a phosphate crystal generated by addition of a magnesium salt or the like. Many methods have been proposed.

このMAP法によるリン回収技術の多くは、アンモニア性窒素とリンを含む排水から、MAP粒子の気体導入による攪拌を利用する流動層に代表される完全混合槽中に、被処理水とMAP生成源であるマグネシウム塩に由来するマグネシウム含有水と、pH調整水を導入し、MAP生成を促すものであるが、MAP微粒子生成を抑制できず、MAP生成系から排出されるMAP微粒子の回収循環機構を設けるなどして、リン回収率を高める方策を講じていた。   Most of the phosphorus recovery technology by this MAP method is that water to be treated and MAP generation source are introduced into a complete mixing tank represented by a fluidized bed using agitation by gas introduction of MAP particles from wastewater containing ammonia nitrogen and phosphorus. Introducing magnesium-containing water derived from the magnesium salt and pH-adjusted water to promote MAP generation, but it is not possible to suppress MAP microparticle generation, and a recovery and circulation mechanism for MAP microparticles discharged from the MAP generation system Measures were taken to increase the phosphorus recovery rate by installing it.

この課題を解決するために提案された処理水の一部を循環利用するリン回収システムの一例として特許文献1〜3がある。   Patent Documents 1 to 3 are examples of a phosphorus recovery system that circulates and uses a part of treated water proposed to solve this problem.

特許文献1には、2つの反応槽を用いて、1次反応槽から排出される液を2次反応槽に導入し、同時に薬液であるマグネシウム源およびアルカリ分と、場合によっては被処理水を導入し、MAP晶析反応させ、該2次反応槽で得られるMAP粒子含有スラリーと被処理水を上向流式の1次反応槽へ導入することが記載されている。   In Patent Document 1, a liquid discharged from the primary reaction tank is introduced into the secondary reaction tank using two reaction tanks, and at the same time, a magnesium source and an alkali component which are chemical liquids and, in some cases, water to be treated. It is described that the MAP particle-containing slurry obtained in the secondary reaction tank and the water to be treated are introduced into the upward reaction type primary reaction tank after being introduced and subjected to MAP crystallization reaction.

特許文献2には、曝気を伴わないMAP粒子が充填されたプラグフロー反応器において、反応器下部にリン含有水の導入口を設けマグネシウム塩、アルカリ剤およびアンモニアのうち少なくとも1つをMAP充填層の異なる高さ位置に複数配したリン回収システムが記載され、その実施例中には反応器から排出される処理水を反応器下部へ循環導入し、マグネシウム塩と混合した原水と予混合した後にMAP粒子充填層へ導入し、アルカリ剤と供給部分を通過させることが記載されている。   In Patent Document 2, in a plug flow reactor filled with MAP particles without aeration, an inlet for phosphorus-containing water is provided at the bottom of the reactor, and at least one of magnesium salt, alkali agent and ammonia is added to the MAP packed bed. A plurality of phosphorus recovery systems arranged at different height positions are described. In the examples, treated water discharged from the reactor is circulated and introduced into the lower part of the reactor, and after premixing with raw water mixed with magnesium salt It is described that it is introduced into a MAP particle packed bed and passed through an alkali agent and a supply part.

特許文献3には、MAP反応塔の処理水の一部を反応塔下部に導入する脱リン装置において、原水と循環水のリン濃度に応じて循環流量を制御するリン回収システムが記載され、その実施例中にはMAP反応塔へのマグネシウム塩、アンモニウム塩、アルカリ剤の供給部が記載されている。   Patent Document 3 describes a phosphorus recovery system that controls the circulation flow rate according to the phosphorus concentration of raw water and circulating water in a dephosphorization apparatus that introduces part of the treated water of the MAP reaction tower to the lower part of the reaction tower, In the examples, a supply part of magnesium salt, ammonium salt and alkaline agent to the MAP reaction column is described.

特許第4004725号公報Japanese Patent No. 4004725 特許第3271556号公報Japanese Patent No. 3271556 特許第4186251号公報Japanese Patent No. 4186251

しかしながら、特許文献1の水処理装置においては、1次反応槽の処理水中に残存するイオン状のリンとマグネシウム等の薬液注入とによって2次反応槽内で過飽和域を生成し、処理水中のリンをMAP結晶化させ、その結晶を2次反応槽から1次反応槽へ返送しているが、その際に2次反応槽内でのMAP核化域までのMAP結晶生成過飽和度調整によるMAP結晶核形成とその結晶核成長にイオン状のリンが消費されるため、1次反応槽に保持され、リン回収物として処理系から引き出されるMAP結晶の成長に、処理水中に残存するイオン状のリンを有効に利用できない。また、この従来装置では、2次反応槽においてアルカリ分を添加するため、2次反応槽から排出される処理水を浄化する次工程を配する場合、その次工程プロセスに応じて処理水のpH調整が再度必要になる。   However, in the water treatment apparatus of Patent Document 1, a supersaturated region is generated in the secondary reaction tank by ionic phosphorus remaining in the treated water of the primary reaction tank and injection of a chemical solution such as magnesium, and phosphorus in the treated water is generated. MAP is crystallized, and the crystal is returned from the secondary reaction tank to the primary reaction tank. At that time, the MAP crystal is formed by adjusting the supersaturation degree to the MAP nucleation zone in the secondary reaction tank. Since ionic phosphorus is consumed for nucleation and crystal nucleus growth, the ionic phosphorus remaining in the treated water is used for growth of MAP crystals that are retained in the primary reaction tank and drawn out from the treatment system as a phosphorus recovery product. Cannot be used effectively. Moreover, in this conventional apparatus, in order to add an alkali component in a secondary reaction tank, when arranging the next process which purifies the treated water discharged | emitted from a secondary reaction tank, the pH of treated water according to the next process Adjustment is required again.

また、特許文献2の水処理装置においては、例示された処理水の循環利用による脱リン装置での、処理水および原水中のイオン状のリンが、MAP充填層内で段階的に導入されるpH調整剤により、MAP結晶の成長域へ過飽和調整されることで、MAP結晶化へ消費される効果が期待される。しかし、原水中のイオン状のリン濃度は、処理水中のイオン状のリン濃度に比べて高濃度であり、処理水によるイオン状のリン濃度希釈の効果は、原水や処理水中のリン濃度が安定している場合は有効であるが、原水や処理水中のリン濃度が増加した場合は、希釈効果による過飽和調整効果を得ることが困難になる。   Moreover, in the water treatment apparatus of patent document 2, the ionic phosphorus in treated water and raw | natural water in the dephosphorization apparatus by circulation utilization of the illustrated treated water is introduce | transduced in steps in a MAP packed bed. The effect of being consumed for MAP crystallization is expected by adjusting the supersaturation to the growth region of the MAP crystal by the pH adjuster. However, the ionic phosphorus concentration in the raw water is higher than the ionic phosphorus concentration in the treated water, and the effect of diluting the ionic phosphorus concentration in the treated water is stable in the raw water and the treated water. However, when the phosphorus concentration in the raw water or the treated water increases, it becomes difficult to obtain the supersaturation adjusting effect due to the dilution effect.

また、特許文献3の水処理装置においては、例示された処理水の循環利用による脱リン装置での、原水と処理水の予混合ならびにその予混合水のリン濃度計測による処理水循環水量制御の下で、反応塔へ導入しているが、反応塔下部に導入される薬液と予混合水とが一度に合流するため、薬液との接触部で部分的に過飽和度が著しく上昇し、MAP核化が促進され、微細なMAP結晶の生成が促進される。   Moreover, in the water treatment apparatus of patent document 3, in the dephosphorization apparatus by the circulation utilization of the illustrated treated water, under the pretreatment of the raw water and the treated water and under the control of the treated water circulation water quantity by measuring the phosphorus concentration of the premixed water However, since the chemical solution introduced into the lower part of the reaction column and the premixed water merge at a time, the degree of supersaturation increases significantly at the contact portion with the chemical solution, and MAP nucleation occurs. Is promoted, and the production of fine MAP crystals is promoted.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、被処理水中のリン酸イオンのMAP結晶成長を適切に促進して、被処理水からリンを効率よく回収することができる水処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can appropriately promote the MAP crystal growth of phosphate ions in the water to be treated and efficiently recover phosphorus from the water to be treated. The purpose is to provide.

本発明に係る水処理装置は、アンモニア性窒素とリン酸イオンを含む原水からリンを回収するために、前記原水にマグネシウムを反応させ、リン酸マグネシウムアンモニウム塩を生成するリン回収反応器と、前記リン回収反応器内の添加剤注入部に添加剤を注入する添加剤注入ラインと、前記リン回収反応器内において前記添加剤注入部よりも上方に位置する原水導入部に原水を上向流となるように導入する原水導入ラインと、前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤としてpH調整剤を供給するpH調整源供給器および前記添加剤としてマグネシウム源を供給するマグネシウム源供給器のうちの少なくとも一方と、前記添加材注入ラインに設けられ、前記添加剤と前記処理水とを撹拌混合する撹拌装置と、前記リン回収反応器から出てくる処理水が通流する処理水ラインと、前記処理水ラインから分岐して前記添加剤注入ラインに接続され、前記処理水の一部を前記添加剤とともに前記添加剤注入ラインを介して前記リン回収反応器内に上向流となるように還流させる第1の処理水還流ラインと、を具備することを特徴とする。   The water treatment apparatus according to the present invention includes a phosphorus recovery reactor that reacts magnesium with the raw water to generate magnesium ammonium phosphate to recover phosphorus from the raw water containing ammoniacal nitrogen and phosphate ions, An additive injection line for injecting an additive into an additive injection part in the phosphorus recovery reactor, and an upward flow of raw water into the raw water introduction part located above the additive injection part in the phosphorus recovery reactor A raw water introduction line to be introduced, and a pH adjustment source supplier that supplies a pH adjuster as the additive and a magnesium source supplier that supplies a magnesium source as the additive. And a stirrer provided in the additive injection line for stirring and mixing the additive and the treated water, and from the phosphorus recovery reactor. A treated water line through which the treated water flows, and branched from the treated water line and connected to the additive injection line, and a part of the treated water together with the additive is added to the phosphorus via the additive injected line. And a first treated water reflux line for refluxing the recovery reactor so as to have an upward flow.

