CN109562331B - 虹吸式散气装置、膜分离活性污泥装置、水处理方法 - Google Patents

Abstract

提供一种虹吸式散气装置，是进行间歇曝气的虹吸式散气装置，具备至少两个虹吸式散气管和向所述至少两个虹吸式散气管供给空气的空气供给装置；所述虹吸式散气管具有包括第一虹吸室以及所述第一虹吸室下游侧的第二虹吸室的虹吸室、连通所述第一虹吸室和所述第二虹吸室的连通部、设在所述虹吸室下游的散气孔、从所述虹吸室到所述散气孔的路径和设在所述虹吸室上游的处理水流入部；所述空气供给装置具备在所述虹吸式散气管并列的方向上延伸的分配管和从所述分配管分支出、向所述虹吸式散气管供给空气的具有至少一个空气供给口的导入部；所述分配管设在所述空气供给口上方，所述导入部所具有的所述空气供给口中，位于铅直方向最上位的空气供给口设在划分所述虹吸室和所述路径的分隔壁下端的下部。

Description

虹吸式散气装置、膜分离活性污泥装置、水处理方法

技术领域

本发明涉及虹吸式散气装置、膜分离活性污泥装置、水处理方法。

本申请基于2017年2月22日在日本申请的特愿2017-030915号、以及2017年6月15日在日本申请的特愿2017-118024号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

工业废水、生活废水在实施除去废水中所含的有机物等的处理后，可作为工业用水再利用，或者排放到河流等。作为工业废水等的处理方法，可举出例如活性污泥法。活性污泥法是曝气，使好氧微生物分解有机物等的方法。

此外，近年逐渐使用膜分离活性污泥(MBR)法进行处理，其组合利用活性污泥法的处理和利用分离膜组件的膜过滤。MBR法的处理中，随着膜过滤的继续，分离膜表面上会堆积有机物等，由此，导致过滤流量降低，膜间压差上升。

对于该问题，MBR法的处理中，通过在膜组件下方设置的散气管抑制有机物向膜表面堆积。具体地，通过从散气管产生的气泡接触膜表面时的冲击或者伴随着气泡发生的水流使膜自身振动，由此，抑制有机物等向膜表面堆积。

基于膜表面清洗性的观点，优选较大的气泡尺寸。专利文献1，2中，公开了高效排出大气泡的虹吸式散气管。此外，专利文献3中公开了从多个排出导管(相当于虹吸式散气管)的上方或下方配置的分配管所具有的多个气体出口供给气体，从多个排出导管间歇地排出气泡。

此外，专利文献4中公开了与连续的曝气运行相比不花电费，且可不设置特别的控制系统，通过简单的结构进行间歇曝气运行的膜分离单元。

将虹吸式散气管用于膜组件清洗时，根据膜组件的尺寸、片数，并列使用多个虹吸式散气管。为了向各虹吸式散气管供给空气，使用以下方法：将从分配管分支出来的多个导入管直接连到各虹吸式散气管上部的空气供给口，或在各虹吸式散气管的正下方配置开孔的单管向各虹吸室内送入空气。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2003-340250号公报

[专利文献2]日本特开2004-322100号公报

[专利文献3]日本特表2013-503738号公报

[专利文献4]日本特开2009-183939号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

但是，以往的虹吸式散气管中，膜面的清洗性并不一定充分。

此外，在从下方配置的单管向虹吸式散气管供给空气的方式中，单管容易堵塞，此外，单管被妨碍，被处理水就难以流入虹吸室，散气的气泡会意外变小。

此外，从虹吸式散气管上部形成的空气供给口供给空气时，在向散气管内供给空气时该空气供给口从被处理水中露出。在该状态下污泥若飞散附着至空气供给口，该污泥会干燥固化，空气供给口容易被污泥堵塞。

进一步地，本发明人们在研究时了解到，并列多个虹吸式散气管，将从分配管分支出来的多个导入管直接连到各虹吸式散气管上部形成的空气供给口时，特别在空气流量较小时无法从各虹吸式散气管均等地散气。即了解到，每次来自各虹吸式散气管的散气时，都有某一个虹吸式散气管中排出的气泡意外变小或没有散气。

本发明鉴于如上事项，目的在于提供膜面清洗性优异的虹吸式散气装置、膜分离活性污泥装置以及水处理方法。

此外，其目的在于提供可抑制空气供给口被污泥堵塞，并且即使空气流量较少，也能从多个虹吸式散气管均等地散气的虹吸式散气装置、膜分离活性污泥装置以及水处理方法。

[解决课题的手段]

本发明，具有以下结构。

[1]一种虹吸式散气装置，是进行间歇曝气的虹吸式散气装置；

具备：至少两根虹吸式散气管，

和向所述虹吸式散气管供给空气的空气供给装置；

所述虹吸式散气管具有：

包括第一虹吸室以及所述第一虹吸室下游侧的第二虹吸室的虹吸室，

连通所述第一虹吸室和所述第二虹吸室的连通部，

设置于所述虹吸室下游的散气孔，

从所述虹吸室到达所述散气孔的路径，

和设置于所述虹吸室上游的处理水流入部；

所述空气供给装置具备：

在所述虹吸式散气管并列的方向上延伸的分配管，

和从所述分配管分支出、向所述虹吸式散气管供给空气的、具有至少一个空气供给口的导入部；

所述分配管设置在所述空气供给口上方，

所述导入部所具有的所述空气供给口中，位于铅直方向最上位的空气供给口设置在划分所述虹吸室和所述路径的分隔壁的下端的下部。

[2]根据[1]记载虹吸式散气装置，位于所述铅直方向最上位的空气供给口设在所述路径的最下端的上部。

[3]根据[1]或[2]记载的虹吸式散气装置，将所述导入部设置为位于相邻的所述虹吸式散气管之间，

所述空气供给口包括在所述导入部上的与所述分配管为相反侧的端部上形成的切口部，该切口部形成为面对所述处理水流入部。

[4]根据[1]～[3]中任意一项记载的虹吸式散气装置，从所述导入部向与所述导入部相邻的至少两个所述虹吸式散气管各自的虹吸室供给空气。

[5]根据[1]～[4]中任意一项记载的虹吸式散气装置，所述导入部为导管，所述空气供给口设在所述导管的下端。

[6]根据[1]～[5]中任意一项记载的虹吸式散气装置，所述导入部的流路最小截面积为20～350mm²。

[7]根据[1]～[6]中任意一项记载的虹吸式散气装置，所述散气孔的俯视形状为，沿着所述虹吸式散气管的排列方向延伸的长条形状，

所述散气孔的俯视形状的面积为25cm²以下，且所述俯视形状的长度方向的长度为25cm以下。

[8]根据[1]～[7]中任意一项记载的虹吸式散气装置，满足以下条件：用所述散气孔的俯视形状面积，基于下式算出的比R(单位：m)为0.6以上。

R＝(所述虹吸室的容积(单位：m³))/(所述散气孔的俯视形状的面积(单位：m²))

