污水處理方法與裝置的制作方法

專利名稱：污水處理方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用于中小規模污水處理，特別是生活污水、下水處理的污水處理裝置，該裝置處理的水質好，維護管理方便，成本低廉。
歷來，中小規模的污水處理常采用“間隙式活性污泥法”。該方法采用單槽，進行間隙曝氣，同時進行沉淀、放流，但如要對水質變動的被處理水進行穩定的處理，則運行管理必須非常仔細，所以在維護管理方面十分困難。
眾所周知的還有“接觸曝氣法”，這是一種維護管理比較容易的方法，但是這種方法也有問題，它不能充分地除去氮成分，而這是現今必須做到的。
另外還有維護管理比較容易、也能適應處理量變化的所謂“氧化渠法”。該方法是一種浮游生物法，它在循環水流中導入下水，使其循環流動，同時曝氣，進行生物處理。
采用這種方法，為了進行曝氣與流動，一般都采用以機械方式使下水得以混合、曝氣與流動的攪拌方式，但是這種機械式的曝氣，因為是表面曝氣，所以水深不能太深，因此設置面積要搞得很大，如采用鼓入空氣的鼓風方式，那么為了讓水流動，又需要很大的動力。
為了取代這類機械的曝氣與流動方式，有人提出了采用在循環水道中設置階梯的“降落水流曝氣方法”(日本專利公告第37195/1989號)。
采用這種方法，可以解決機械曝氣方法的上述問題，但是由于采用曝氣與流動源呈一體的所謂落差工程，因而不能充分地進行為除去現今成為問題的氮、磷而所需的厭氧處理。特別是，采用這種方法不能進行高效除氮所不可或缺的厭氧攪拌，因此難以對污水進行深度處理。
本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，特別是為了提供一種適于進行中小規模污水處理的新穎污水處理裝置。也就是說，本發明提供了一種設備簡單、緊湊，價格便宜，維護管理容易，處理后的水質好的污水處理裝置。
為了實現上述目的，本發明采用了以下的辦法。
在權利要求1中，采用讓除去了污水中所含垃圾、雜質等的一次處理水在水道中循環的生物處理二次污水處理法，這種污水處理方法，在上述水道內設有下方可開口形成射流減能工程的堰，可以只用溢流進行需氧處理，只用暗流進行厭氧處理，也可以既用溢流，又用暗流，進行需氧與厭氧處理。
采用這種方法，因為可以對讓有機物氧化分解的需氧處理與脫氮為主的厭氧處理進行自由選擇或組合，因此可以根據下水等污水的水質進行有效的污水處理。
在權利要求2中，采用可通過調節上述堰的下方開口量來自由調整需氧處理與厭氧處理比例的權利要求1所述的污水處理法。
采用這種方法，通過對堰的下方開口量進行調整，不僅可以對需氧處理與厭氧處理進行自由選擇或組合，而且還可以對溢流與暗流的比例，即需氧處理與厭氧處理的比例進行調整，因此可以根據下水等污水的水質進行更有效的污水處理。
在權利要求3中，在讓除去了污水中所含垃圾、雜質等的一次處理水在循環水道中進行生物處理的二次污水處理裝置中，設有將從上述循環水道終端部吸入的處理水排到水道始端部的循環泵，以及設置于循環水道中途、由垂直壁與斜壁構成、形成射流減能工程的堰。
這種排水處理裝置通過“上述堰主體自身的上下移動”、“在堰主體與水道底部之間形成開口部，設置于固定的上述堰主體的垂直壁面的閘板的上下移動”、“在堰主體與水道底部之間形成開口部，設置于固定的上述堰主體的下方開口部的開閉閥的轉動”、以及“構成上述堰主體的垂直壁在水道方向的傾動”等任何一種方法，讓暗流循環水從堰下方的開口部通過，進行厭氧處理，讓從堰上方溢流的循環水形成射流降落、曝氣，進行需氧處理，可自由選擇兩者同時進行，或單獨進行。