本発明では、第1の処理水還流ラインから処理水を添加剤注入ラインの添加剤溶液に混合することにより、添加剤溶液が希釈されて添加剤濃度が低下し、添加剤の添加によって変化するMAP過飽和度の急激な増加が抑制され、新規なMAP微粒子形成の抑制、すなわち核化を抑制するため、新規MAP微粒子の形成に伴うMAP反応器でのMAP保持能の低下により、リン回収率の低下が抑制される。   In the present invention, by mixing the treated water from the first treated water reflux line with the additive solution of the additive injection line, the additive solution is diluted to lower the additive concentration, and changes depending on the addition of the additive. In order to suppress the rapid increase in MAP supersaturation and to suppress the formation of new MAP fine particles, that is, to suppress nucleation, the decrease in MAP retention capacity in the MAP reactor accompanying the formation of new MAP fine particles leads to an increase in phosphorus recovery rate. Reduction is suppressed.

さらに、本発明において、前記処理水ラインから分岐して前記原水導入ラインに接続され、前記処理水の一部を原水とともに前記原水導入ラインを介して前記添加剤注入部よりも上方に位置する前記原水導入部に上向流となるように還流させる第2の処理水還流ラインをさらに有することができる。   Furthermore, in the present invention, a branch from the treated water line is connected to the raw water introduction line, and a part of the treated water is located above the additive injection part through the raw water introduction line together with the raw water. The raw water introduction part can further have a second treated water reflux line for refluxing to be an upward flow.

本発明では、第2の処理水還流ラインから処理水を原水導入ラインの原水に混合することにより、原水が希釈されてリン濃度が低下し、リン濃度の低下した原水が反応器内に導入されると、過剰なMAP過飽和上昇を抑制した状態で、反応器内で保持されるMAP粒子と接触し、リンがMAP粒子の成長に消費されるため、新規なMAP微粒子の形成が抑制され、リン回収率の低下が抑制される。   In the present invention, by mixing the treated water from the second treated water reflux line with the raw water in the raw water introduction line, the raw water is diluted to lower the phosphorus concentration, and the raw water having a lowered phosphorus concentration is introduced into the reactor. Then, in the state where excessive increase in MAP supersaturation is suppressed, the MAP particles are brought into contact with the MAP particles held in the reactor, and phosphorus is consumed for the growth of the MAP particles. Reduction in recovery rate is suppressed.

本発明の水処理装置によれば、第1の処理水還流ラインから処理水を添加剤注入ラインの添加剤溶液に混合することにより、添加剤溶液が希釈されて添加剤濃度が低下し、MAP過飽和度の急激な増加が抑制される。これにより新規なMAP微粒子形成の抑制、すなわち核化が抑制され、新規MAP微粒子の形成に伴うMAP反応器でのMAP保持能が低下し、原水中のリン酸イオンのMAP結晶成長が適切に促進され、その結果、原水からリンを効率よく回収することができる。   According to the water treatment device of the present invention, by mixing treated water from the first treated water reflux line with the additive solution of the additive injection line, the additive solution is diluted to lower the additive concentration, and MAP A rapid increase in the degree of supersaturation is suppressed. This suppresses the formation of new MAP microparticles, that is, nucleation, reduces the MAP retention capacity in the MAP reactor accompanying the formation of new MAP microparticles, and appropriately promotes MAP crystal growth of phosphate ions in raw water As a result, phosphorus can be efficiently recovered from raw water.

本発明の第1の実施形態に係る水処理装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the water treatment apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. MAP反応器を切り欠いて原水導入部に原水を上向き流となるように導入するための原水導入管を示す横断面平面図。The cross-sectional top view which shows the raw | natural water introduction pipe | tube for notching a MAP reactor and introducing raw | natural water into a raw | natural water introduction part so that it may flow upwards. 変形例として他の原水導入管を示す横断面平面図。The cross-sectional top view which shows another raw | natural water introduction pipe | tube as a modification. 本発明の第2の実施形態に係る水処理装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the water treatment apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る水処理装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the water treatment apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る水処理装置を示す構成ブロック図。The block diagram which shows the water treatment apparatus which concerns on the 4th Embodiment of this invention.

(1)本発明の水処理装置は、アンモニア性窒素とリン酸イオンを含む原水からリンを回収するために、前記原水にマグネシウムを反応させ、リン酸マグネシウムアンモニウム塩を生成するリン回収反応器と、前記リン回収反応器内の添加剤注入部に添加剤を注入する添加剤注入ラインと、前記リン回収反応器内において前記添加剤注入部よりも上方に位置する原水導入部に原水を上向流となるように導入する原水導入ラインと、前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤としてpH調整剤を供給するpH調整源供給器および前記添加剤としてマグネシウム源を供給するマグネシウム源供給器のうちの少なくとも一方と、前記添加材注入ラインに設けられ、前記添加剤と前記処理水とを撹拌混合する撹拌装置と、前記リン回収反応器から出てくる処理水が通流する処理水ラインと、前記処理水ラインから分岐して前記添加剤注入ラインに接続され、前記処理水の一部を前記添加剤とともに前記添加剤注入ラインを介して前記リン回収反応器内に上向流となるように還流させる第1の処理水還流ラインと、を有する。   (1) The water treatment apparatus of the present invention comprises a phosphorus recovery reactor for reacting magnesium with the raw water to produce magnesium ammonium phosphate to recover phosphorus from the raw water containing ammoniacal nitrogen and phosphate ions. The raw water is directed upward into the additive injection line for injecting the additive into the additive injection part in the phosphorus recovery reactor and the raw water introduction part located above the additive injection part in the phosphorus recovery reactor. A raw water introduction line that introduces the liquid into a stream, a pH adjustment source supplier that supplies a pH adjuster as the additive, and a magnesium source supplier that supplies a magnesium source as the additive From the phosphorus recovery reactor, and a stirrer provided in the additive injection line for stirring and mixing the additive and the treated water. A treated water line through which the treated water comes, branched from the treated water line and connected to the additive injection line, and a part of the treated water together with the additive through the additive injected line And a first treated water reflux line for refluxing the phosphorus recovery reactor so as to have an upward flow.

本発明では、添加剤注入ラインに第1の処理水還流ラインを合流させることにより、局所的な添加剤高濃度領域(添加剤注入部)にリン濃度の低い処理水が導入され、高濃度添加剤の注入によって変化するMAP過飽和度の急激な増加が抑制される。すなわち、本発明によれば、第1の処理水還流ラインから処理水を添加剤注入ラインの添加剤溶液に混合することにより添加剤溶液が希釈されて添加剤濃度が低下し、MAP過飽和度の急激な増加が抑制される。これにより新規なMAP微粒子形成の抑制、すなわち核化が抑制され、新規MAP微粒子の形成に伴うMAP反応器でのMAP保持能が低下し、その結果としてリン回収率の低下が抑制される。   In the present invention, the first treated water recirculation line is joined to the additive injection line, so that treated water having a low phosphorus concentration is introduced into the local high additive concentration region (additive injection portion), and the high concentration addition is performed. A rapid increase in the degree of MAP supersaturation that changes due to the injection of the agent is suppressed. That is, according to the present invention, by mixing treated water from the first treated water reflux line with the additive solution of the additive injection line, the additive solution is diluted to lower the additive concentration, and the MAP supersaturation degree is reduced. Rapid increase is suppressed. This suppresses the formation of new MAP fine particles, that is, nucleation, and reduces the MAP retention capacity in the MAP reactor accompanying the formation of new MAP fine particles, and as a result, the decrease in phosphorus recovery rate is suppressed.

(2)上記(1)において、処理水ラインから分岐して原水導入ラインに接続され、処理水の一部を原水とともに原水導入ラインを介して添加剤注入部よりも上方に位置する原水導入部に上向流となるように還流させる第2の処理水還流ラインを、さらに有することが好ましい。   (2) In the above (1), the raw water introduction part branched from the treated water line and connected to the raw water introduction line, and a part of the treated water is located above the additive injection part with the raw water through the raw water introduction line It is preferable to further have a second treated water reflux line for refluxing so as to have an upward flow.

本発明によれば、第2の処理水還流ラインから処理水を原水導入ラインの原水に混合することにより、原水が希釈されてリン濃度が低下し、リン濃度の低下した原水が反応器内に導入されると、過剰なMAP過飽和上昇を抑制した状態で、反応器内で保持されるMAP粒子と接触し、リンがMAP粒子の成長に消費されるため、新規なMAP微粒子の形成が抑制され、リン回収率の低下が抑制される。   According to the present invention, by mixing the treated water from the second treated water reflux line with the raw water in the raw water introduction line, the raw water is diluted to lower the phosphorus concentration, and the raw water having the lowered phosphorus concentration is put into the reactor. When introduced, it is in contact with the MAP particles held in the reactor while suppressing an excessive increase in MAP supersaturation, and phosphorus is consumed for the growth of the MAP particles, thereby suppressing the formation of new MAP fine particles. , The decrease in phosphorus recovery rate is suppressed.

(3)上記(1)または(2)において、複数の原水導入ラインを有することが好ましい(図2、図3)。複数の原水導入ラインを介して原水導入部の複数箇所に原水を導入するようにすると、リン回収反応器内において原水が均一に分散し、MAP反応器内の局所的なMAP過飽和が抑制され、新規なMAP微粒子の形成が抑制され、リン回収率の低下が有効に抑制されるようになる。   (3) In the above (1) or (2), it is preferable to have a plurality of raw water introduction lines (FIGS. 2 and 3). When raw water is introduced into a plurality of locations of the raw water introduction section via a plurality of raw water introduction lines, the raw water is uniformly dispersed in the phosphorus recovery reactor, and local MAP supersaturation in the MAP reactor is suppressed, Formation of new MAP fine particles is suppressed, and a decrease in phosphorus recovery rate is effectively suppressed.