[9]根据[1]～[8]中任意一项记载的虹吸式散气装置，所述导入部和所述虹吸式散气管形成为一体。

[10]根据[1]～[9]中任意一项记载的虹吸式散气装置，所述分配管和所述虹吸式散气管形成为一体。

[11]一种膜分离活性污泥装置，具备：[1]～[10]中任意一项记载的虹吸式散气装置，

和对含有活性污泥的含污泥处理水进行膜分离的膜组件。

[12]一种水处理方法，包括：使用活性污泥对原水进行活性污泥处理，

对所述活性污泥处理所得到的含污泥处理水进行膜分离处理；

所述膜分离中，使用[11]记载的膜分离活性污泥装置。

[发明的效果]

根据本发明，可提供膜面的清洗性优异的虹吸式散气装置，及膜分离活性污泥装置，以及水处理方法。

此外，可提供：可抑制空气供给口被污泥堵塞，并且即使空气流量较少，也能从多个虹吸式散气管均等地散气的虹吸式散气装置和膜分离活性污泥装置，以及水处理方法。

附图说明

[图1]表示用于本发明的第一方式的水处理方法的一例水处理装置的概略示意图。

[图2]本发明的第一方式的虹吸式散气管1的示意立体图。

[图3]沿着图2的III-III线剖开的截面图。

[图4]说明以往的虹吸式散气管的运行机理的示意截面图。

[图5]表示从多个虹吸式散气管D产生气泡时的空气流动的示意截面图。

[图6]表示从本发明的第一方式的虹吸式散气装置10产生气泡时的空气流动的示意截面图。

[图7]表示实施例使用的虹吸式散气装置10的结构的示意立体图。

[图8]表示用于本发明的第二方式的水处理方法的一例水处理装置的概略示意图。

[图9]表示本发明的第二方式的一例虹吸式散气装置的概略正面图。

[图10]图9的虹吸式散气装置的俯视图。

[图11]图10的虹吸式散气装置的III-III截面图。

[图12]图9的虹吸式散气装置的I-I截面图。

[图13]图9的虹吸式散气装置的II-II截面图。

[图14]说明虹吸式散气管的运行机理的截面图。

[图15]说明本发明的第二方式的虹吸式散气装置的运行机理的截面图。

[图16]表示本发明的第二方式的虹吸式散气装置的另一例的截面图。

[图17]表示本发明的第二方式的虹吸式散气装置的另一例的截面图。

[图18]表示本发明的第二方式的虹吸式散气装置的另一例的截面图。

[图19]说明以往的虹吸式散气装置的运行机理的截面图。

附图标记

1…虹吸式散气管、1a…导入管、1c…分配管、2…虹吸室、2A…第一虹吸室、2B…第二虹吸室、3…气体供给口、4…路径、5…连通部、6…散气孔、10…虹吸式散气装置、1a₁…导入管下端、4a₁…第一分隔壁(分隔壁)下端、14…散气装置、14a…散气管、22…膜组件、100…膜分离活性污泥装置、A、A1…空气。

S1…虹吸式散气管、S1a、S1d、S1e…导入部、S1b…鼓风机、S1c…分配管、S2…虹吸室、S2A…第一虹吸室、S2B…第二虹吸室、S3a、S3b…空气供给口、S5…连通部、S6…散气孔、S7…处理水流入部、S10、S10A～S10C…虹吸式散气装置、S11…活性污泥处理槽、S21…膜分离槽、S21a…底面部、S22…膜组件、S41…处理水槽、S50、S50A～S50C…空气供给装置、S100…膜分离活性污泥装置、S1000…水处理装置。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式的一例，参照附图说明。此外，以下的说明中示例的图的尺寸等只是一例，本发明并不受其限制，在不变更其要旨的范围内可以适当变更实施。

＜本发明的第一方式＞

[水处理装置]

以下，关于用于本发明的第一方式的水处理方法的一例水处理装置，基于图1进行说明。

图1为表示本发明的第一方式的水处理方法涉及的水处理装置的结构的示意图。如图1所示，本发明的第一方式的水处理装置1000具备活性污泥处理槽11、膜分离槽21和处理水槽41。

进一步地，水处理装置1000中，虽然省略图示，但具备调整流入活性污泥处理槽11的原水流量的流量调整槽、从膜分离槽21将剩余污泥抽出的抽吸泵、向膜分离槽21送入药液或稀释水的送液装置以及从处理水槽41向工厂、河流等排放处理水的排水装置等。

利用水处理装置的水处理方法中，首先将工业废水、生活废水等的废水(原水)用活性污泥处理槽11进行活性污泥处理，处理为生物处理水(活性污泥处理工序)。然后，用活性污泥处理槽11的下游设置的膜分离槽21对含有活性污泥以及生物处理水的含污泥处理水进行膜分离处理(膜分离工序)。通过污泥送回装置30将一部分含污泥处理水从膜分离槽21送回活性污泥处理槽11。将含污泥处理水膜分离后的处理水贮留在处理水槽41中。

活性污泥处理槽11中填充有用于进行活性污泥处理的活性污泥。

活性污泥处理槽11上连接有第一流路12和第二流路13。第一流路12是将从工厂、家庭等排出的原水引入活性污泥处理槽11的流路。另一方面，第二流路13是将从活性污泥处理槽11排出的含污泥处理水引入膜分离槽21的流路。

此外，活性污泥处理槽11内设置有用于维持槽内好氧条件的散气装置14。

散气装置14具备将空气向活性污泥处理槽11内散气的散气管14a、向散气管14a供给空气的导入管14b和将空气送入的鼓风机14c。

作为散气管14a，只要能让从鼓风机14c供给的空气向上方排出就没有特别限制，但可举例如开孔的单管、膜型构件。

膜分离槽21储存有从活性污泥处理槽11送入的包括活性污泥以及生物处理水的含污泥处理水。

膜分离槽21具备采用本发明的一个实施方式的膜分离活性污泥装置100。

膜分离活性污泥装置100如后述。

污泥送回装置30将一部分含污泥处理水从膜分离槽21送回活性污泥处理槽11。

污泥送回装置30具备第四流路31。第四流路31是让一部分含污泥处理水从膜分离槽21排出，流入活性污泥处理槽11的流路。

第四流路31上设有泵31a。由此，可将膜分离槽21内的一部分含污泥处理水从膜分离槽21送回活性污泥处理槽11。

处理水槽41贮留有将含污泥处理水膜分离后的处理水。

(膜分离活性污泥装置)