采用這種方法，對于堰主體自身可上下移動的堰，在堰主體落定在槽底時，便可只進行處理水從該堰上方溢流形成射流降落的需氧處理。在堰主體固定于水道的上方位置時，處理水不再從該堰的上方溢流，循環水從該堰的下方通過，形成暗流，只進行厭氧處理。在堰主體固定于水道上下方向中間位置時，處理水從該堰上方溢流，循環水從該堰的下方通過，形成暗流，可同時進行需氧處理與厭氧處理。
這樣，只要根據處理水的水質，調節堰的位置，便可任意選擇進行需氧處理或厭氧處理，或兩者同時進行。
如采用在堰主體與水道底部之間形成沉積開口部，讓設置于固定的堰主體的垂直壁面的閘板上下移動的方法，則由該閘板起選擇需氧處理或厭氧處理，或兩者同時進行的調整部件的作用。
這就是說，通過適當地選擇該閘板的固定位置，改變沉積開口部的開口流量與堰上端位置，便可方便地調整需氧處理與厭氧處理的比例。
如采用在固定的堰主體與水道底部之間形成的沉積開口部設置可轉動的開閉閥的方法，則該開閉閥可改變沉積開口部的開口量，方便地調整需氧處理與厭氧處理的比例。
此外，如采用讓構成上述堰主體的垂直壁相對于斜壁傾動的方法，則由該可傾動的垂直壁起選擇需氧處理或厭氧處理，或兩者同時進行的調整部件的作用。也就是說，通過傾動量的不同來改變沉積開口部的開口量，方便地調整需氧處理與厭氧處理的比例。
在權利要求4中，采用權利要求3記載的污水處理裝置，其特征是形成于上述堰主體下游側的斜壁的角度是可變的。
該射流的水流面角度可變的堰，可自由地調整從其上方溢流的循環水的降落角度、降落速度，起到了調整射流落水量、即曝氣量的作用。
在權利要求5與6中，分別在權利要求3、4記載的各堰主體周邊的循環水道底部設置了沉沒堰。
這些沉沒堰的作用是使通過堰下方的循環處理水流變得紊亂，從而提高厭氧攪拌的效果。
在權利要求7與8中，分別將權利要求5、6記載的污水處理裝置設置的循環泵的排出口向著形成于堰下方的形成暗流用的沉積開口部。
這種向著沉積開口部設置的循環泵的排出口能確實地起到讓循環水形成暗流通過沉積開口部的作用。
在權利要求9中，通過投放用權利要求1或權利要求2記載的污水處理方法處理過的二次處理水，采用進行深度處理的污水處理裝置，在循環水道水流方向間隔地設置多個具有可因循環水流而搖動的部分的彈性纖維狀接觸材料，這些接觸材料成為生物的載體，形成生物處理區，在該生物處理區的上游進行曝氣，讓二次處理水循環流動，進行需氧處理與厭氧處理。
在權利要求10中，通過投放用權利要求3至權利要求8任何一項所記載的污水處理裝置處理過的二次處理水，采用進行深度處理的污水處理裝置，在循環水道水流方向間隔地設置多個具有可因循環水流而搖動的部分的彈性纖維狀接觸材料，這些接觸材料成為生物的載體，形成生物處理區，讓二次處理水循環流動，進行需氧處理與厭氧處理。
在權利要求9或權利要求10的辦法中，通過用水流減能工程進行二次處理，再通過采用接觸材料的生物處理進行深度處理，可以得到更加凈化的處理水。
在這些辦法中，因為采用了“具有可因循環水流而搖動的部分的彈性纖維狀接觸材料”，所以接觸材料對循環水流的流動阻力減少。作為生物載體的效率提高，而且比較牢固，可形成良好的生物膜。
在權利要求11、權利要求12中，權利要求9、權利要求10分別記載的彈性纖維狀接觸材料，采用絞合纖維束。
采用這種辦法，絞合纖維束在水中搖動而散開，可以擴大生物附著、形成生物膜的表面積。
在權利要求13至權利要求16中，權利要求9至權利要求12分別記載的彈性纖維狀接觸材料，由碳化纖維構成。
碳化纖維的生物吸附性好，作為接觸材料其作用更為有效。
附圖的簡單說明

圖1是簡略地表示本發明的污水處理裝置深度處理前的一次、二次處理階段的第一實施例的主視圖。
圖2是沿該實施例的圖1的X-X線方向的視圖，(a)為表示設置于該裝置的可動堰主體落定于槽底時的附圖，(b)為表示該堰主體固定于槽的上下方向大致中間位置情況的附圖，(c)為表示該堰主體固定于槽的上方位置情況的附圖。