(4)上記(1)〜(3)において、処理水ライン上に設けられ、処理水を貯留する貯槽と、この貯槽から原水導入ラインまでの間に設けられ、該貯槽に貯留された処理水を原水導入ラインを介してリン回収反応器に戻す貯槽水返送ラインと、をさらに有することが好ましい(図4)。   (4) In the above (1) to (3), the treated water that is provided on the treated water line and that stores the treated water, and the treated water that is provided between the reservoir and the raw water introduction line and is stored in the reservoir. It is preferable to further have a storage tank water return line that returns the water to the phosphorus recovery reactor via the raw water introduction line (FIG. 4).

本発明では、貯槽水(処理水)を原水導入ラインに返送することにより、原水に対する処理水の混合量がさらに増加して原水が希釈され、原水導入ラインを通って反応器内の原水導入部に導入される処理水のリン濃度が低下する。処理水のMAP反応器循環反応系において、リン濃度が低下した原水によって、原水中のリン濃度が高濃度時においては、MAP反応器に導入される被処理水中のリン濃度が高いために引き起こされるMAP反応器内の局所的なMAP過飽和が抑制され、MAP核化によるMAP微粒子形成と流出に伴うリン回収能低下が抑制される。   In the present invention, by returning the storage tank water (treated water) to the raw water introduction line, the amount of treated water mixed with the raw water is further increased to dilute the raw water, and the raw water introduction section in the reactor passes through the raw water introduction line. The phosphorus concentration of the treated water introduced into the water decreases. In the MAP reactor circulation reaction system of the treated water, the raw water having a lowered phosphorus concentration causes the high concentration of phosphorus in the treated water introduced into the MAP reactor when the phosphorus concentration in the raw water is high. Local MAP supersaturation in the MAP reactor is suppressed, and formation of MAP fine particles due to MAP nucleation and a decrease in phosphorus recovery ability due to outflow are suppressed.

(5)上記(1)〜(4)において、撹拌装置よりも下流側の前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤注入ラインを流れる流体のpHを測定するpH測定装置と、前記pH測定装置からのpH測定結果に基づいて前記マグネシウム源供給器を制御する制御装置と、を有することが好ましい。本発明では、利用するマグネシウム源によって系内のpH変化が引き起こされる場合、系内に導入されるマグネシウム濃度を監視制御することにより、過不足なくマグネシウム源を供給でき、原水に由来するリンのMAP粒子成長によるリン回収を適切に運用できる。   (5) In the above (1) to (4), a pH measurement device that is provided in the additive injection line downstream of the stirring device and measures the pH of the fluid flowing through the additive injection line, and the pH measurement And a control device for controlling the magnesium source supplier based on the pH measurement result from the device. In the present invention, when a pH change in the system is caused by the magnesium source to be used, the magnesium source can be supplied without excess or deficiency by monitoring and controlling the magnesium concentration introduced into the system, and MAP of phosphorus derived from raw water Appropriate operation of phosphorus recovery by particle growth.

(6)上記(1)〜(4)において、撹拌装置よりも下流側の添加剤注入ラインに設けられ、添加剤注入ラインを流れる流体のpHを測定するpH測定装置と、pH測定装置からのpH測定結果に基づいてpH調整剤供給器を制御する制御装置と、を有することが好ましい。本発明では、過不足なくpH調整剤を供給でき、原水に由来するリンのMAP粒子成長によるリン回収を適切に運用できる。   (6) In the above (1) to (4), a pH measurement device that is provided in the additive injection line downstream of the stirring device and measures the pH of the fluid flowing through the additive injection line; and a control device for controlling the pH adjuster feeder based on the pH measurement result. In the present invention, the pH adjusting agent can be supplied without excess and deficiency, and phosphorus recovery by growth of MAP particles of phosphorus derived from raw water can be appropriately operated.

(7)上記(1)〜(6)において、
前記処理水ラインを介して前記リン回収反応器に接続され、生物学的水処理を行う生物処理槽をさらに有することが好ましい。本発明では、アンモニア性窒素を含む排水からMAP成長によるリン回収後に処理水残余するアンモニア性窒素や、BOD成分などの浄化を適切に行うことができる。
(7) In the above (1) to (6),
It is preferable to further have a biological treatment tank that is connected to the phosphorus recovery reactor via the treated water line and performs biological water treatment. In the present invention, it is possible to appropriately purify ammonia nitrogen remaining in the treated water after recovery of phosphorus by MAP growth from wastewater containing ammonia nitrogen, BOD components, and the like.

(8)上記(1)〜(7)において、生物処理槽は、膜分離活性汚泥処理を行う膜を有することが好ましい。本発明では、MAPリン回収の処理水後段に配される生物学的水処理工程に膜活性汚泥工程を用いることにより、生物学的水処理工程のコンパクト化が図られると共に、前段であるMAP反応器でのリン回収によって、排水中のMAP形成能が低下するため、膜分離部分での無機塩生成による閉塞を抑制した水質浄化を行うことができる。   (8) In said (1)-(7), it is preferable that a biological treatment tank has a film | membrane which performs a membrane separation activated sludge process. In the present invention, by using a membrane activated sludge process in the biological water treatment process disposed downstream of the treated water for MAP phosphorus recovery, the biological water treatment process can be made compact, and the MAP reaction as the previous stage can be achieved. Since the ability to form MAP in the wastewater is reduced by the phosphorus recovery in the vessel, water purification that suppresses blockage due to inorganic salt generation at the membrane separation portion can be performed.

(9)上記(1)〜(8)において、リン回収反応器よりも上流側に固液分離装置および嫌気性消化槽をさらに有することが好ましい。固液分離装置を上流側に設置するメリットとして、リン回収反応器内において回収するリン結晶であるMAPへの固形不純物の混入が抑制されるようになる。また、嫌気性消化槽を上流側に設置するメリットとして、処理系に流入するBOD成分からバイオガス生成にともなう水質浄化を行うことができるため、排水中に含まれるBOD成分の再資源化と、MAPによるリン回収再資源化とができ、さらに、排水中の窒素分の一部をMAP形成に消費除去することで、水質浄化と排水中の有価物再資源化双方を達成することができる。   (9) In the above (1) to (8), it is preferable to further have a solid-liquid separator and an anaerobic digester upstream of the phosphorus recovery reactor. As an advantage of installing the solid-liquid separation device on the upstream side, mixing of solid impurities into MAP, which is phosphorus crystals recovered in the phosphorus recovery reactor, is suppressed. In addition, as an advantage of installing an anaerobic digester on the upstream side, water purification can be performed along with biogas generation from the BOD component flowing into the treatment system, so that the BOD component contained in the wastewater can be recycled, Phosphorus recovery and recycling can be achieved by MAP, and further, both water purification and recycling of valuable resources in drainage can be achieved by consuming and removing part of the nitrogen content in the drainage for MAP formation.

(10)上記(9)において、嫌気性消化槽は、上向流式嫌気性汚泥床(UASB)型のメタン発酵槽であることが好ましい。本発明では、嫌気性消化槽としてUASB型メタン発酵槽をリン回収反応器の前段(上流側)に設置し、これにより原水を高速に水質浄化すると共に、原水の長時間の滞留によるメタン発酵槽内でのMAP粒子生成蓄積を抑制することによって、MAP反応槽にてリンを効率よく適切に回収することができる。ちなみに、UASB型メタン発酵槽をもたない水処理装置では1バッチの処理に例えば20〜30日間程度の長い時間を要していたが、本発明のUASB型メタン発酵槽をもつ嫌気性消化槽ではこの処理時間を数時間ないし数日間と大幅に短縮することができる。   (10) In the above (9), the anaerobic digester is preferably an upward flow type anaerobic sludge bed (UASB) type methane fermentation tank. In the present invention, a UASB type methane fermenter is installed as an anaerobic digester in the upstream (upstream side) of the phosphorus recovery reactor, thereby purifying the raw water at a high speed and at the same time purifying the raw water for a long time. By suppressing the production and accumulation of MAP particles in the inside, phosphorus can be efficiently and appropriately recovered in the MAP reaction tank. Incidentally, in a water treatment apparatus having no UASB type methane fermenter, it took a long time, for example, about 20 to 30 days to process one batch, but the anaerobic digester having the UASB type methane fermenter of the present invention. Then, this processing time can be greatly shortened to several hours to several days.

以下、添付の図面を参照して本発明を実施するための種々の形態を説明する。   Hereinafter, various embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
図1を参照して本発明の第1の実施形態を説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の水処理装置1は、上流側から順に原水槽2、固液分離装置3、嫌気性消化槽としてのUASB型メタン発酵槽4、リン回収反応器としてのMAP反応器5、生物処理槽6および膜分離槽7を有し、これらの機器がポンプ及び/又はバルブ及び/又は各種計測器などの付属部品を含む配管ラインL1〜L6によってほぼ直列に接続されている。本実施形態の水処理装置1の全体システムは、図示しない制御器により統括的にコントロールされるようになっている。処理対象である原水は上流側の原水槽2から送り出され、下流側の膜分離槽7までの間で種々の浄化処理を施され、所定の水質基準を満たす清浄な処理水となって河川や海洋等に放流されるようになっている。さらに、水処理装置1は、MAP反応器5の下部に添加物を注入するためのラインL50に添加物としてpH調整剤溶液を供給するpH調整剤溶液供給器8と、同ラインL50に添加物としてマグネシウム塩またはマグネシウムイオンを含む溶液を供給するマグネシウム源供給器9と、を備えている。   The water treatment apparatus 1 of the present embodiment includes a raw water tank 2, a solid-liquid separation apparatus 3, a UASB type methane fermentation tank 4 as an anaerobic digestion tank, a MAP reactor 5 as a phosphorus recovery reactor, and a biological treatment in order from the upstream side. A tank 6 and a membrane separation tank 7 are provided, and these devices are connected approximately in series by piping lines L1 to L6 including accessory parts such as pumps and / or valves and / or various measuring instruments. The entire system of the water treatment apparatus 1 of the present embodiment is controlled comprehensively by a controller (not shown). The raw water to be treated is sent out from the upstream raw water tank 2 and subjected to various purification treatments up to the downstream membrane separation tank 7 to become clean treated water that satisfies a predetermined water quality standard. Released to the ocean. Furthermore, the water treatment apparatus 1 includes a pH adjuster solution supplier 8 that supplies a pH adjuster solution as an additive to a line L50 for injecting the additive into the lower part of the MAP reactor 5, and an additive to the line L50. And a magnesium source supplier 9 for supplying a solution containing magnesium salt or magnesium ion.