如图1所示，膜分离活性污泥装置100(以下，也称「MBR装置100」)具备膜组件22和膜组件22的下方设置的虹吸式散气装置10。

膜组件22对含有活性污泥的含污泥处理水进行膜分离。膜组件22具备分离膜，通过该分离膜将含污泥处理水固液分离(膜分离)为生物处理水和活性污泥。

作为分离膜，只要有分离能力就没有特别限制，可举例如中空纤维膜、平膜、管状膜、单片膜等。其中，由于容积填充率高，优选中空纤维膜。

作为分离膜使用中空纤维膜时，作为其材质，可举例如、纤维素、聚烯烃、聚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。其中，作为中空纤维膜的材质，基于耐化学药品性和耐pH变化的点，优选PVDF，PTFE。

作为分离膜使用单片膜时，优选使用陶瓷制的膜。

对于分离膜上形成的微细孔的平均孔径，在一般称作超滤膜的膜中为0.001μm～0.1μm左右，一般称为微滤膜的膜中为0.1μm～1μm左右。本实施方式中优选使用平均孔径在上述范围内的分离膜。

膜组件22与第三流路33连接。第三流路33是将透过分离膜的处理水从膜分离槽21排出，引入处理水槽41的流路。

第三流路33上设有泵33a。由此，透过膜组件22的分离膜的处理水可从膜分离槽21排出。

虹吸式散气装置10是利用虹吸作用，进行间歇曝气的散气装置。虹吸式散气装置10具备至少两个虹吸式散气管和至少两个导入管。

图2为本实施方式的虹吸式散气管1的示意立体图。图3是沿着图2的III-III线剖开的截面图。此外，图3所示的箭头表示虹吸式散气管1内的含污泥处理水的流向。如图2以及图3所示，虹吸式散气管1包括虹吸室2、路径4、连通部5、散气孔6和处理水流入口7。本说明书中，在假定从处理水流入口7向散气孔6的废水流向时，将处理水流入口7侧作为「上游」，将散气孔6侧作为「下游」。

虹吸式散气管1是组合多个板状部件而成的箱状壳体，具有上板1A、4个侧板1B，底板1C、第一分隔壁4a和第二分隔壁4b。侧板1B以及第一分隔壁4a从上板1A向上板1A的下方延伸。

第二分隔壁4b从底板1C向底板1C的上方延伸，位于第一分隔壁4a的侧板1B侧。第一分隔壁4a和第二分隔壁4b相互面对。

虹吸室2贮留有空气。虹吸室2是指具有从第二分隔壁4b的上端4b₁到第一分隔壁4a的下端4a₁的高度的空间。虹吸室2通过第二分隔壁4b被划分为第一虹吸室2A和第二虹吸室2B。第一虹吸室2A的上方，以及第二虹吸室2B的上方与连通部5连通。第一分隔壁4a的一部分面对虹吸室2和路径4。换言之，第一分隔壁4a的一部分隔断虹吸室2和路径4。此外，第二分隔壁4b的一部分面对虹吸室2。第二分隔壁4b的上端4b₁至少位于第一分隔壁4a的下端4a₁的上方。

此外，本说明书中的第一分隔壁4a相当于权利要求中的分隔壁。

底板1C的长度比上板1A小。处理水流入口7是指通过侧板1B和底板1C形成的空隙。处理水流入口7位于虹吸室2的下方(或上游)。处理水流入口7与虹吸式散气管1的外部和虹吸室2连通。此外，处理水流入口7位于第一分隔壁4a的下端4a₁的下方。

上板1A中设有散气孔6，散气孔6设在虹吸室2的下游。此外，导入管1a贯通上板1A的厚度方向。

散气孔6的俯视形状为在虹吸式散气管1的排列方向上延伸的长条的矩形状。散气孔6的俯视形状面积优选25cm²以下，更优选20cm²以下。此外，散气孔6的俯视形状的长度方向的长度优选25cm以下，更优选20cm以下。

此外，本实施方式满足以下条件：使用散气孔6的俯视形状的面积，基于下式算出的比R(单位：m)为0.6以上。此外，比R优选0.61以上，更优选大于0.67。

R＝(虹吸室的容积(单位：m³))/(散气孔的俯视形状的面积(单位：m²))

此外，通过增加散气孔6的面积，减少虹吸式散气管1的数量，由于会带来成本削減，比R优选0.8以下，更优选0.75以下。比R的上限值和下限值可任意组合。

上式中，虹吸室2的容积可从实测虹吸室2的深度，宽度以及高度而得到的值求出。

路径4是指从虹吸室2到散气孔6的路径。第二分隔壁4b的剩余部分以及第一分隔壁4a面对路径4。

在俯视膜分离槽21时，虹吸式散气管1设在散气孔6与膜组件22中的分离膜之间重合的位置。

此外，路径4中，不面对虹吸室2以及连通部5的部分上可设有开口部。换言之，在第一分隔壁4a以外也可设有开口部。进一步地，可具备能调整该开口部的开口量的调整机构。虹吸式散气管1通过具有这样的调整机构，可调整气泡的大小、间歇时间。

这里，对以往的虹吸式散气管的运行机理进行说明。图4是说明以往的虹吸式散气管的运行机理的示意截面图。如图4所示，以往的虹吸式散气管D中，气体供给口S设在虹吸室2内。如图4(a)所示，在运行开始前的状态中，虹吸室2、连通部5(参照图3)以及路径4内充满含污泥处理水。此处，从导入管T的气体供给口S连续供给空气。

从气体供给口S持续供给空气，如图4(b)所示，虹吸室2内的含污泥处理水从散气孔6、处理水流入口7挤出，虹吸室2的液面L随之下降。

进一步从气体供给口S持续供给空气，液面L的高度下降到低于第一分隔壁4a的下端4a₁时，如图4(c)所示，虹吸室2以及连通部5中贮留的空气A通过路径4，从散气孔6一下排出，形成气泡20。此外，在气泡20形成的同时，含污泥处理水从处理水流入口7流入虹吸室2，再次呈图4(a)所示的状态。这样，虹吸式散气管1中，循环出现图4(a)～(c)的状态。

将多个这样的以往虹吸式散气管D连接，推定从多个虹吸式散气管D产生气泡发生。图5是表示从多个虹吸式散气管D产生气泡时的空气流动的示意截面图。此外，图5中，出于便利，多个虹吸式散气管D的排列方向不同。此外，图5中，图示的是使用三个虹吸式散气管D的情况。

若使用这样的虹吸式散气装置，研究从多个虹吸式散气管D的气泡产生，会发生如下现象。

通常，由于从虹吸式散气管1产生的气泡，虹吸室2的液面L高度持续变动。虹吸室2的液面L高度在多个虹吸式散气管D中各自不同时，液面L的高度到达第一分隔壁4a的下端4a₁的时间不同。例如，虹吸式散气管D1中，在液面L的高度率先到达第一分隔壁4a的下端4a₁时，气泡20产生。另一方面，剩余的虹吸式散气管D中，只产生少量气泡，或完全没有气泡产生。