圖3是表示該堰的變形例的、沿圖1的X-X線方向的視圖，(a)為表示設置于固定堰上游側的垂直壁部分的上下滑動式閘板落定于槽底情況的附圖，(b)為該閘板固定于上方位置、在堰主體的下方形成沉積開口部情況的附圖。
圖4是表示該堰的另一個變形例的、沿圖1的X-X線方向的視圖，(a)為表示設置于固定堰的下方開口部的開閉閥處于垂直狀態、將沉積開口部閉鎖的附圖，(b)是表示該開閉閥處于水平狀態、使堰主體的下方部位開放的附圖。
圖5是表示該堰的又一個變形例的、沿圖1的X-X線方向的視圖，(a)為表示構成該堰的可傾動的垂直壁的下端落定于槽底情況的附圖，(b)是表示該垂直壁向下游方向傾動、在堰主體下方部位形成沉積開口部的附圖。
圖6是表示向著可動堰下方的沉積開口部設置循環泵的排出口、同時在沉積開口部周邊的槽底形成沉沒堰的，沿圖1的X-X線方向的視圖。
圖7是表示本發明的第二實施例的，具有迷宮式循環水道的污水處理裝置的簡略主視圖。
圖8是表示本發明的第三實施例的螺旋形污水處理裝置的簡略主視圖。
圖9是簡略地表示一次處理與采用射流減能工程的二次處理裝置以及設置接觸材料的深度處理裝置并設的污水處理裝置的主視圖。
圖10是省略掉一次處理部分，簡略地表示該污水處理裝置的外觀立體圖。
圖11是表示循環水道中裝有接觸材料的、沿圖9的X-X線的部分截面圖。
圖12是表示深度處理裝置的另一個實施例的概略圖。
圖13是表示采用射流減能工程的二次處理裝置與采用接觸材料的二次處理裝置處理污水情況的試驗數據的圖表，(a)是表示BOD濃度變化的圖表，(c)是表示全氮濃度變化的圖表，(c)是表示氨態氮濃度變化的圖表。
實施發明的最好方式下面用實施例對本發明的實施方式進行說明。
首先，參照圖1至圖8，對采用射流減能工程的二次處理方法與裝置進行說明。
首先，圖1至圖8中的符號1(1a、1b、1c)表示處理槽主體。
在構成圖1本發明第一實施例的污水處理裝置的大致呈長方形的處理槽主體1a中，在處理槽內中央長度方向形成有一端處于開放狀態的隔壁2a，該隔壁2a將處理槽形成U形的循環水道3a。
在該循環水道3a的附近，設置由屏柵裝置、沉淀槽、污泥脫水設備、流量調整槽等(以上圖中未表示出)構成的一次處理裝置Ⅰ。下水等原污水R首先流入該一次處理裝置Ⅰ，將原污水中的垃圾、雜質除去，即進行所謂的“一次處理”。
在一次處理裝置Ⅰ中，對流量進行調節，形成一次處理水T1，從一次處理裝置Ⅰ流入構成二次處理裝置Ⅱ的循環水道3a。
符號4所示的循環泵處于連接于循環水道3a的水道終端部7a的進水管9a與連接于水道始端部7b的出水管9b(形成循環水排出口的水管)之間，用來使循環水道3a內的處理水循環流動。
通過改變該循環泵4排出的處理水的排出量(或排出速度)，便可對處理水的循環速度進行適當的選擇。
圖1中的符號5表示堰主體，設置于循環水道3a的中途靠近水道始端部7b的位置，與該端部7b隔開一定的間隔，將循環水道3a橫向攔斷。
之所以在靠近水道始端部7b的位置設置堰主體5，是因為要有效地利用從上述循環泵4經出水管9b流出的處理水的流速，有效地進行后面將要說明的厭氧攪拌，更加有效地進行生物處理。
圖2中所示的堰主體5a是一種該主體5a自身能通過適當選擇在上下方向進行移動的實施例。
使該主體5a上下移動的方法，有例如將堰主體5a的側端嵌入水道側壁上下方向所設的榫槽中，可首先滑動到任意的位置，用適當的辦法將其固定，或者在堰主體5a與水道側壁設置齒輪、齒條傳動機構，通過齒輪的轉動等將堰主體5a設定、固定于任意位置，固定的方法等可以采用任意的手段。
堰主體5a的位置最好用機械的、自動的方法調節，在這種情況下，可考慮用動力驅動上述的齒輪、齒條傳動機構的齒輪，或將堰主體5a用簡單的吊車般的設備懸垂，固定于適當的位置。