原水槽2は、例えば食品、製油、製鉄、機械、金属、繊維のような工場から排出されるアンモニア性窒素とリン酸イオンを含む排水を貯留している。このような工場排水からなる原水は固形分を少なからず含んでいる。原水槽2はポンプP1を有する配管ラインL1により固液分離装置3の上部入口に接続され、固液分離装置3により原水中の固形分が除去されるようになっている。   The raw water tank 2 stores wastewater containing ammonia nitrogen and phosphate ions discharged from factories such as food, oil production, iron making, machinery, metal, and fiber. Raw water made up of such industrial wastewater contains a considerable amount of solids. The raw water tank 2 is connected to the upper inlet of the solid-liquid separator 3 by a piping line L1 having a pump P1, and the solid content in the raw water is removed by the solid-liquid separator 3.

固液分離装置3は、後段の排水処理工程において必要とされる固形分濃度まで原水から固形分を除去できる機能を有するものであればよく、特定の方式の装置のみに限定されるものではない。例えば、固液分離装置3として、凝集剤の存在下で固形分を沈降させる沈殿槽(シックナー)を用いてもよいし、あるいは被処理水の旋回流を形成して固形分を液分から遠心分離する固液分離機(サイクロン)を用いるようにしてもよい。   The solid-liquid separation device 3 is not limited to a specific type of device as long as it has a function capable of removing the solid content from the raw water up to the solid content concentration required in the subsequent wastewater treatment process. . For example, the solid-liquid separation device 3 may be a precipitation tank (thickener) that settles solids in the presence of a flocculant, or forms a swirling flow of water to be treated and centrifuges the solids from the liquid. A solid-liquid separator (cyclone) may be used.

固液分離装置3の排水口はポンプP2を有するラインL2を介してメタン発酵槽4に接続され、ポンプP2の駆動によって固液分離装置3から固形分の少ない原水がラインL2を介してメタン発酵槽4に供給されるようになっている。   The drain of the solid-liquid separator 3 is connected to the methane fermentation tank 4 through a line L2 having a pump P2, and raw water with a small amount of solids from the solid-liquid separator 3 is driven through the line L2 by driving the pump P2. It is supplied to the tank 4.

メタン発酵槽4は、固液分離装置3から排出される固液分離水をメタン発酵反応させるために、メタン発酵菌を内部に保持している。メタン発酵槽4は、内部の発酵反応を促進させるために、内容物を配管内に循環させる循環ラインL31を有する。この循環ラインL31は、ポンプP3の下流側に配置された三方弁V1のところで主流路である発酵処理水排出ラインL3から分岐し、さらにメタン発酵槽4の底部に連通している。一方、メタン発酵槽4の上部にはバイオガス排出ラインL32が設けられ、発酵反応により発生したバイオガス(メタンガス等)がメタン発酵槽4からラインL32を通って図示しないバイオガス回収容器に排出されるようになっている。   The methane fermentation tank 4 holds the methane fermentation bacteria inside in order to cause the solid-liquid separated water discharged from the solid-liquid separator 3 to undergo a methane fermentation reaction. The methane fermentation tank 4 has a circulation line L31 that circulates the contents in the piping in order to promote the internal fermentation reaction. This circulation line L31 branches from the fermentation treated water discharge line L3, which is the main flow path, at the three-way valve V1 disposed on the downstream side of the pump P3, and further communicates with the bottom of the methane fermentation tank 4. On the other hand, a biogas discharge line L32 is provided in the upper part of the methane fermentation tank 4, and biogas (methane gas or the like) generated by the fermentation reaction is discharged from the methane fermentation tank 4 to the biogas recovery container (not shown) through the line L32. It has become so.

ここで、メタン発酵槽4には、嫌気性消化槽、とくにUASB型のメタンリアクターなどを用いることによって、被処理水を高速に水質浄化することができる。さらに、被処理水の長時間の滞留によるMAP反応器5の前段槽4内でのMAP粒子生成蓄積を抑制することによって、MAP反応器5にてリンを適切に回収することに寄与できる。なお、メタン発酵槽4には、必要に応じて加温機器やpH調整装置などを取り付けるようにしてもよい。   Here, the water to be treated can be purified at high speed by using an anaerobic digester, particularly a UASB type methane reactor, for the methane fermentation tank 4. Furthermore, it is possible to contribute to appropriately recovering phosphorus in the MAP reactor 5 by suppressing the MAP particle production and accumulation in the pre-stage tank 4 of the MAP reactor 5 due to a long stay of the water to be treated. In addition, you may make it attach a heating apparatus, a pH adjuster, etc. to the methane fermentation tank 4 as needed.

発酵処理水排出ラインL3は、上述したように三方弁V1の一方の分岐流路がメタン発酵槽4側の循環ラインL31に連通し、三方弁V1の他方の分岐流路がMAP反応器5側の循環ラインL52,L4に連通している。すなわち、発酵処理水排出ラインL3が第2の処理水還流ラインL52と出合い、これら出合った2本のラインL3とラインL52とが原水導入ラインL4に1本化され、この1本化されたラインL4がMAP反応器5の側壁を貫通し、その先端の分散導入管51が内部の原水導入部55のところに導かれている。   As described above, in the fermented water discharge line L3, one branch channel of the three-way valve V1 communicates with the circulation line L31 on the methane fermentation tank 4 side, and the other branch channel of the three-way valve V1 is on the MAP reactor 5 side. Are connected to the circulation lines L52 and L4. That is, the fermented treated water discharge line L3 meets the second treated water recirculation line L52, and the two lines L3 and L52 that have met are unified into the raw water introduction line L4. L4 passes through the side wall of the MAP reactor 5, and a dispersion introduction pipe 51 at the tip thereof is led to an internal raw water introduction portion 55.

次に、図2と図3を参照して反応器内の原水導入部55に被処理水を導入するための各種形態の分散導入管51,51Aをそれぞれ説明する。   Next, the dispersion introduction pipes 51 and 51A of various forms for introducing the water to be treated into the raw water introduction section 55 in the reactor will be described with reference to FIGS.

図2に示す形態の分散導入管51は、原水導入ラインL4にそれぞれ連通する2本のストレート状の原水導入管51が互いに直交するように交叉配置されている。各原水導入管51の端部は盲板により閉じられている。各原水導入管51の上部には複数の孔部52が開口している。これら複数の孔部52からは被処理水が上向きに噴出され、排出ラインL5に連通する上部排出口に向かう上向流が形成されるようになっている。   The dispersion introduction pipe 51 of the form shown in FIG. 2 is disposed so that two straight raw water introduction pipes 51 respectively communicating with the raw water introduction line L4 are orthogonal to each other. The end of each raw water introduction pipe 51 is closed by a blind plate. A plurality of holes 52 are opened above each raw water introduction pipe 51. The water to be treated is ejected upward from the plurality of holes 52, and an upward flow toward the upper discharge port communicating with the discharge line L5 is formed.

図3に示す形態の分散導入管51Aは、反応器内の原水導入部55において、原水導入ラインL4にそれぞれ連通する2本のT字状の原水導入管51Aが互いに向き合うように対向配置されている。各原水導入管51Aの上部には複数の孔部52Aが開口している。これら複数の孔部52Aからは被処理水が上向きに噴出され、排出ラインL5に連通する上部排出口に向かう上向流が形成されるようになっている。   In the raw water introduction part 55 in the reactor, the dispersion introduction pipe 51A of the form shown in FIG. 3 is arranged oppositely so that two T-shaped raw water introduction pipes 51A respectively communicating with the raw water introduction line L4 face each other. Yes. A plurality of holes 52A are opened in the upper part of each raw water introduction pipe 51A. From the plurality of holes 52A, the water to be treated is ejected upward, and an upward flow toward the upper discharge port communicating with the discharge line L5 is formed.