关于这样的现象，本发明人们推测如下。首先，虹吸式散气管D1由于产生气泡，虹吸式散气管D1内呈负压。此时，虹吸式散气管D1的虹吸室通过导入管T，与其余的虹吸式散气管D的虹吸室连通。因此，其余的虹吸式散气管D中贮留的空气A1在导入管T中逆流，流出至虹吸式散气管D1。因此，推测其余的虹吸式散气管D中，只产生少量气泡，或完全没有气泡产生。

关于这样的课题，本发明人们进行认真研究的结果是，着眼于导入管所具有的气体供给口的高度，控制空气的流动，由此，发现了多个虹吸式散气管可无偏差地产生气泡的虹吸式散气装置，从而完成了本发明。

图6是表示从本实施方式的虹吸式散气装置10产生气泡时的空气的流动的示意截面图。此外，图6中，出于便利，多个虹吸式散气管1的排列方向不同。此外，图6中图示了三个虹吸式散气管1和三个导入管1a。

三个虹吸式散气管1串联配置。三个虹吸式散气管1由虹吸式散气管1X，虹吸式散气管1Y和虹吸式散气管1Z构成。

三个导入管1a向三个虹吸式散气管1供给空气。三个导入管1a由导入管1aX，导入管1aY和导入管1aZ构成。导入管1aX与虹吸式散气管1X对应，导入管1aY与虹吸式散气管1Y对应，导入管1aZ与虹吸式散气管1Z对应。

三个导入管1a通过分配管1c连接。三个导入管1a，从分配管1c铅直向下地笔直延伸。此外，分配管1c与向分配管1c送入空气的鼓风机1b连接。鼓风机1b送入的空气A通过分配管1c被分别分配到与分配管1c连接的三个导入管1a中。

至少一个虹吸式散气管1中，导入管1a所具有的气体供给口3设在第一分隔壁4a的下端4a₁的下方。此外，连接多个导入管1a的分配管1c连接气体供给口3的上方。虹吸式散气管1中，即，气体供给口3配置在可贮留空气A的虹吸室2的外侧。因此，使用本实施方式的虹吸式散气装置10时，有如下假定。

首先，虹吸式散气管1X由于产生气泡，虹吸式散气管1X内呈负压。这里，虹吸式散气管1X的虹吸室独立于其余虹吸式散气管1的虹吸室。因此，可推测其余的虹吸式散气管1的虹吸室中贮留的空气A1不会在导入管T中逆流，不会流出虹吸式散气管1X。因此，可认为其余的虹吸式散气管1中也能产生气泡。

导入管1a的截面形状没有特别限制。例如，导入管1a的截面形状为圆形时，导入管1a的内径优选4mm以上25mm以下，更优选4.5mm以上15mm以下，进一步优选5mm以上10mm以下，特别优选5.5mm以上、不足8.5mm。导入管1a的内径为4mm以上时，污泥不易堵塞，因而是优选的。本实施方式中，导入管1a的内径固定。

此外，导入管1a的内径大于25mm时，多个导入管1a中，由于接近鼓风机1b的导入管1a、虹吸式散气管1的设置面的倾斜度等，水压相对偏低的导入管1a中容易被优先分配空气。因此，导入管1a的内径为25mm以下时，可从分配管1c向多个导入管1a高效分配空气。

本实施方式中，分配管1c的截面积被构成为大于导入管1a。分配管1c的截面形状没有特别限制。例如，分配管1c的截面形状为圆形时，分配管1c的内径优选20mm以上60mm以下。

气体供给口3优选设在侧板1B的下端1B₁的上方。

通过将气体供给口3设在侧板1B的下端1B₁的上方，可抑制导入管1a的不必要延长，带来低成本化。

虹吸式散气装置10中，构成虹吸式散气装置10的全部导入管1a的气体供给口3优选设在第一分隔壁4a的下端4a₁的下方。

为了容易在导入管1a形成气体供给口3，气体供给口3设在导入管1a的下端1a₁。

此外，导入管上设置的气体供给口可以设置多个。但是，导入管上设置多个气体供给口时，空气供给口被设置成多个气体供给口中，位于铅直方向最上位的空气供给口在划分虹吸室和路径的分隔壁的下端的下部。此外，优选多个气体供给口中，至少一个设在导入管的下端。

根据以上那样结构的虹吸式散气装置10，可得到以下效果。

多个虹吸式散气管1的虹吸室相互独立。因此，可推测多个虹吸式散气管1中即使有先产生气泡的，其余虹吸式散气管1的虹吸室中贮留的空气A1也不会通过导入管T流出。因此，可认为其余虹吸式散气管1中也能产生气泡。

此外，散气孔6的俯视形状的面积与以往的虹吸式散气装置相比更大。因此，虹吸式散气装置10可产生比以往的虹吸式散气装置更大的气泡，可扩大能清洗的范围。

使用散气孔6的俯视形状的面积，基于上式算出的比R为0.6以上时，即使在虹吸式散气管1内的液面高度变动时，也能从多个虹吸式散气管1无偏差地产生气泡。此外，将虹吸式散气装置10设在倾斜面上时，对虹吸作用施加的影响较大，因而特别有效。

通过具备具有这样的尺寸的散气孔6，即使在虹吸式散气管1内的液面高度变动时，也能一边维持高清洗性，一边从多个虹吸式散气管1无偏差地产生气泡。此外，将虹吸式散气装置10设在倾斜面上时，对虹吸作用施加的影响较大，因而特别有效。

进一步地，虹吸式散气装置10中，分配管1c未设在多个虹吸式散气管1的下方。因此，虹吸式散气装置10，在水位低的情况下也能使用。

进一步地，本实施方式中，不必为了提高清洗性，设置大量虹吸式散气管或另外设置使气泡扩散的结构，可将装置自身简略化。

因此，本实施方式的虹吸式散气装置10有优异的膜面清洗性。

此外，根据具备这样的虹吸式散气装置10的MBR装置，即使在虹吸式散气管1内的液面高度变动时，也能有效抑制有机物堆积在膜面上。

进一步地，根据使用这样的MBR装置100的水处理方法，即使在虹吸式散气管1内的液面高度变动时，也能有效抑制有机物堆积在膜面上，稳定地进行水处理。

此外，本发明的一个实施方式的虹吸式散气管、膜分离活性污泥装置，以及水处理方法并不限于上述实施方式。

例如，上述实施方式中，多个导入管1a在上板1A的厚度方向上贯通，但不限于此。例如，多个导入管1a中，至少一个导入管1a可在面对虹吸室2的侧板1B的厚度方向上贯通。

此外，多个导入管1a从分配管1c铅直向下笔直地延伸，但不限于此。多个导入管1a中，至少一个导入管1a可以倾斜至与水平方向的倾斜角为45度以上。导入管1a的倾斜角在45度以上时，导入管1a内流入的污泥容易向外流出，可抑制导入管1a内污泥堵塞。通过多个导入管1a倾斜，可减少虹吸式散气管1上方的空间。由此，可降低与膜面的距离，提高膜面清洗性。