該堰主體5a的形狀，如圖2(a)～(c)所示，具有上游側的垂直壁6a，以及成為從堰主體5a上方溢流的處理水斜著向下降落(射流)時的流水面的斜壁6b。
也就是說，垂直壁6a向著上游側配置，起著阻擋處理水的作用，而斜壁6b則起著使被垂直壁6a阻擋而從該堰主體5a上端溢流出來的處理水射流降落的作用，即構成所謂的“射流減能工程”。
斜壁6b與垂直壁6a的結合應能讓它們之間的角度α可變更。垂直壁6a與斜壁6b的這種結合，可以通過例如樞軸結合，使斜壁6b可以保持、固定在任意的角度。
通過變更該角度α，便可變更處理水從斜壁6b流下的速度或角度。這就是說，通過處理水的射流、降落狀態的變化便可調整空氣的卷入量，即變更曝氣量，進行需氧處理的調整。通常處理時，斜壁6b的角度α調整到45°±5～10°左右。
下面，對采用本發明的污水處理裝置的一次、二次污水處理方法進行具體說明。
首先，如前所述，下水等原污水R流入由除去固形物的屏柵裝置(圖中未表示出)、讓懸濁物沉淀后加以除去的沉淀槽(圖中未表示出)、調整流量的流量調整槽(圖中未表示出)等構成的一次處理裝置Ⅰ，處理成一次處理水T1后，供給循環水道3a進行生物處理(屏柵裝置、沉淀槽以及流量調整槽等各前處理裝置可依處理水的水質采用適當的裝置)。
在循環水道3a中，先投入浮游生物處理用的活性污泥，與流入的處理水一起保持循環。這樣，處理水中的污濁物質，在循環流動中，在厭氧或需氧或者兩者兼有的條件下，被用生物方法分解除去(下稱“二次處理”)。
經該二次處理的處理水T2，通過例如溢流管(或連通管)從循環水道3a中抽走，引入沉淀處理槽等圖中未表示出的后處理裝置(在二次處理便結束的情況下)，或者引入后述的深度處理裝置(在要再進行深度處理的情況下)。處理水的供給或取出裝置可以采用任何合適的裝置。
下面對“二次處理”進行更加詳細的說明，在設置有射流減能工程的二次處理裝置中，在只進行曝氣處理時，如圖2(a)所示，將堰主體5a落定在槽底B，循環的處理水全部從堰主體5a的上方溢流并射流降落，利用卷入的空氣進行所謂的“曝氣”。這樣，溶存于處理水中氧的量得到提高，便可通過需氧微生物進行活躍的生物處理(下稱“需氧處理”)。
另一方面，在對循環處理水通過厭氧微生物進行生物處理的情況下，如圖2(c)所示，將堰主體5a配置于上方，將循環水的表層部分阻擋住，循環處理水通過堰主體5a與槽底B之間形成的沉積開口部8形成暗流。
這樣，因為處理水不從堰主體5a的上方溢流，不進行曝氣，只有暗流水進行厭氧生物處理(下稱“厭氧處理”)。
如圖2(b)所示，如將堰主體5a固定在上下方向的大致中間位置，便可讓循環處理水的一部分從堰主體5a的上方溢流，射流，進行需氧處理，同時讓循環處理水從堰主體5a與槽底B之間形成的沉積開口部8通過，進行暗流水的厭氧處理。
這樣，只要根據處理水的水質，在上下方向上調節堰主體5a的固定位置，便可自由地調整對溢流水需氧處理與對暗流水厭氧處理的比例。例如，對含氨態氮多的污水，便可增加厭氧處理的量，促進硝化、脫氮處理。
這就是說，本發明的二次處理裝置不僅可以同時進行曝氣的需氧處理與不曝氣的厭氧處理，而且可以適當地調節兩種處理的比例，是一種適用水質范圍很廣的有用的污水處理裝置。
本發明的二次處理裝置，可以如圖3所示，采用具有能沿垂直壁6a上下方向滑動的閘板11的堰主體5b。
該堰主體5b固定于槽1a的大致中間位置，在堰主體5b與槽底B之間始終形成有沉積開口部8。但是，通過裝在堰主體5b的垂直壁6a面上的閘板11沿垂直壁6a的上下滑動，便可將沉積開口部8自由開閉。
該閘板11，如圖3(b)所示，設置為可滑動至比固定堰主體5b的上方更高的位置。這樣，便可完全阻擋住循環處理水表層的流動，只對通過沉積開口部8的暗流水進行厭氧處理。
只要調整閘板11的位置，便可使循環水從固定堰主體5b的上方溢流，同時讓循環水通過沉積開口部8形成暗流，還可以適當地選擇兩者的比例。