MAP反応器5は、原水やメタン発酵処理水に由来し、アンモニア性窒素とリン酸イオンを含む液から反応によりMAP粒子を成長させ、MAP粒子の形態でリンを回収するための反応器である。MAP反応器5には上述の原水導入ラインL4を通って(メタン発酵処理水+リン回収処理水)混合希釈水が原水導入部55に導入されるとともに、添加剤注入ラインL50を通って添加剤が反応器下部56に注入されるようになっている。また、MAP反応器5の底部には開閉弁V5を有するMAP排出ラインL53が接続されている。さらに、MAP反応器5からは処理水排出ラインL5を通ってMAP反応によりリンを回収した後のリン回収処理水が排出されるようになっている。ここで、原水導入ラインL4は、添加剤注入ラインL50よりも上方においてMAP反応器5の内部に連通している。この添加剤注入ラインL50は、MAP反応器5の下部に連通し、添加剤供給源8,9からラインL50を通って所定の添加剤溶液がMAP反応器5内に注入されるようになっている。添加剤注入ラインL50から注入された添加剤はMAP反応器5内を上昇し、原水導入ラインL4の分散導入管55から導入される上向き流の被処理水と出合い、両者の反応によりMAPが生成されるようになっている。   The MAP reactor 5 is a reactor that is derived from raw water or methane fermentation treated water, grows MAP particles by reaction from a liquid containing ammoniacal nitrogen and phosphate ions, and recovers phosphorus in the form of MAP particles. . Mixed dilution water is introduced into the MAP reactor 5 through the above-described raw water introduction line L4 (methane fermentation treated water + phosphorus recovery treated water) into the raw water introduction section 55, and additive through the additive injection line L50. Is injected into the lower part 56 of the reactor. Further, a MAP discharge line L53 having an on-off valve V5 is connected to the bottom of the MAP reactor 5. Furthermore, the phosphorus-recovered treated water after the phosphorus is recovered by the MAP reaction through the treated water discharge line L5 is discharged from the MAP reactor 5. Here, the raw water introduction line L4 communicates with the interior of the MAP reactor 5 above the additive injection line L50. The additive injection line L50 communicates with the lower part of the MAP reactor 5, and a predetermined additive solution is injected into the MAP reactor 5 from the additive supply sources 8 and 9 through the line L50. Yes. The additive injected from the additive injection line L50 rises in the MAP reactor 5 and encounters the upward flow of water to be treated introduced from the dispersion introduction pipe 55 of the raw water introduction line L4. It has come to be.

添加剤注入ラインL50には2つの撹拌器81,91が設けられている。一方の撹拌器81にはpH調整剤供給源8につながるラインL8が接続され、他方の撹拌器91にはマグネシウム源供給源9につながるラインL9が接続されている。各供給ラインL8,L9はポンプP8,P9をそれぞれ有し、ポンプP8の駆動によりpH調整剤供給源8から所望のpH調整剤溶液が添加剤注入ラインL50の撹拌器81に供給され、ポンプP9の駆動によりマグネシウム源供給源9から所望のマグネシウム含有溶液が添加剤注入ラインL50の撹拌器91に供給されるようになっている。   Two stirrers 81 and 91 are provided in the additive injection line L50. One stirrer 81 is connected to a line L8 connected to the pH adjuster supply source 8, and the other stirrer 91 is connected to a line L9 connected to the magnesium source supply source 9. The supply lines L8 and L9 have pumps P8 and P9, respectively, and a desired pH adjuster solution is supplied from the pH adjuster supply source 8 to the stirrer 81 of the additive injection line L50 by driving the pump P8. The desired magnesium-containing solution is supplied from the magnesium source supply source 9 to the stirrer 91 of the additive injection line L50.

処理水排出ラインL5は、主流路からそれぞれ分岐する2つの処理水還流ラインL51,L52を含むものである。第1の処理水還流ラインL51は、三方弁V3により主流路から分岐し、添加剤注入ラインL50に連続してつながり、添加剤注入ラインL50を経由してMAP反応器の下部56に接続されている。これにより反応器5→ラインL5→L51→L50→反応器5からなる第1の処理水循環回路(以下、単に第1の循環回路という)が形成される。また、第2の処理水還流ラインL52は、三方弁V2により主流路から分岐し、原水導入ラインL4に連続してつながり、原水導入ラインL4を経由してMAP反応器の原水導入部55に接続されている。これにより反応器5→ラインL5→L52→L4→反応器5からなる第2の処理水循環回路(以下、単に第2の循環回路という)が形成される。これら第1及び第2の循環回路は、MAP反応器5から出てくるリン回収後の処理水の一部をそれぞれMAP反応器5に戻し、前者は下部56に注入される添加剤溶液を希釈して添加剤濃度を低下させ、後者は原水導入部55に導入される被処理水を希釈してリン濃度を低下させる。   The treated water discharge line L5 includes two treated water reflux lines L51 and L52 that respectively branch from the main flow path. The first treated water reflux line L51 is branched from the main flow path by the three-way valve V3, is continuously connected to the additive injection line L50, and is connected to the lower part 56 of the MAP reactor via the additive injection line L50. Yes. As a result, a first treated water circulation circuit (hereinafter simply referred to as a first circulation circuit) composed of the reactor 5 → the line L5 → L51 → L50 → the reactor 5 is formed. The second treated water recirculation line L52 is branched from the main flow path by the three-way valve V2, is continuously connected to the raw water introduction line L4, and is connected to the raw water introduction section 55 of the MAP reactor via the raw water introduction line L4. Has been. As a result, a second treated water circulation circuit (hereinafter simply referred to as a second circulation circuit) composed of the reactor 5 → the line L5 → L52 → L4 → the reactor 5 is formed. These first and second circulation circuits respectively return a part of the treated water recovered from the phosphorus recovered from the MAP reactor 5 to the MAP reactor 5, and the former dilutes the additive solution injected into the lower part 56. Thus, the additive concentration is lowered, and the latter reduces the phosphorus concentration by diluting the water to be treated introduced into the raw water introduction portion 55.

生物処理槽6は、入口がラインL5を介してMAP反応器5に接続され、MAP反応器5から排出されるリン回収後の処理水を生物学的に処理する好気性微生物を担持する担体を保有している。生物処理槽6の底部にはブロア10に連通するエアレーションラインL10が接続され、ブロア10から圧縮空気を送るとエアレーションラインL10の複数の開口から気泡が噴出し、被処理水がエアバブリングされるようになっている。この生物処理槽6では、アンモニア性窒素を含む排水からMAP成長によるリン回収後に処理水残余するアンモニア性窒素や、BOD成分などの浄化を行うことができる。なお、ここでいう生物処理槽とは、標準活性汚泥法や生物学的脱窒法、膜分離活性汚泥法などの公知の技術を適用できるが、生物処理による窒素除去能を有する処理槽を適用することが望ましい。   The biological treatment tank 6 has an inlet connected to the MAP reactor 5 via the line L5, and a carrier carrying aerobic microorganisms for biologically treating the treated water discharged from the MAP reactor 5 after the recovery of phosphorus. I have it. An aeration line L10 communicating with the blower 10 is connected to the bottom of the biological treatment tank 6. When compressed air is sent from the blower 10, bubbles are ejected from a plurality of openings of the aeration line L10 so that the water to be treated is air bubbled. It has become. In this biological treatment tank 6, it is possible to purify ammonia nitrogen remaining in the treated water, BOD components, and the like after phosphorus recovery by MAP growth from wastewater containing ammonia nitrogen. The biological treatment tank here can be a known technique such as a standard activated sludge method, a biological denitrification method, or a membrane separation activated sludge method, but a treatment tank having a nitrogen removal ability by biological treatment is applied. It is desirable.

膜分離槽7は、入口がラインL6を介して生物処理槽6に接続され、生物処理槽6から生物処理された後の処理水を受け、該処理水中に含まれる汚泥を固液分離するための膜を有している。膜分離槽7の出口はポンプP6を有する排出ラインL71に接続され、分離された液分が処理水として図示しない貯槽または放流口に排出されるようになっている。膜分離槽7の底部には、上述のエアレーションラインL10および還流ラインL72がそれぞれ接続されている。還流ラインL72には開閉弁V4とポンプP7が設けられ、開閉弁V4を開閉させ、ポンプP7を駆動させることにより、膜分離槽7からラインL72を介して生物処理槽6に処理水を戻し、膜分離槽7と生物処理槽6との間で水を循環させることができるようになっている。   The membrane separation tank 7 has an inlet connected to the biological treatment tank 6 via the line L6, receives the treated water after biological treatment from the biological treatment tank 6, and solid-liquid separates the sludge contained in the treated water. It has a film. The outlet of the membrane separation tank 7 is connected to a discharge line L71 having a pump P6, and the separated liquid is discharged as treated water to a storage tank or a discharge port (not shown). The aeration line L10 and the reflux line L72 described above are connected to the bottom of the membrane separation tank 7, respectively. The reflux line L72 is provided with an on-off valve V4 and a pump P7. By opening and closing the on-off valve V4 and driving the pump P7, the treated water is returned from the membrane separation tank 7 to the biological treatment tank 6 via the line L72. Water can be circulated between the membrane separation tank 7 and the biological treatment tank 6.

このような膜分離槽7を生物処理槽6の後段に設けることにより、生物処理槽6のコンパクト化が図られると共に、前段のMAP反応器5でのリン回収によって、排水中のMAP形成能が低下するため、膜分離槽7での無機塩生成による膜閉塞を抑制した水質浄化を行うことができる。なお、ここでいう膜分離槽7は、公知の技術を用いればよく、特定の型式のみに限定されるものではない。   By providing such a membrane separation tank 7 in the subsequent stage of the biological treatment tank 6, the biological treatment tank 6 can be made compact, and the ability of forming MAP in wastewater can be improved by collecting phosphorus in the MAP reactor 5 in the previous stage. Since it falls, the water quality purification which suppressed the membrane blockage by the inorganic salt production | generation in the membrane separation tank 7 can be performed. The membrane separation tank 7 referred to here may be a known technique and is not limited to a specific type.