进一步地，多个导入管1a的内径固定，但也可以在从上板1A远离的方向上渐渐减少。此时，导入管1a内难以流入污泥，可抑制导入管1a内污泥堵塞。

进一步地，上述实施方式中，给出了分别设置活性污泥处理槽11和膜分离槽21的方式的例子，但也可以在活性污泥处理槽11中设置膜分离槽21。

＜本发明的第二方式＞

[水处理装置]

以下，对用于本发明第二方式的水处理方法的水处理装置的一例，基于图8进行说明。

如图8所示，本实施方式的水处理装置S1000具备：活性污泥处理槽S11，活性污泥处理槽S11的后段上设置的膜分离槽S21和膜分离槽S21的后段上设置的处理水槽S41。进一步地，水处理装置S1000中，虽省略图示，但具备调整流入活性污泥处理槽S11的原水流量的流量调整槽，从膜分离槽S21抽出剩余污泥的抽吸泵，向膜分离槽S21送入药液、稀释水的送液装置，以及从处理水槽S41向工厂、河流等排放处理水的排水装置等。

活性污泥处理槽S11里填充了用于进行活性污泥处理的活性污泥。

活性污泥处理槽S11中，第一流路S12和第二流路S13连接。第一流路S12是将从工厂、家庭等排出的原水引入活性污泥处理槽S11的流路。第二流路S13是将从活性污泥处理槽S11排出的含污泥处理水(被处理水)引入膜分离槽S21的流路。

可设有用于在活性污泥处理槽S11内维持槽内好氧条件的散气装置S14。

散气装置S14具备：将空气向活性污泥处理槽S11内散气的散气管S14a、向散气管S14a供给空气的导入管S14b和送入空气的鼓风机S14c。

作为散气管S14a，只要是可将从鼓风机S14c供给的空气向上方排出，就没有特别限制，可举例如开孔的单管、膜型构件。

膜分离槽S21储存有从活性污泥处理槽S11送来的含有活性污泥以及生物处理水的含污泥处理水。

膜分离槽S21具备采用本发明的一个实施方式的膜分离活性污泥装置S100(以下，也称「MBR装置S100」)。MBR装置S100如后述。

膜分离槽S21和活性污泥处理槽S11上连接有污泥送回装置S30。污泥送回装置S30将含污泥处理水的一部分从膜分离槽S21送回活性污泥处理槽S11。

污泥送回装置S30具备第四流路S31。第四流路S31是将含污泥处理水的一部分从膜分离槽S21排出，引入活性污泥处理槽S11的流路。

第四流路S31上设有泵S31a。由此，可将膜分离槽S21内的含污泥处理水的一部分从膜分离槽S21送回活性污泥处理槽S11。

处理水槽S41贮留有将含污泥处理水膜分离后的处理水。

(膜分离活性污泥装置)

MBR装置S100具备多个膜组件S22，膜组件S22下方设置的虹吸式散气装置S10。

膜组件S22对含有活性污泥的含污泥处理水进行膜分离。膜组件S22具备分离膜，通过该分离膜，含污泥处理水被固液分离(膜分离)为生物处理水和活性污泥。

作为分离膜，只要具有分离能力就没有特别限制，例如，可举出中空纤维膜、平膜、管状膜、单片膜等。其中，由于容积填充率高，优选中空纤维膜。

作为分离膜，使用中空纤维膜时，作为其材质，可举例如纤维素、聚烯烃、聚砜、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)等。其中，作为中空纤维膜的材质，基于耐化学药品性和耐pH变化的点，优选PVDF、PTFE。

作为分离膜使用单片膜时，优选使用陶瓷制的膜。

作为分离膜上形成的微细孔的平均孔径，一般在称作超滤膜的膜中为0.001μm～0.1μm左右，一般在称作微滤膜的膜中为0.1μm～1μm程度。本实施方式中，优选使用平均孔径在上述范围内的分离膜。

膜组件S22上连接有第三流路S33。第三流路S33是将透过分离膜的处理水从膜分离槽S21排出，引入处理水槽S41的流路。

第三流路S33上设有泵S33a。由此，可将透过膜组件S22的分离膜的处理水从膜分离槽S21排出。

虹吸式散气装置S10如图9～图13所示，具备在水平方向上并成一列配置的5个虹吸式散气管S1和向这些各虹吸式散气管S1供给空气的空气供给装置S50。

虹吸式散气管S1是多个板状部件组合而成的箱状壳体，具备上板部S1A、2个侧板部S1B、2个侧板部S1C、底板部S1D、第一分隔壁S4a和第二分隔壁S4b。

形成各虹吸式散气管S1的2个侧板部S1B和2个侧板部S1C分别为矩形状，侧板部S1B比侧板部S1C更宽。形成各虹吸式散气管S1的2片侧板部S1B和2片侧板部S1C被设置为：侧板部S1B相互相向，侧板部S1C相互相向，各自从上板部S1A的下表面向下方延伸。通过2片侧板部S1B和2片侧板部S1C，形成截面为长方形状的四方筒。虹吸式散气装置S10中的5个虹吸式散气管S1被连接为：相邻的虹吸式散气管S1的侧板部S1C的面相互面对。

各上板部S1A上的靠近1个侧板部S1B的部分上，形成有沿着该侧板部S1B延伸的散气孔S6。第一分隔壁S4a的主视图形状为矩形状，如图12及图13所示，被设置为：与侧板部S1B相互面对，夹着散气孔S6，从上板部S1A向下方延伸。

底板部S1D被设为，从形成有散气孔S6一侧的侧板部S1B的下端附近的部分向内侧延伸。底板部S1D中的侧板部S1C的表面方向的长度比上板部S1A短。通过底板部S1D，由2片侧板部S1B和2片侧板部S1C形成的四方筒的下方的开口部分被堵住约一半，未被该开口部分中的底板部S1D堵住的部分为处理水流入部S7。

第二分隔壁S4b被设为，从位于底板部S1D上的与第一分隔壁S4a的散气孔S6相反侧的端部向上方延伸。第一分隔壁S4a和第二分隔壁S4b的表面相互面对。

虹吸式散气管S1中，假定废水从处理水流入部S7向散气孔S6流动时，将处理水流入部S7侧作为「上游」，散气孔S6侧作为「下游」。

虹吸室S2贮留有空气。虹吸室S2是指比虹吸式散气管S1内的第一分隔壁S4a更靠处理水流入部S7侧的具有从第二分隔壁S4b的上端S4b₁到第一分隔壁S4a的下端S4a₁的高度的空间。虹吸室S2通过第二分隔壁S4b被划分为第一虹吸室S2A和第二虹吸室S2B。