如圖4所示，也可以不用上述閘板11，而在沉積開口部8的部位橫斷槽3a設置蝶形閥等形狀的開閉閥12。這種結構，如該圖(a)、(b)所示，通過開閉閥12的轉動，可調節沉積開口部8的開口量，調節溢流或暗流量的比例。
另外，還可以采用圖5(a)、(b)所示的具有板狀垂直壁6a的堰主體5c。該垂直壁6a如以堰主體5c的上端位置為軸向下游方向傾動，形成沉積開口部8，則便可形成暗流。
只要調整垂直壁6a的傾動量，便可使循環水從固定堰主體5c的上方溢流，同時讓循環水通過沉積開口部8形成暗流，還可以適當地選擇兩者的比例。這一點與上述的堰主體5a、5b是一樣的。
在采用堰主體5b、5c的情況下，也與5a的情況一樣，斜壁6b的角度是可變的，可以變更處理水從斜壁6b流下的速度與角度。
圖6表示了在堰主體5a下方部位的沉積開口部8周邊的槽底B設置沉沒堰10的實施例。
本實施例中的沉沒堰10起到了使通過沉積開口部8的暗流水(在槽底B流動的處理水)紊亂的作用，通過設置該沉沒堰10，可以提高厭氧攪拌的效果。
在這種情況下，如設置出水管9b，使循環處理水向沉沒堰的方向排入，循環處理水有效地沖擊沉沒堰10，因此能確實地提高厭氧攪拌的效果(采用堰主體5b、5c時也一樣，如設置沉沒堰10，可以獲得同樣的效果)。
在以上說明的實施例中，采用的是設有沿處理槽主體1a長度方向的隔壁2a的U形循環水道3a，在窄小的空間中，也可以如圖7的實施例所示，在大致呈正方形的槽主體1b中設置交叉的隔壁2b，形成迷宮式的循環水道。
在該實施例的情況下，整個污水處理裝置在平面上更加緊湊。堰主體5(5a、5b、5c)的形狀、安裝方法，以及沉沒堰10、出水管9b的設置方法與上述的圖1至圖6所示的結構一樣。
另外，還可以如圖8的實施例所示，采用螺旋(又稱旋渦)槽1c，使循環水道3c在平面上形成螺旋形。在這種情況下，循環水道3c內的流動順暢，同時因為二次處理水T2從形成于中心部的空間排出，該中心部的空間可以利用作為例如沉淀槽，使裝置更加緊湊。
下面，根據圖9至圖12，對將用上述辦法進行了二次處理的處理水進一步凈化的深度處理裝置的實施例進行說明。
首先，圖9、圖10所示的符號Ⅱ表示采用射流減能工程的二次處理裝置，該圖所示的符號Ⅲ表示采用接觸材料的深度處理裝置。
兩個裝置Ⅱ、Ⅲ并列配置，總體上具有長方形的外觀。在各裝置Ⅱ、Ⅲ的處理槽1內，分別形成有一端開放的隔壁2a、2c，形成U形的循環水道3a、3d。
在二次處理裝置Ⅱ中，如上所述，在循環水道3a的中途設置有作為射流減能工程的堰主體5(5a、5b、5c)，而在深度處理裝置Ⅲ中，則在水道上方每隔一定間隔設置著接觸材料保持棒13，將循環水道3d橫斷，在各該棒13上每隔一定間隔垂直設置著許多纖維狀的接觸材料14。
在圖11中放大表示的纖維狀接觸材料14是由必要量的極細碳化纖維等絞合而成的纖維束，保持棒13是在鐵棒的表面覆蓋氯乙烯制成的，與碳化纖維絕緣。保持棒13由裝在形成循環水道3d的槽主體1側壁上部的安裝具20支承(參照圖11)。
下面，對深度處理裝置進行具體的說明，經二次處理裝置處理的二次處理水T2，通過溢流管(又稱連通管)15從循環水道3a中取來，流入深度處理槽Ⅲ的沉淀槽16。在該沉淀槽16中，二次處理水T2進行固液分離，分離為沉降污泥與澄清水。
如不用溢流管(又稱連通管)15，則可以代之以空氣升液泵21(在圖10中未表示出，參照圖12)，采用曝氣與促進流動同時進行的方式，將二次處理水T2吸上降落到水道3d中。在這種情況下，因為可以又通過降落進行曝氣，因此可以提高需氧處理(有機物的氧化分解、氨態氮的硝化)以及厭氧處理(硝酸態氮的脫氮)的效率。還可以根據被處理水的水質采用螺旋泵等任何揚水裝置。