次に本実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

原水に含まれる固形分は、固液分離装置3にて除去される。固液分離装置3から排出される固液分離水は、次のメタン発酵槽4にて発酵反応が進行すると、バイオガスの発生を伴って固液分離水に含まれるBOD成分が除去される。次いで、メタン発酵槽4の処理水であるメタン発酵処理水は、MAP反応器5に導入される。ここで、MAP反応器5とは、内部に種晶として、MAP結晶が充填され、上向流にてMAP結晶と、原水導入部55に導入されるMAP被処理水(原水+処理水)が接触するものであり、充填されるMAP結晶が運転中に流出しない構造をなし、その底部は逆円錐状(コーン形状)に形成され、さらにMAP反応器5の底部には結晶成長によってリン分を回収したMAPを取り出すためのMAP含有水排出ラインL53に接続されている。   The solid content contained in the raw water is removed by the solid-liquid separator 3. When the fermentation reaction proceeds in the next methane fermentation tank 4, the BOD component contained in the solid-liquid separation water is removed from the solid-liquid separation water discharged from the solid-liquid separation device 3 with the generation of biogas. Next, methane fermentation treated water that is treated water in the methane fermentation tank 4 is introduced into the MAP reactor 5. Here, the MAP reactor 5 is filled with a MAP crystal as a seed crystal inside, and the MAP crystal and the MAP treated water (raw water + treated water) introduced into the raw water introduction unit 55 in an upward flow. The MAP crystal to be filled is structured such that the filled MAP crystal does not flow out during operation, the bottom is formed in an inverted cone shape (cone shape), and the bottom of the MAP reactor 5 has a phosphorus content by crystal growth. It is connected to a MAP-containing water discharge line L53 for taking out the collected MAP.

MAP反応器5に充填されるMAP結晶は、導入されるリン負荷量や、処理速度、上向流速に応じて、充填量および結晶径を決定すればよいが、少なくとも原水導入部55の水位以上にMAP結晶を充填している必要がある。MAP反応器5から排出される処理水は、ラインL5の三方弁V3から第1の処理水還流ラインL51を通り、さらに添加物注入ラインL50を通ってMAP反応器5の底部に循環供給される。すなわち、添加剤溶液は、添加剤注入ラインL50からMAP反応器の下部56に注入され、反応器5内を上昇し、原水導入部55に到達すると、原水導入ラインL4の分散導入管51から導入される(メタン発酵処理水+リン回収処理水)混合希釈水と出合い、反応器5内のMAP結晶と反応してMAP結晶が成長する。   The MAP crystal filled in the MAP reactor 5 may be determined in accordance with the amount of phosphorus load to be introduced, the processing speed, the upward flow rate, and the filling amount and the crystal diameter may be determined, but at least above the water level of the raw water introduction part 55 Must be filled with MAP crystals. The treated water discharged from the MAP reactor 5 is circulated and supplied to the bottom of the MAP reactor 5 from the three-way valve V3 of the line L5, through the first treated water reflux line L51, and further through the additive injection line L50. . That is, the additive solution is injected from the additive injection line L50 into the lower part 56 of the MAP reactor, rises in the reactor 5 and reaches the raw water introduction part 55, and is introduced from the dispersion introduction pipe 51 of the raw water introduction line L4. The MAP crystal grows by reacting with the mixed dilution water (methane fermentation treated water + phosphorus recovery treated water) and reacting with the MAP crystal in the reactor 5.

第1の処理水還流ラインL51を含む第1の循環回路において、上向流の最上流部であり、MAP反応器5に供給される液のうち添加剤濃度が最も高い液が、MAP結晶が充填される箇所56に導入される。これに対して第2の処理水還流ラインL52を含む第2の循環回路では、MAP結晶充填箇所56よりも上向流の下流側の箇所55(上方の位置)に、MAP被処理水(原水+処理水)が導入される。この導入位置関係は、処理水と添加剤の混合後に、反応器5内で保持されるMAP粒子上でMAP結晶成長させ、添加剤とリンを系内で消費した液が、反応器内の原水導入部55に導入されるリン含有水と混合することから、添加剤濃度が低減されていることによる過剰な過飽和上昇を抑制した状態で、反応器5内で保持されるMAP粒子と接触し、リンがMAP粒子成長に消費されるため、新規なMAP微粒子形成が抑制され、リン回収率の低下が抑制される。   In the first circulation circuit including the first treated water reflux line L51, the liquid having the highest additive concentration among the liquids supplied to the MAP reactor 5 that is the most upstream part of the upward flow is the MAP crystal. It is introduced at the point 56 to be filled. On the other hand, in the second circulation circuit including the second treated water recirculation line L52, the MAP treated water (raw water) is disposed at a location 55 (upward position) downstream of the MAP crystal filling location 56 in the upward flow. + Treated water) is introduced. This introduction positional relationship is such that after mixing the treated water and the additive, the MAP crystal is grown on the MAP particles held in the reactor 5, and the liquid in which the additive and phosphorus are consumed in the system is the raw water in the reactor. Since it is mixed with the phosphorus-containing water introduced into the introduction part 55, it is in contact with the MAP particles held in the reactor 5 in a state in which an excessive supersaturation increase due to the additive concentration being reduced is suppressed, Since phosphorus is consumed for the growth of MAP particles, formation of new MAP fine particles is suppressed, and a decrease in phosphorus recovery rate is suppressed.

本実施形態の効果を説明する。   The effect of this embodiment will be described.

本実施形態によれば、反応器5→ラインL5→L51→L50→反応器5からなる第1の循環回路において、原水導入ラインL4からのMAP被処理水に比べて被処理水を高流量で供給することにより、MAP被処理水11のMAP形成に係る成分の濃度変動に伴う、MAP結晶化の過飽和度の変動幅を小さくできる。   According to the present embodiment, in the first circulation circuit consisting of the reactor 5 → line L5 → L51 → L50 → reactor 5, the water to be treated has a higher flow rate than the MAP water to be treated from the raw water introduction line L4. By supplying, the fluctuation range of the supersaturation degree of the MAP crystallization accompanying the fluctuation in the concentration of the component related to the MAP formation of the MAP treated water 11 can be reduced.

また、本実施形態によれば、第1の循環回路にpH調整液供給源8およびマグネシウム源供給源9からpH調整液およびマグネシウム源を供給することにより、第1の循環回路を流れる還流処理水により添加剤溶液が希釈されるので、反応系のなかで添加剤の濃度がもっとも上昇する反応器下部56において、マグネシウム源の添加によって変化するMAP過飽和度の急激な増加が抑制される。このため、新規なMAP微粒子の形成、すなわち核化を抑制でき、新規MAP微粒子の形成に伴うMAP反応器でのMAP保持能低下による、リン回収率低下を抑制できる。   In addition, according to the present embodiment, by supplying the pH adjusting liquid and the magnesium source from the pH adjusting liquid supply source 8 and the magnesium source supplying source 9 to the first circulation circuit, the reflux treated water flowing through the first circulation circuit. As a result of the dilution of the additive solution, the rapid increase in the MAP supersaturation level that is changed by the addition of the magnesium source is suppressed in the reactor lower portion 56 where the concentration of the additive is the highest in the reaction system. For this reason, formation of new MAP fine particles, that is, nucleation can be suppressed, and a decrease in phosphorus recovery rate due to a decrease in MAP retention ability in the MAP reactor accompanying the formation of new MAP fine particles can be suppressed.

なお、本実施形態では、MAP被処理水(原水)が導入されるMAP反応器内の原水導入部を複数配することにより、MAP反応器内のMAP被処理水に由来する高濃度なMAP生成能成分の偏在を抑制できるため、局所的なMAP形成成分の高濃度域生成にともなう、MAP過飽和度の上昇による核化域形成を抑制でき、新規なMAP微粒子形成、すなわち核化を抑制できるため、新規MAP微粒子の形成に伴うMAP反応器でのMAP保持能低下による、リン回収率低下を抑制できる。   In the present embodiment, by providing a plurality of raw water introduction portions in the MAP reactor into which the MAP treated water (raw water) is introduced, high-concentration MAP generation derived from the MAP treated water in the MAP reactor is generated. Because it is possible to suppress the uneven distribution of the active component, it is possible to suppress the formation of a nucleation region due to an increase in the MAP supersaturation level accompanying the generation of a high concentration region of a local MAP-forming component, and to suppress the formation of new MAP fine particles, that is, nucleation Further, it is possible to suppress a decrease in phosphorus recovery rate due to a decrease in MAP retention ability in the MAP reactor accompanying the formation of new MAP fine particles.

本実施形態では、第2の循環回路を用いて処理水の一部をMAP被処理水(原水)に混合させることにより、被処理水中のリン濃度が高濃度時においては、MAP反応器に導入される被処理水中のリン濃度が高いために引き起こされるMAP反応器内の局所的なMAP過飽和を抑制することができ、新規なMAP微粒子形成を抑制できるため、リン回収率低下を抑制できる。MAP反応器5の後段に生物処理槽6を配置することにより、アンモニア性窒素を含む排水からMAP成長によるリン回収後に処理水残余するアンモニア性窒素や、BOD成分などの浄化を適切に行うことができる。なお、ここでいう生物処理槽とは、標準活性汚泥法や生物学的脱窒法、膜分離活性汚泥法などの公知の技術を適用できるが、生物処理による窒素除去能を有するものを適用することが望ましい。また、生物処理槽6の後段に膜分離槽7を設けることにより、生物処理槽6のコンパクト化が図られる。   In this embodiment, a part of the treated water is mixed with the MAP treated water (raw water) using the second circulation circuit, so that it is introduced into the MAP reactor when the phosphorus concentration in the treated water is high. Since the local MAP supersaturation in the MAP reactor caused by the high phosphorus concentration in the water to be treated can be suppressed and the formation of new MAP fine particles can be suppressed, a decrease in phosphorus recovery rate can be suppressed. By disposing the biological treatment tank 6 in the subsequent stage of the MAP reactor 5, it is possible to appropriately purify the ammonia nitrogen remaining in the treated water after recovery of phosphorus by MAP growth from the waste water containing ammonia nitrogen, the BOD component, and the like. it can. The biological treatment tank here may be a known technology such as a standard activated sludge method, biological denitrification method, membrane separation activated sludge method, etc., but one having a nitrogen removal ability by biological treatment should be applied. Is desirable. Moreover, the biological treatment tank 6 can be made compact by providing the membrane separation tank 7 at the subsequent stage of the biological treatment tank 6.