第一虹吸室S2A的上方以及第二虹吸室S2B的上方通过连通部S5连通。从虹吸式散气管S1内的第二虹吸室S2B到散气孔S6的部分为路径S4。第一分隔壁S4a的一部分面对虹吸室S2和路径S4。换言之，第一分隔壁S4a的一部分将虹吸室S2和路径S4隔断。此外，第二分隔壁S4b的一部分面对虹吸室S2。第二分隔壁S4b的上端S4b₁至少位于第一分隔壁S4a的下端S4a₁的上方。处理水流入部S7形成于虹吸式散气管S1的底部，位于第一分隔壁S4a的下端S4a₁的下方。

如此，虹吸式散气管S1的内部，从上游到下游，依次形成第一虹吸室S2A、连通部S5、第二虹吸室S2B、路径S4。然后，虹吸式散气管S1中的虹吸室S2的下游中，在比路径S4的虹吸室S2高的位置上形成有散气孔S6，虹吸室S2的上游形成有处理水流入部S7。通过处理水流入部S7，虹吸式散气管S1的外部和虹吸室S2连通。

散气孔S6俯视形状为在虹吸式散气管S1的排列方向上延伸的长条的矩形状。散气孔S6的俯视形状的面积优选40cm²以下，更优选25cm²以下，进一步优选20cm²以下。此外，散气孔S6的俯视形状的长度方向的长度优选40cm以下，更优选25cm以下，进一步优选20cm以下。

此外，本实施方式满足以下条件：使用散气孔S6的俯视形状的面积，基于下式算出的比R(单位：m)为0.6以上。此外，比R优选0.61以上，更优选大于0.67。

R＝(虹吸室的容积(单位：m³))/(散气孔的俯视形状的面积(单位：m²))

虹吸式散气装置10中的虹吸式散气管S1的数量在本例中为5个，但可根据膜组件S22的大小，片数适当设定，可以是4个以下，也可以是6个以上。

虹吸式散气管S1材质没有特别地限定，可举例如聚乙烯、聚丙烯、AS树脂、ABS树脂、丙烯酸树脂(PMMA)、聚氯乙烯树脂(PVC)、聚缩醛树脂(POM)、聚酰胺树脂(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚碳酸酯树脂(PC)、改性聚苯醚树脂(PPE)、聚苯硫醚树脂(PPS)、聚醚醚酮树脂(PEEK)、聚砜树脂(PSf)、聚醚砜树脂(PES)等。虹吸式散气管S1的材质可以是1种，也可以是2种以上的组合。此外，也可以是不锈钢(SUS304系，SUS316系)等的金属制品。

空气供给装置S50如图8～图13所示，具备：分配管S1c、向分配管S1c送入空气的鼓风机S1b、从分配管S1c分支出的4个导入部S1a和从分配管S1c分支出的1个导入部S1d。

分配管S1c被设为，在各虹吸式散气管S1上方，虹吸式散气装置S10的长度方向上，即5个虹吸式散气管S1并列的方向上延伸。分配管S1c在俯视图中，位于与虹吸式散气管S1的宽度方向上的散气孔S6相反侧的端部上。

分配管S1c的截面积被构成为大于后述的导入部S1a、S1d的截面积。分配管S1c的截面形状没有特别限制。例如，分配管S1c的截面形状为圆形时，分配管S1c的内径优选10mm以上60mm以下。

作为分配管S1c的材质，没有特别限定，可举例如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氟系树脂(PTFE、PVDF、PFA)、尼龙、聚氨酯等的树脂制配管或管、不锈钢(SUS304系、SUS316系)等的金属制配管等。分配管S1c的材质可以是1种，也可以是2种以上的组合。

4个导入部S1a被设为，各自从分配管S1c中的与相邻的虹吸式散气管S1间对应的部分分支出来，在相邻的虹吸式散气管S1间沿上下方向延伸。各导入部S1a具备从分配管S1c分支出来的管状支管部S52和设在支管部S52的下端侧的下侧筒部S54。

下侧筒部S54是，由两相邻的虹吸式散气管S1中的相向的2片侧板部S1C、将这些侧板部S1C的端部相互连接而设置的2片侧板部S54a和堵住由2片侧板部S1C以及2片侧板部S54a构成的四方筒的上侧开口端而设置的顶板部S54b形成的筒状部分。支管部S52的下端部与顶板部S54b连接，从而使支管部S52的内部和下侧筒部S54的内部连通。各导入部S1a中，形成下侧筒部S54的一对的侧板部S54a以及顶板部S54b与相邻的虹吸式散气管S1形成为一体。

本例的下侧筒部S54中，作为连接一对侧板部S54a的相互之间侧端的侧板，利用了两相邻的虹吸式散气管S1的侧板部S1C。即，本例中，下侧筒部S54和与下侧筒部S54两相邻的虹吸式散气管S1各自共用侧板部S1C。

下侧筒部S54的下端为开口端。此外，作为各导入部S1a中的下侧筒部S54的下游侧的侧板，与虹吸式散气管S1共用的侧板部S1C的下端部上形成有切口部S54c。即，与导入部S1a的分配管S1c为相反侧的端部中的、面对下游侧的虹吸式散气管S1的处理水流入部S7的部分上形成有切口部S54c。导入部S1a中，形成有由下侧筒部S54的下端的开口端和切口部S54c构成的空气供给口S3a。

各导入部S1a分别从空气供给口S3a，通过处理水流入部S7，向各导入部S1a的下游侧的虹吸式散气管S1的虹吸室S2供给空气。

此外，侧板部S1C上，除了切口部S54c外，还可以设有1个以上的空气供给口。另外，除了切口部S54c外还设有1个以上的空气供给口时，除了切口部S54c外，另外设置的空气供给口中，位于铅直方向最上位的空气供给口被设在划分虹吸室和路径的分隔壁的下端的下部。

将导入部S1a在与长度方向垂直的方向上切断时的流路最小截面积优选20mm²～350mm²，更优选28mm²～200mm²，进一步优选35mm²～100mm²，特别优选40mm²～60mm²。导入部S1a的流路最小截面积若在所述范围的下限值以上，导入部S1a内难以被污泥堵塞。导入部S1a的流路最小截面积若在所述范围的上限值以下，容易向各虹吸式散气管S1均等地分配空气。

此外，流路最小截面积的意思是，导入部的流路截面积最小的流路最小截面积部上的截面积。

导入部S1a的流路最小截面积部(未图示)，只要在高度方向的任意位置上有至少1处即可。从防止污泥流入导致的堵塞观点来看，优选在导入部S1a的尽量高的位置设置流路最小截面积部。

切口部S54c的主视图形状是矩形的上部向上方凸起那样的突出为圆弧状的形状。此外，切口部S54c的主视图形状不限于所述形状，例如可以是三角形状、半圆状、矩形等。其中，作为切口部S54c的主视图形状，优选朝向上方宽度逐渐变窄的形状。切口部S54c中，虽然上部更容易被污泥堵塞，但切口部S54c若是朝向上方宽度逐渐变窄的形状，即使切口部S54c的上部被污泥堵塞，也容易从较宽的下部向虹吸式散气管S1内高效供给空气。具体地，作为切口部S54c的主视图形状，优选像本例那样的矩形的上部向上方凸起的、突出为圆弧状的形状，或三角形状、半圆状。

