【毎週のテーマ】-006-生化学的運転パラメータの関係
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生物化学処理槽の運転において、溶存酸素と温度（水温）は活性汚泥処理において非常に重要なパラメータです。溶存酸素や水温の異常は、活性汚泥処理の障害を引き起こし、処理水が基準値を満たして排出されることにも影響を与えます。では、溶存酸素と温度について言えば、活性汚泥にどのような良い影響や悪い影響を与えるのでしょうか； 2つのパラメータにはどのような関連性があるのか； 両者の関係をどのようにバランスさせ、調整するか。
一般的に水温が低い場合、例えば水温が15℃未満の時は、より高い溶存酸素が必要です；水温が高く、かつ溶存酸素が依然として高い水準を保っている場合、過度な酸化が起こり、活性汚泥の正常な運転に支障をきたし、故障が発生する。
こちらでは冬場の水温は14℃しかなく、溶存酸素は4前後に抑えることができます；しかし、夏に水温が35℃の場合、溶存酸素はほとんど2を超えず、一般的には1前後であり、高くなると除去率はかえって低下する。
この投稿は、2015年6月23日09:11にzhaolijunによって最終的に編集されました。温度変化が汚水処理の効果に与える影響についてです。微生物は活性汚泥を構成する主要な要素であり、細菌は測定が困難なため、一般的には活性汚泥中の原生動物の個体数の変化をもとに、汚泥の状態を判断します。活性汚泥の成長、増殖、および代謝は、水温の変化と密接な関係がある。一般的に、活性汚泥は4時間ごとに1世代増殖するが、水温が25℃以下の場合、活性汚泥の代謝は遅くなり、汚染物質の分解効率も低下する。水温が18℃以下の場合、汚泥濃度を調整しなければ分解効率はさらに急激に低下し、一部の原生動物の数は減少したり、消滅したりする。 水温が25℃を超えると、活性汚泥の代謝が活発になり、原生動物の数が明らかに増加し、活動性も高まる。また、汚染物質の分解効率も著しく向上し、汚泥の沈降性も良くなる。この段階で汚泥濃度を下げて汚泥負荷を高めない場合、沈殿後の活性汚泥上澄み液は濁り、懸濁粒子が多くなる。 水温の変動は汚染物質の分解効率に非常に大きな影響を与える。年間を通じて生物処理槽内の溶存酸素濃度を2～3 mg/Lに保ち、スラッジ濃度の平均値を3,500 mg/Lにし、栄養塩の投入比率を一定にした場合でも、年間を通じて各月の水温が異なると、CODの分解効率も明らかに変化する。
この投稿は、2015年6月23日09:19に五郎八卦棍によって最終的に編集されました。水温の変化が活性汚泥の性質に与える影響 1 低温では汚泥膨張が起こりやすい。低温時には、フロックを形成する細菌の活動性が低下し、栄養分を追加してもその活動性や増殖速度を高めるのが難しい。そのため、糸状菌の成長速度はフロックを形成する細菌よりも速くなる。また、糸状菌は比表面積が大きいため、汚水中のBOD5物質を取り込んだり、そのBOD5物質を酸化するのに必要な酸素を得る点で、フロックを形成する細菌よりもはるかに有利である。そのため、曝気槽内で糸状菌が優占菌種となって大量に増殖し、スラッジの膨張や生物泡の発生を引き起こす。さらに、これらの微生物はほとんどが糸状または枝状で、網を形成しやすく、微粒子や気泡などを捕捉して水面に浮かび上がることができる。メッシュで囲まれた気泡は、その表面の張力を高めることで、気泡が破れにくくなり、泡がより安定する。生物池の表面にできる泡が、空気中の酸素が生物系内に入るのを妨げます。同時に、太陽光によるバクテリアの増殖促進作用も遮断され、それによってスラッジの膨張が悪化します。 2 水温変化がバクテリアフロック内の細菌の栄養塩吸収利用に与える影響 活性汚泥法によって汚水を処理する際、汚水中の窒素やリンなどの栄養分の含有量は、微生物の活性を維持する上で非常に重要である。栄養分が不足している場合は、微生物の栄養状態を保つために窒素やリンなどの栄養塩を添加する必要がある。 微生物の栄養塩吸収効果は、具体的なデータによって記述することができないためです。研究によると、生物処理段階での溶存酸素を確保した場合、栄養塩の添加量が糸状菌の抑制効果に与える影響は水温の変化によって顕著に変わることがわかった。この試験において、水温が23℃を超え、汚水の炭素・窒素・リン比を100：2.5：0.5以下に抑えると、糸状菌は効果的に抑制され、スラッジ容積指数SVIは80～120 mL/gとなる；水温が16～23℃の場合、糸状菌を効果的に抑制しつつスラッジ体積指数SVIを120 mL/g未満に保つためには、汚水内の炭素・窒素・リンの比率を100：(3～5)：(0.5～1)まで高める必要がある；水温が16℃未満になると、温度が下がるにつれて、汚水内の窒素・リン比を継続して高めても糸状菌の抑制効果は次第に低下し、やがて目立たなくなり、スラッジ体積指数SVIは150 mL/g以上に達する。
水温はできるだけ30度に近づけるようにする。温度が低いときはDOを高く設定し、温度が高くなるとDOは1～2で十分で、それ以上だと電力の無駄になる
このパラメータは情報量が多いため、図表を用いて示すのが最適です。ただし、これはかなり大規模な作業であり、大量のデータを蓄積してこそ完成させられます。また、各社のデータ表だけでは完全に代替できず、それぞれ特有の特性があります。 まず一つ目として、水温とDO、そして有機負荷の3者間の関係はかなり複雑です。水温とDOなら曲線を描くことができますが、有機負荷には水力滞留時間、スラッジ齢、SV、SVI、B/C比、窒素・リン濃度、硝化および反硝化の程度なども含まれるため、単純な曲線を作ることはできません。
この質問は非常に曖昧で、数言では説明しきれません。まず、処理対象となる廃水の性質（生活排水、工業用水）、設計指標、プロセスの運転モードを考慮する必要があります。詳細については、『活性汚泥法理論と技術』の著者である李亜林の著作を参照してください。この本はあなたの助けになります。
CODは除去しやすいが、アンモニア窒素の除去率は低い:(:(:(
水温が低いときは溶存酸素を4前後に抑えることができ、水温が高いときは2に抑えることができる。溶存酸素が過剰になると、スラッジが大量に増殖する
過剰な溶存酸素は汚泥の老化を促進し、生物化学的処理の障害を引き起こす