本実施の形態によれば、本水処理装置における被処理水に含有するBOD成分はバイオガスとして浄化され水質浄化と資源回収が図れると共に、アンモニア性窒素とリン酸イオン分は、MAP微細結晶の生成を抑制してMAP結晶として回収できるため、水質浄化と資源回収が図られ、BODや窒素、リン分を低減した液を膜活性汚泥法にて浄化するため、窒素、リン、BOD負荷や無機塩生成能を低減して水質浄化ができ、水処理装置への負荷軽減と水質浄化、資源回収を適切に運用できる。   According to the present embodiment, the BOD component contained in the water to be treated in the water treatment apparatus is purified as biogas, water purification and resource recovery can be achieved, and ammonia nitrogen and phosphate ions are contained in MAP fine crystals. Since it can be recovered as MAP crystals by suppressing the formation, water quality purification and resource recovery are achieved, and liquid with reduced BOD, nitrogen, and phosphorus content is purified by the membrane activated sludge method. Water quality purification can be achieved by reducing the salt production capacity, and it is possible to appropriately reduce the load on water treatment equipment, water quality purification, and resource recovery.

本実施形態においては、処理水と添加剤の混合後に、反応器内で保持されるMAP粒子上でMAP結晶成長させ、添加剤とリンを系内で消費した液(処理水)が、反応器内の被処理水導入部から流入するリン含有の被処理水と混合される。この処理水と被処理水との混合により被処理水が希釈され、添加剤の濃度が低減され、過剰なMAP過飽和上昇を抑制した状態で、反応器内で保持されるMAP粒子と接触し、リンがMAP粒子の成長に消費されるため、新規なMAP微粒子の形成が抑制され、リン回収率の低下が抑制される。   In the present embodiment, after mixing the treated water and the additive, a liquid (treated water) in which the MAP crystal is grown on the MAP particles held in the reactor and the additive and phosphorus are consumed in the system is treated in the reactor. It is mixed with phosphorus-containing treated water flowing from the treated water introduction part inside. By mixing the treated water and the treated water, the treated water is diluted, the concentration of the additive is reduced, and the excessive MAP supersaturation is suppressed, and the MAP particles held in the reactor are brought into contact with each other. Since phosphorus is consumed for the growth of MAP particles, the formation of new MAP fine particles is suppressed, and the decrease in phosphorus recovery rate is suppressed.

(第2の実施形態)
次に、図4を参照して本発明の第2の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description of the part which this embodiment overlaps with said embodiment is abbreviate | omitted.

本実施形態の水処理装置1Aでは、処理水ラインL5上において第1の処理水還流ラインL51が分岐する三方弁V3よりも下流側に貯槽11を設け、さらに貯槽11から原水導入ラインL4までの間にポンプP11を有する貯槽水返送ラインL11を設けている。貯槽11は、生物処理槽6のすぐ前段に位置し、MAP反応器5から排出される処理水を一時的に貯留するものである。   In the water treatment apparatus 1A of the present embodiment, the storage tank 11 is provided on the downstream side of the three-way valve V3 where the first treated water recirculation line L51 branches on the treated water line L5, and further from the storage tank 11 to the raw water introduction line L4. A storage tank water return line L11 having a pump P11 is provided therebetween. The storage tank 11 is located immediately before the biological treatment tank 6 and temporarily stores treated water discharged from the MAP reactor 5.

本実施形態の作用を説明する。   The operation of this embodiment will be described.

貯槽11に所定量の処理水が貯まると、ポンプP11を起動し、貯槽11からラインL11を介して貯槽水を第2の循環回路のラインL4に返送する。すなわち、第2の循環回路を流れる[原水+処理水]混合水にさらに貯槽水(処理水の一部)を合流させ、希釈率を上げて、リン濃度を低下させた状態で被処理水をMAP反応器5内に導入する。このように本実施形態では、処理水のMAP反応器5の循環反応系で、リン濃度が低減した液によって、被処理水中のリン濃度が高濃度時においては、MAP反応器5に導入される被処理水中のリン濃度が高いために引き起こされるMAP反応器5内の局所的なMAP過飽和を抑制し、MAP核化によるMAP微粒子形成と流出に伴うリン回収能低下が抑制される。   When a predetermined amount of treated water is stored in the storage tank 11, the pump P11 is activated, and the storage tank water is returned from the storage tank 11 to the line L4 of the second circulation circuit via the line L11. That is, the [raw water + treated water] mixed water flowing through the second circulation circuit is further combined with the storage tank water (a part of the treated water), the dilution rate is increased, and the treated water is reduced in the phosphorous concentration state. Introduce into the MAP reactor 5. As described above, in the present embodiment, when the phosphorus concentration in the water to be treated is high due to the liquid in which the phosphorus concentration is reduced in the circulation reaction system of the MAP reactor 5 in the treated water, the MAP reactor 5 is introduced. The local MAP supersaturation in the MAP reactor 5 caused by the high phosphorus concentration in the water to be treated is suppressed, and the decrease in phosphorus recovery ability due to the formation and outflow of MAP fine particles due to MAP nucleation is suppressed.

本実施形態の効果を説明する。   The effect of this embodiment will be described.

本実施の形態によれば、被処理水中のリン濃度変動に対応して、MAP微細結晶の生成を抑制してMAP結晶として回収できるため、窒素、リン、BOD負荷や無機塩生成能を低減して水質浄化ができ、水処理装置への負荷軽減と水質浄化、資源回収を適切に運用できる。   According to the present embodiment, in response to fluctuations in the phosphorus concentration in the water to be treated, the production of MAP fine crystals can be suppressed and recovered as MAP crystals, so that nitrogen, phosphorus, BOD load and inorganic salt production ability are reduced. Water quality purification, reducing the load on the water treatment equipment, water quality purification, and resource recovery can be operated properly.

(第3の実施形態)
次に、図5を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description of the part which this embodiment overlaps with said embodiment is abbreviate | omitted.

本実施形態の水処理装置1Bは、pH測定装置21および制御装置20を備えている。pH測定装置21は、添加剤注入ラインL50の最下流のところ、すなわち2つの撹拌器81,91よりも下流に取り付けられている。制御装置20は、入力部にpH測定装置21からの信号線が接続され、出力部がマグネシウム源供給用ポンプP9の駆動回路に接続されている。   The water treatment device 1 </ b> B of the present embodiment includes a pH measurement device 21 and a control device 20. The pH measuring device 21 is attached at the most downstream side of the additive injection line L50, that is, downstream of the two stirrers 81 and 91. In the control device 20, the signal line from the pH measurement device 21 is connected to the input unit, and the output unit is connected to the drive circuit of the magnesium source supply pump P9.

本実施形態の作用を説明する。   The operation of this embodiment will be described.

マグネシウム源として水酸化マグネシウム塩などのマグネシウムイオン成分を用いる場合、その供給により系内のpH値が変動するため、MAP反応器5でのMAP過飽和の変動が大きくなる。本実施形態では、マグネシウム源の供給状況をpH測定装置21により測定し、pH測定信号S1を制御装置20の入力部に送り、入力信号S1に基づいて制御装置20からポンプP9の駆動回路に制御信号S2を出力する。これにより、ポンプP9が停止または減速し、マグネシウム源供給源9から添加剤注入ラインL50へのマグネシウム源の供給が停止または低減され、これにより反応器下部56に注入されるマグネシウム源の量が少なくなり、マグネシウム源に由来する過剰なMAP過飽和度増が抑制される。   When a magnesium ion component such as a magnesium hydroxide salt is used as the magnesium source, the pH value in the system fluctuates due to the supply thereof, so that the fluctuation of the MAP supersaturation in the MAP reactor 5 increases. In the present embodiment, the supply state of the magnesium source is measured by the pH measurement device 21, the pH measurement signal S1 is sent to the input unit of the control device 20, and the control device 20 controls the drive circuit of the pump P9 based on the input signal S1. The signal S2 is output. Thereby, the pump P9 is stopped or decelerated, and the supply of the magnesium source from the magnesium source supply source 9 to the additive injection line L50 is stopped or reduced, thereby reducing the amount of the magnesium source injected into the reactor lower part 56. Thus, an excessive increase in MAP supersaturation derived from the magnesium source is suppressed.

本実施形態の効果を説明する。   The effect of this embodiment will be described.

本実施の形態によれば、マグネシウム源の供給量を制御することにより、MAP過飽和度の過剰な系を形成することを抑制できるため、MAP微細結晶の生成を抑制してMAP結晶として回収できるため、窒素、リン、BOD負荷や無機塩生成能を低減して水質浄化ができ、水処理装置への負荷軽減と水質浄化、資源回収を適切に運用できる。   According to the present embodiment, by controlling the supply amount of the magnesium source, it is possible to suppress the formation of a system having an excessive degree of MAP supersaturation, and therefore, the generation of MAP fine crystals can be suppressed and recovered as MAP crystals. Nitrogen, phosphorus, BOD load and inorganic salt generation ability can be reduced to purify water, reducing the load on water treatment equipment, purifying water, and recovering resources appropriately.

(第4の実施形態)
次に、図6を参照して本発明の第4の実施形態を説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, description of the part which this embodiment overlaps with said embodiment is abbreviate | omitted.

本実施形態の水処理装置1Cは、pH測定装置21および制御装置20を備えている。pH測定装置21は、添加剤注入ラインL50の最下流のところ、すなわち2つの撹拌器81,91よりも下流に取り付けられている。制御装置20は、入力部にpH測定装置21からの信号線が接続され、出力部がpH調整剤溶液供給用ポンプP8の駆動回路に接続されている。   The water treatment device 1 </ b> C of the present embodiment includes a pH measurement device 21 and a control device 20. The pH measuring device 21 is attached at the most downstream side of the additive injection line L50, that is, downstream of the two stirrers 81 and 91. In the control device 20, the signal line from the pH measurement device 21 is connected to the input unit, and the output unit is connected to the drive circuit of the pH adjusting agent solution supply pump P8.