切口部S54c的铅直方向最上部，设在第一分隔壁S4a下端S4a₁的下部。此外，切口部S54c的铅直方向最上部，优选设在路径S4的最下端的上部。

对于主视图中的切口部S54c的宽度，优选该切口部的最大宽度为4～30mm，更优选8～20mm。切口部S54c的所述最大宽度若在所述范围的上限值以下，容易向虹吸式散气管S1内高效供给空气。切口部S54c的所述最大宽度若在所述范围的下限值以上，难以引起切口部的污泥堵塞。

导入部S1d被设为：从位于分配管S1c中的最上游侧的虹吸式散气管S1的上游侧分支出来，沿着虹吸式散气管S1的侧板部S1C的外侧在上下方向上延伸。导入部S1d具备从分配管S1c分支出来的管状支管部S56和支管部S56的下端侧上设置的下侧筒部S58。

下侧筒部S58是由位于最上游侧的虹吸式散气管S1的上游侧的侧板部S1C、从该侧板部S1C的两端部分别向外侧沿着分配管S1c的长度方向延伸的2片长方形状的侧板部S58a、连接这2片侧板部S58a中的距离侧板部S1C较远侧的端部而设置的侧板部S58d和将由侧板部S1C、2片侧板部S58a以及侧板部S58d构成的四方筒的上侧开口端堵住而设置的顶板部S58b形成的筒状的部分。支管部S56的下端部与顶板部S58b连接，从而使支管部S56的内部和下侧筒部S58的内部连通。导入部S1d中，形成下侧筒部S58的一对侧板部S58a以及顶板部S58b与相邻的虹吸式散气管S1形成为一体。

本例的下侧筒部S58中，作为连接一对侧板部S58a的一侧的相互间侧端的侧板，利用了相邻的虹吸式散气管S1的侧板部S1C。即，本例中，下侧筒部S58和与下侧筒部S58相邻的虹吸式散气管S1共用侧板部S1C。

下侧筒部S58的下端为开口端。此外，作为导入部S1d中的下侧筒部S58的下游侧的侧板，在与虹吸式散气管S1共用的侧板部S1C的下端部上形成有切口部S58c。即，与导入部S1d的分配管S1c为相反侧的端部中的、面对下游侧的虹吸式散气管S1的处理水流入部S7的部分上形成有切口部S58c。导入部S1d中，形成有由下侧筒部S58的下端的开口端和切口部S58c构成的空气供给口S3b。

导入部S1d是从空气供给口S3b，通过处理水流入部S7，向导入部S1d的下游侧的虹吸式散气管S1的虹吸室S2供给空气。

导入部S1d的流路最小截面积的优选方式与导入部S1a的流路最小截面积的优选方式相同。

切口部S58c的主视图形状如图13所示，是矩形的上部向上方凸起那样的、突出为圆弧状的形状。此外，切口部S58c的主视图形状不限于所述形状，可以是例如三角形状、半圆状、矩形状等。

切口部S58c的主视图形状以及面积的优选方式与切口部S54c的优选方式相同。

如前述，虹吸式散气装置S10中，如图10所示，各虹吸式散气管S1的上板部S1A、各导入部S1a的顶板部S54b和导入部S1d的顶板部S58b形成为一体结构，将它们作为整体在俯视图中是由长条的矩形状的顶板S10a构成。此外，如图12示，位于虹吸式散气装置S10的相同侧的各虹吸式散气管S1的侧板部S1B、各导入部S1a的侧板部S54a和导入部S1d的侧板部S58a形成为一体结构，将它们作为整体在俯视图中是由长条的矩形状的侧板部S10b构成。

如此，虹吸式散气装置S10中，各虹吸式散气管S1形成为一体。由此，无需各导入部S1a、S1d的空气供给口S3a、S3b的上下方向的位置对齐或各虹吸式散气管S1的上下方向的位置对齐，因此，容易从各虹吸式散气管S1均等地散气。此外，不仅虹吸式散气装置S10的组装作业较为容易，由于零件数量減少，对成本也是有利的。

导入部S1a、S1d的材质没有特别限定，例如可举出与在虹吸式散气管S1中所举例的材质相同的材质。导入部S1a、S1d材质可以是1种，也可以是2种以上的组合。

分配管S1c位于各虹吸式散气管S1的上方，故而位于各导入部S1a的空气供给口S3a以及导入部S1d的空气供给口S3b的上方。由此，在空气供给装置S50中，可抑制仅向接近鼓风机S1b的上游侧的虹吸式散气管S1供给空气，可向多个虹吸式散气管S1均等地供给空气，因而可从各虹吸式散气管S1均等地散气。

虹吸式散气装置S10优选设在使膜分离槽S21为俯视图时，膜组件S22中的相邻的分离膜间与各虹吸式散气管S1的散气孔S6重合的位置。此外，虹吸式散气装置S10优选被设为，使膜分离槽S21为俯视图时，各虹吸式散气管S1的散气孔S6和膜组件S22交叉。

以下，对虹吸式散气管S1的散气机理进行说明。

运行开始前，如图14(a)所示，虹吸式散气管S1内中的虹吸室S2、连通部S5以及路径S4中充满含污泥处理水SB(被处理水)。从空气供给装置S50中的鼓风机S1b向分配管S1c送气，将从分配管S1c向各导入部S1a、S1d分配的空气SA，从空气供给口S3a、S3b向各虹吸式散气管S1内的虹吸室S2连续地供给。从空气供给口S3a、S3b持续供给空气SA时，如图14(b)所示，虹吸室S2内的含污泥处理水SB从散气孔S6、处理水流入部S7挤出，虹吸室S2的液面SS随之下降。

进一步地，从空气供给口S3a、S3b持续供给空气SA，液面SS的高度若低于第一分隔壁S4a的下端S4a₁，如图14(c)所示，由于路径S4内和第一虹吸室S2A这2个气液界面的高度差，空气SA向路径S4移动，从散气孔S6一下排出，形成气泡S20。从散气孔S6散气时，如图14(d)所示，由于含污泥处理水SB从处理水流入部S7流入，液面SS的高度上升到第二分隔壁S4b的上端S4b₁附近。然后，循环进行图14(b)～(d)的状态，由此进行间歇曝气。

如前述，将从分配管分支出来的导入管与多个虹吸式散气管各自的上部直接连接供给空气的虹吸式散气装置中，特别在空气流量较小时，每次来自各虹吸式散气管的散气时，都有某一个虹吸式散气管这种排出的气泡意外变小，或未被散气，难以从各虹吸式散气管均等地散气。