接著，流入水道3d的二次處理水T2被從沉淀槽16引入在循環水道3d一定部位形成的生物膜區19a(懸掛著纖維狀接觸材料14的循環水道部位)。
在開始進行利用生物膜區19a的深度處理時，與現有的活性污泥法，或者生物膜接觸氧化法一樣，要在水道中投放種污泥，經過一定時間的馴養。這樣，在各纖維狀接觸材料14上便可牢固地形成大量的生物膜。
其結果是，在生物膜區的上游側，通過殘存的氧進行需氧處理生物氧化，將二次處理時未得到處理的殘存成分除去，同時在溶存氧已被消耗的下游側部位進行厭氧的脫氮處理。
在設定該生物膜區19a的范圍時，因對被處理水的水質、放流水的水質進行調查，適當地調整纖維狀接觸材料14的間隔、數量以及曝氣量與循環速度。
在本實施例中，固定接觸材料14的保持棒13是架設在循環水道3d上的，裝上取下方便，所以調整作業很容易。接觸材料14的安裝方法并不限于實施例的方法，可采用任何合適的方法，但如采用能從水道上部裝上取下的辦法，則生物膜區19a的設定作業比較容易。
在本實施例中，因為采用了極細的纖維絞合成纖維束，所以在水道中，各單根纖維散開，微生物分別附著在各單根纖維表面，所以微生物的附著密度大，而且能牢固地附著，完全沒有剝落。還有，各接觸材料14是垂在水中的，可搖動地裝著，所以生物膜的形成容易，而且牢固。
接觸材料14所用的碳化纖維可用能牢固地形成較厚生物膜，生物處理效果(SS、BOD、TN、TP的除去速度與除去率)好，處理后水質好的纖維。其中，PAN系的碳化纖維已經得到確認，其微生物的附著狀況更好。
這樣，因為在循環水道3d中，纖維狀接觸材料14是懸掛著的，所以不會阻礙處理水的循環流動，生物處理時不會造成污泥堵塞，由于采用了極細的纖維接觸材料14，因此生物膜的密度得到提高。所以，處理的效率得到提高，污泥的剝離少，處理水的固液分離簡單。與現有的循環水道處理相比，因為不會有污泥堆積，流動速度可以較小，可以進一步提高處理的效率和處理水質。
在上述生物膜區19a的流動中進行了生物處理的深度處理水T3，在最終處理槽17中除去了該處理水中依然含有的污濁物質之后，被從循環水道3d中抽出，經過必要的后處理18后放流。
圖12表示的是緊湊型的另一種深度處理裝置的實施例。
在該實施例中，二次處理水T2由適當的辦法流入沉淀槽16之后，由空氣升液泵21a抽上來，降落到循環水道3e中，曝氣與促進流動同時進行，在長圓形的循環水道3e中流動循環。
此后，通過與圖9、圖10所示的實施例同樣結構的生物膜區19b，進行脫氮等生物處理，由配置于循環水道3e終端部22的空氣升液泵21b抽上來，降落到循環水道3e的始端部23，再次進行循環流動(在圖9、圖10所示的二次處理Ⅱ的實施例中，也可用圖中未表示出的空氣升液泵將處理水從循環水道3d的終端部抽出，降落到循環水道3d的始端部，反復循環流動)。
深度處理結束后的深度處理水T3，被從循環水道3e的中途抽出，在設置于循環水道3e內側形成的空間的最終處理槽17、后處理槽18進行后處理之后，流放到裝置外。
下面，根據圖13，對采用射流減能工程的二次處理裝置進行的需氧處理，以及采用接觸材料的深度處理裝置進行的需氧、厭氧處理的試驗數據進行說明。
試驗是針對BOD濃度、全氮濃度、氨態氮濃度、流入原水(R)、二次處理水(T2)以及深度處理水(T3)進行的，分別于1997年6月6日、同年6月27日與同年7月3日進行測定。
圖13以縱軸表示濃度(mg/L)，橫軸表示各測定日來表示測定結果，各測定日的流入原水(R)、二次處理水(T2)以及深度處理水(T3)的測定值分別畫成立柱。
如圖13(a)所示，與各測定日的流入原水(R)的BOD相比，可以看到二次處理水(T2)的BOD濃度大為降低，深度處理水(T3)則更加降低。
也就是說，需氧的二次處理與厭氧的深度處理相結合是有效的，在深度處理過程中的厭氧處理中，接觸濾材捕捉了需氧流出污泥，發揮了穩定的凈化能力。