本実施形態の作用を説明する。   The operation of this embodiment will be described.

pH調整剤の添加により処理水のpHを調整し、MAP反応器5でのpH調整をする際に、そのpH値が所望の設定値より低い場合にはMAP溶解飽和未満の領域となり、MAP結晶が成長せずに、系外へリンが流出する。一方、pH値が所望の設定値より高い場合には、過剰な過飽和領域となり、反応系内にてMAP微細粒子の生成によるMAP成長の抑制とリン回収率低下を引き起こす可能性がある。本実施形態においては、MAP反応器5へ供給する処理水に由来する液は、pH値を制御することにより、前記pH異常が抑制される。   When adjusting the pH of the treated water by adding a pH adjuster and adjusting the pH in the MAP reactor 5, if the pH value is lower than the desired set value, it becomes a region below the MAP dissolution saturation, and the MAP crystal Does not grow and phosphorus flows out of the system. On the other hand, when the pH value is higher than a desired set value, it becomes an excessive supersaturation region, which may cause suppression of MAP growth and reduction of phosphorus recovery rate due to generation of MAP fine particles in the reaction system. In the present embodiment, the pH abnormality of the liquid derived from the treated water supplied to the MAP reactor 5 is suppressed by controlling the pH value.

本実施形態の効果を説明する。   The effect of this embodiment will be described.

本実施形態によれば、pH調整薬液の供給量を制御することにより、MAP過飽和度を適切に維持できるため、窒素、リン、BOD負荷や無機塩生成能を低減して水質浄化ができ、水処理装置への負荷軽減と水質浄化、資源回収を適切に運用できる。   According to the present embodiment, the MAP supersaturation degree can be appropriately maintained by controlling the supply amount of the pH adjusting chemical solution, so that water purification can be achieved by reducing nitrogen, phosphorus, BOD load and inorganic salt generating ability, Reduces the load on the treatment equipment, cleans water, and recovers resources appropriately.

なお、本実施形態では、制御装置20がpH調整剤溶液供給用ポンプP8のみを制御するようにしているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、本実施形態を上記第3の実施形態と組み合わせて用いることも可能である。すなわち、制御装置20が2つのポンプP8,P9の動作を同時並行的に制御して、pH調整剤溶液の供給量およびマグネシウム源の供給量をともに制御することにより、反応器内における過剰なMAP過飽和度増を抑制することができる。   In the present embodiment, the control device 20 controls only the pH adjuster solution supply pump P8. However, the present invention is not limited to this, and the present embodiment is not limited to the third embodiment. It can also be used in combination with the embodiment. That is, the controller 20 controls the operations of the two pumps P8 and P9 simultaneously in parallel to control both the supply amount of the pH adjuster solution and the supply amount of the magnesium source, so that excessive MAP in the reactor is increased. An increase in the degree of supersaturation can be suppressed.

1,1A,1B,1C…水処理装置、
2…原水槽、3…固液分離装置、4…メタン発酵槽、
5…リン回収反応器(MAP反応器)、
6…生物処理槽、7…膜分離槽、
8…pH調整液供給源、81…攪拌装置、P8…pH調整液供給器(ポンプ)、
9…マグネシウム源供給源、91…攪拌装置、P9…マグネシウム源供給器(ポンプ)、
10…ブロア、11…貯槽、
20…制御器、21…pH測定装置、
51,51A…分散導入管、52,52A…注入孔、
55…原水導入部、56…添加剤注入部、
L11…貯槽水返送ライン、
L32…バイオガス排出ライン、
L4…原水導入ライン、
L5…処理水ライン、
L50…添加剤注入ライン、
L51…第1の処理水還流ライン、
L52…第2の処理水還流ライン、
L53…MAP回収ライン、
P1〜P9…ポンプ、V1〜V5…バルブ。
1, 1A, 1B, 1C ... water treatment device,
2 ... Raw water tank, 3 ... Solid-liquid separator, 4 ... Methane fermentation tank,
5 ... Phosphorus recovery reactor (MAP reactor),
6 ... biological treatment tank, 7 ... membrane separation tank,
8 ... pH adjustment liquid supply source, 81 ... Stirrer, P8 ... pH adjustment liquid supply (pump),
9 ... Magnesium source supply source, 91 ... Stirrer, P9 ... Magnesium source supply device (pump),
10 ... Blower, 11 ... Storage tank,
20 ... Controller, 21 ... pH measuring device,
51, 51A ... dispersion introduction pipe, 52, 52A ... injection hole,
55 ... Raw water introduction part, 56 ... Additive injection part,
L11 ... Storage tank water return line,
L32 ... Biogas discharge line,
L4 ... Raw water introduction line,
L5 ... treated water line,
L50 ... Additive injection line,
L51 ... first treated water reflux line,
L52 ... Second treated water reflux line,
L53 ... MAP collection line,
P1-P9 ... pump, V1-V5 ... valve.

Claims (10)

アンモニア性窒素とリン酸イオンを含む原水からリンを回収するために、前記原水にマグネシウムを反応させ、リン酸マグネシウムアンモニウム塩を生成するリン回収反応器と、
前記リン回収反応器内の添加剤注入部に添加剤を注入する添加剤注入ラインと、
前記リン回収反応器内において前記添加剤注入部よりも上方に位置する原水導入部に原水を上向流となるように導入する原水導入ラインと、
前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤としてpH調整剤を供給するpH調整源供給器および前記添加剤としてマグネシウム源を供給するマグネシウム源供給器のうちの少なくとも一方と、
前記添加材注入ラインに設けられ、前記添加剤と前記処理水とを撹拌混合する撹拌装置と、
前記リン回収反応器から出てくる処理水が通流する処理水ラインと、
前記処理水ラインから分岐して前記添加剤注入ラインに接続され、前記処理水の一部を前記添加剤とともに前記添加剤注入ラインを介して前記リン回収反応器内に上向流となるように還流させる第1の処理水還流ラインと、
を具備することを特徴とする水処理装置。
In order to recover phosphorus from raw water containing ammoniacal nitrogen and phosphate ions, a phosphorus recovery reactor that reacts magnesium with the raw water to generate a magnesium ammonium phosphate salt;
An additive injection line for injecting the additive into the additive injection section in the phosphorus recovery reactor;
A raw water introduction line for introducing the raw water into the raw water introduction section located above the additive injection section in the phosphorus recovery reactor so as to flow upward;
At least one of a pH adjustment source supplier that is provided in the additive injection line and supplies a pH adjuster as the additive and a magnesium source supplier that supplies a magnesium source as the additive;
A stirring device that is provided in the additive injection line and stirs and mixes the additive and the treated water;
A treated water line through which treated water coming out of the phosphorus recovery reactor flows,
A branch from the treated water line is connected to the additive injection line so that a part of the treated water flows upward together with the additive into the phosphorus recovery reactor via the additive injected line. A first treated water reflux line for reflux;
A water treatment apparatus comprising:
前記処理水ラインから分岐して前記原水導入ラインに接続され、前記処理水の一部を原水とともに前記原水導入ラインを介して前記添加剤注入部よりも上方に位置する前記原水導入部に上向流となるように還流させる第2の処理水還流ラインをさらに有することを特徴とする請求項1記載の水処理装置。 Branched from the treated water line and connected to the raw water introduction line, and a part of the treated water is upwardly directed to the raw water introduction part located above the additive injection part through the raw water introduction line together with the raw water. The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a second treated water reflux line for refluxing to form a flow. 複数の前記原水導入ラインを有することを特徴とする請求項1または2のいずれか1項記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 1, comprising a plurality of the raw water introduction lines. 前記処理水ライン上に設けられ、処理水を貯留する貯槽と、
前記貯槽から前記原水導入ラインまでの間に設けられ、前記貯槽に貯留された処理水を前記原水導入ラインを介して前記リン回収反応器に戻す貯槽水返送ラインと、をさらに有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の水処理装置。
A storage tank provided on the treated water line and storing treated water;
A storage tank water return line that is provided between the storage tank and the raw water introduction line and returns treated water stored in the storage tank to the phosphorus recovery reactor through the raw water introduction line, The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記撹拌装置よりも下流側の前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤注入ラインを流れる流体のpHを測定するpH測定装置と、前記pH測定装置からのpH測定結果に基づいて前記マグネシウム源供給器を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の水処理装置。 A pH measurement device that is provided in the additive injection line downstream of the stirring device and measures the pH of the fluid flowing through the additive injection line, and the magnesium source based on the pH measurement result from the pH measurement device The water treatment device according to claim 1, further comprising a control device that controls the feeder. 前記撹拌装置よりも下流側の前記添加剤注入ラインに設けられ、前記添加剤注入ラインを流れる流体のpHを測定するpH測定装置と、前記pH測定装置からのpH測定結果に基づいて前記pH調整剤供給器を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の水処理装置。 A pH measurement device that is provided in the additive injection line downstream of the stirring device and measures the pH of the fluid flowing through the additive injection line, and the pH adjustment based on the pH measurement result from the pH measurement device The water treatment device according to claim 1, further comprising a control device that controls the agent supply device. 前記処理水ラインを介して前記リン回収反応器に接続され、生物学的水処理を行う生物処理槽をさらに有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 1, further comprising a biological treatment tank connected to the phosphorus recovery reactor via the treated water line and performing biological water treatment. 前記生物処理槽は、膜分離活性汚泥処理を行う膜を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の水処理装置。 The said biological treatment tank has a membrane which performs a membrane separation activated sludge process, The water treatment apparatus of any one of the Claims 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. 前記リン回収反応器よりも上流側に固液分離装置および嫌気性消化槽をさらに有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising a solid-liquid separation device and an anaerobic digestion tank upstream of the phosphorus recovery reactor. 前記嫌気性消化槽は、USB型のメタン発酵槽であることを特徴とする請求項9記載の水処理装置。 The water treatment apparatus according to claim 9, wherein the anaerobic digester is a USB type methane fermenter.
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