又如圖13(b)所示，從開始起即便只經過一個較短的時間(約一個月)，可以確認已進行了全氮處理，7月3日的數據表明全氮濃度降到了10mg/L以下。如進一步提高接觸濾材的厭氧處理能力，全氮濃度可望進一步得到降低。
另外，如圖13(c)所示，氨態氮濃度隨時間的推移而降低，以全氮的除去為前提，硝化能良好地進行，從7月3日的數據看，流入原水R的氨態氮幾乎完全被硝化。
如上所述，上述的任何一個實施例均可以用簡單的裝置提高處理水質。
產業上利用的可能性從上面的說明可以看出，本申請所公開的發明在產業上利用的可能性有如下幾點。
(1)通過在污水循環進行生物處理的水道內，設置形成下方可開口的射流減能工程的堰，可只用溢流進行需氧處理，或只用暗流進行厭氧處理，或既用溢流、又用暗流進行需氧與厭氧處理的污水處理方法，可以對需氧處理與厭氧處理進行自由選擇或組合，因此可以根據下水等污水的水質進行有效的二次污水處理。
(2)通過調整設置于水道中的堰下方的開口量，便可調整需氧處理與厭氧處理的比例，這樣，不僅可以對需氧處理與厭氧處理進行自由選擇或組合，而且可以可以根據污水的水質調整需氧處理與厭氧處理的比例，進行有效的二次污水處理。
(3)更具體地說，本發明污水處理裝置，在通過循環泵將處理水從循環水道的終端部泵至其始端部、進行循環的同時，在循環水道的中途配置由垂直壁與斜壁構成的、作為射流減能工程的堰，堰主體自身能一體上下移動，或者在其與水道底部之間形成開口部，將設置于固定的上述堰主體的垂直壁面的閘板上下移動，或者在其與水道底部之間形成開口部，讓設置于固定的上述堰主體下方開口部的開閉閥轉動，或者讓構成堰主體的板狀垂直壁傾動，使從堰上方溢流的循環水射流降落進行需氧處理，使通過堰下方的暗流循環水進行厭氧處理，可自由選擇進行兩者兼有或只有一種的處理。
也就是說，在能上下移動的堰主體固定于上方位置時，循環水不再從該堰的上方溢流，循環水只從該堰與循環水道底部之間形成的沉積開口部流出，只進行厭氧處理。
在堰主體落定在槽底時，便可只進行處理水從該堰主體上方溢流形成射流降落的需氧處理。在堰主體固定于水道上下方向中間位置時，處理水從該堰上方溢流，同時循環水從該堰的下方通過，形成暗流，可同時進行需氧處理與厭氧處理。
這樣，便可提供能通過自由地選擇堰主體的位置，進行需氧處理或讓暗流循環水通過堰下方的開口部進行厭氧處理，能自由地選擇兩者同時進行或只進行一種處理的污水處理裝置。
(4)如采用在堰主體與水道底部之間形成開口部，讓設置于固定的堰主體的垂直壁面的閘板上下移動的方法，以及在固定的堰主體與水道底部之間形成開口部設置開閉閥的方法，則可調節閘板的上下位置與開閉閥的轉動位置，適當地、方便地選擇需氧處理或厭氧處理，或兩者同時進行。
(5)如采用讓構成上述堰主體的垂直壁相對于斜壁傾動的方法，則由該可傾動的垂直壁起選擇需氧處理或厭氧處理，或兩者同時進行的調整部件的作用，通過傾動量的不同來改變沉積開口部的開口量，方便地調整需氧處理與厭氧處理的比例。
(6)通過在堰主體周邊的循環水道底部設置沉沒堰，使通過堰下方的循環處理水流變得紊亂，產生攪拌的效果，可以提高暗流循環水的厭氧攪拌效果，如上述循環泵的排水口開向沉積開口部，則厭氧攪拌效果可以進一步得到提高。
(7)如在大致呈正方形的槽主體中設置交叉的隔壁，形成迷宮式的循環水道，或者形成平面呈螺旋形的水道，處理水便可順暢地循環，在窄小的地方也能有效地進行二次污水處理。
(8)在采用射流減能工程的二次處理裝置取得上述效果的基礎上，再進行采用接觸材料、在循環水道中形成生物膜區的深度處理裝置的污水處理，可以有效地進行有機物的分解除去與脫氮。
(9)本發明不僅提供了一種設備簡單、價格便宜，維護管理容易，適合于中小規模污水處理的、高效的需氧、厭氧兼用的污水處理方法與裝置，而且還提供了一種可根據污水水質自由進行處理污水處理方法與污水處理裝置。
權利要求
1．一種讓除去了污水中所含垃圾、雜質等的一次處理水在水道中循環的生物處理二次污水處理方法，其特征是在上述水道內設有下方部位可開口形成射流減能工程的堰，可以只用溢流進行需氧處理，只用暗流進行厭氧處理，也可以既用溢流，又用暗流，進行需氧與厭氧處理。
2．根據權利要求1所述的污水處理方法，其特征是通過調節上述堰的下方開口量來自由調整需氧處理與厭氧處理比例。
3．一種讓除去了污水中所含垃圾、雜質等的一次處理水在循環水道中進行生物處理的二次污水處理裝置，其特征是設有將從上述循環水道終端部吸入的處理水排到水道始端部的循環泵，以及設置于循環水道中途、由垂直壁與斜壁構成、形成射流減能工程的堰，通過上述堰主體自身的上下移動，在堰主體與水道底部之間形成開口部、設置于固定的上述堰主體的垂直壁面的閘板的上下滑動，在堰主體與水道底部之間形成開口部、設置于固定的上述堰主體的下方開口部的開閉閥的轉動，以及構成上述堰主體的垂直壁在水道方向的傾動等任何一種方法，讓暗流循環水從堰下方的開口部通過，進行厭氧處理，讓從堰上方溢流的循環水形成射流降落、曝氣，進行需氧處理，可自由選擇兩者同時進行，或單獨進行。
4．根據權利要求3所述的污水處理裝置，其特征是形成于上述堰主體下游側的斜壁的角度是可變的。
5．根據權利要求3所述的污水處理裝置，其特征是在上述堰主體周邊的循環水道底部設置了沉沒堰。
6．根據權利要求4所述的污水處理裝置，其特征是在上述堰主體周邊的循環水道底部設置了沉沒堰。
7．根據權利要求5所述的污水處理裝置，其特征是上述循環泵的排水口向著形成于上述堰下方的形成暗流用的沉積開口部。
8．根據權利要求6所述的污水處理裝置，其特征是上述循環泵的排水口向著形成于上述堰下方的形成暗流用的沉積開口部。
9．一種投放用權利要求1或權利要求2所述的污水處理方法處理過的二次處理水，再進行深度處理的污水處理裝置，其特征是在循環水道水流方向間隔地設置多個具有可因循環水流而搖動的部分的彈性纖維狀接觸材料，這些接觸材料成為生物的載體，形成生物處理區，讓二次處理水循環流動，進行需氧處理與厭氧處理。
10．一種投放用權利要求3至權利要求8中任何一項所述的污水處理裝置處理過的二次處理水，再進行深度處理的污水處理裝置，其特征是在循環水道水流方向間隔地設置多個具有可因循環水流而搖動的部分的彈性纖維狀接觸材料，這些接觸材料成為生物的載體，形成生物處理區，讓二次處理水循環流動，進行需氧處理與厭氧處理。
11．根據權利要求9所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用絞合纖維束。
12．根據權利要求10所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用絞合纖維束。
13．根據權利要求9所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用碳化纖維。
14．根據權利要求10所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用碳化纖維。
15．根據權利要求11所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用碳化纖維。
16．根據權利要求12所述的污水處理裝置，其特征是上述彈性纖維狀接觸材料，采用碳化纖維。
全文摘要
一種讓除去了污水中所含垃圾、雜質等的一次處理水T
文檔編號C02F3/24GK1228064SQ98800773
公開日1999年9月8日 申請日期1998年6月5日 優先權日1997年6月6日
發明者平野德彥 申請人:平野德彥