以图19示例的以往的虹吸式散气装置S210为例具体的说明。虹吸式散气装置S210具备：水平方向并排配置的3个虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z和设于各虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z的上方，向这些各虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z供给空气的空气供给装置S250。

空气供给装置S250具备：设在各虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z上方的分配管S201c，向分配管S201c送入空气的鼓风机，和从分配管S201c向下方分支出来的3个导入管S201aX、S201aY、S201aZ。各虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z，除了与他们的上部中的连通部S205相面对的部分上设有空气供给口S203以外，与虹吸式散气管S1是同样方式。3个导入管S201aX、S201aY、S201aZ各自与虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z的空气供给口S203直接连接。

虹吸式散气装置S210中，由于虹吸室S202内的液面SS的晃动、倾斜度设置，装置制造误差等引起的虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z间的设置高度差等的影响，各虹吸室S202内的液面SS的高度产生偏差，各虹吸式散气管S201X、S201Y、S201Z的散气时机会产生偏差。

例如，若虹吸式散气管S201X的散气时机早于虹吸式散气管S201Y、S201Z，内部的空气SA排出时，若虹吸式散气管S201X内存在空气SA的部分为负压，分配管S201c以及各导入管S201aX、S201aY、S201aZ内的空气被引入虹吸式散气管S201X内。由此，特别在来自鼓风机的空气流量较小时，由于分配管S201c以及各导入管S201aX、S201aY、S201aZ内减压，虹吸式散气管S201Y，S201Z内的空气SA通过各导入管S201aY、S201aZ逆流。如此，虹吸式散气管S201Y、S201Z中，通过路径S204散气的空气SA的一部分通过导入管S201aY、S201aZ逆流，由此，排出的气泡较小，或者没有气泡。

此外，虹吸式散气管S201Y、虹吸式散气管S201Z中的任意一个的散气时机较早时，散气时机较晚的虹吸式散气管中，由于同样的机理，所排出的气泡变小，或没有气泡排出。

对此，本实施方式的虹吸式散气装置S10中，从各虹吸式散气管S1间配置的各导入部S1a的空气供给口S3a、导入部S1d的空气供给口S3b，通过虹吸室S2下游侧的处理水流入部S7向各虹吸式散气管S1的虹吸室S2供给空气SA。这样，从虹吸式散气管S1外侧的导入部S1a、S1d将空气SA供给至虹吸式散气管S1内的虹吸室S2。因此，导入部S1a、S1d的空气供给口S3a、S3b在虹吸式散气装置S10运行时，时长存在于被含污泥处理水SB充满的部分。由此，如图15所示，即使某一个虹吸式散气管S1(图15(a))散气的时机早于其他虹吸式散气管S1(图15(b)，图15(c))，时机较早的虹吸式散气管S1内存在空气SA的部分为负压，其负压也不会通过各导入部S1a、S1d影响其他虹吸式散气管S1。其结果是，空气流量即使较少，散气时机较晚的虹吸式散气管S1内的空气SA也不会逆流，可抑制从虹吸式散气管S1排出的气泡意外变小，因此，可从多个虹吸式散气管S1均等地散气。

此外，从虹吸式散气管S1外侧配置的导入部S1a、S1d，通过空气供给口S3a、S3b供给空气SA，但导入部S1a、S1d的空气供给口S3a、S3b中，没有储存虹吸式散气管S1内的空气SA的部分，因而可抑制附着在空气供给口S3a、S3b上的污泥干燥固化导致的空气供给口S3a、S3b堵塞。

如以上说明，本发明中，虹吸式散气装置的空气供给装置中，从分配管分支出来的导入部位于相邻的虹吸式散气管间，利用该导入部从虹吸式散气管外侧，通过处理水流入部向虹吸室供给空气。因此，多个虹吸式散气管中散气的时机即使有偏差，散气时机较晚的虹吸式散气管内的空气也不会逆流，可从多个虹吸式散气管均等地散气。此外，可抑制导入部的空气供给口堵塞。

此外，本发明的虹吸式散气装置，不限于上述虹吸式散气装置S10。例如，在本发明的虹吸式散气装置中，可以从导入部向与该导入部相邻的至少两个虹吸式散气管各自的虹吸室供给空气。具体地，例如可以是图16示例的虹吸式散气装置S10A。图16中的与图11相同的部分标记相同符号，省略说明。

虹吸式散气装置S10A具备在水平方向并为一列配置的6个虹吸式散气管S1和向各虹吸式散气管S1供给空气的空气供给装置S50A。空气供给装置S50A具备分配管S1c和从分配管S1c分支出来的3个导入部S1a。虹吸式散气装置S10A中，使6个虹吸式散气管S1为从上游侧起的每2个虹吸式散气管S1为一组的三组时，各导入部S1a被设为从分配管S1c中与各组相邻的虹吸式散气管S1间对应的部分分支出来，在相邻的虹吸式散气管S1间沿上下方向延伸。

6个虹吸式散气管S1和虹吸式散气装置S10同样是一体式。此外，作为各导入部S1a中的下侧筒部S54的上游侧以及下游侧的侧板与两相邻的虹吸式散气管S1共用的侧板部S1C的下端部上，各自形成有切口部S54c。即，与导入部S1a的分配管S1c为相反侧的端部中的面对上游侧和下游侧的虹吸式散气管S1的处理水流入部S7的部分上各自形成有切口部S54c。由此，各导入部S1a从各自的空气供给口S3a，通过处理水流入部S7向各导入部S1a的两相邻的虹吸式散气管S1的虹吸室S2供给空气。

虹吸式散气装置S10A的上述部分以外的方式与虹吸式散气装置S10的方式相同。

虹吸式散气装置S10A中也和虹吸式散气装置S10同样，即使空气流量较少，散气时机较晚的虹吸式散气管S1内的空气也不会逆流，可抑制从虹吸式散气管S1排出的气泡意外变小，因此，可从多个虹吸式散气管S1均等地散气。此外，可抑制由于导入部S1a的空气供给口S3a上附着的污泥干燥固化使空气供给口S3a堵塞。

此外，如虹吸式散气装置S10A那样从1个导入部S1a向两相邻的虹吸式散气管S1供给空气的方式，与如虹吸式散气装置S10那样对1个虹吸式散气管S1设置1个导入部S1a的方式相比，导入部S1a的数量减少，空气的分配次数减少，因而基于容易向各虹吸式散气管S1均等地供给空气的点是有利的。

此外，本发明的虹吸式散气装置可以是图17示例的虹吸式散气装置S10B。图17中的和图12相同的部分标记相同符号，省略说明。

虹吸式散气装置S10B具备：在水平方向上使每6个平行、并为两列配置的合计12个虹吸式散气管S1和向这些各虹吸式散气管S1供给空气的空气供给装置S50B。

空气供给装置S50B具备分配管S1c和从分配管S1c分支出来的3个导入部S1a。空气供给装置S50B的分配管S1c被设置为，在俯视图中在将每6个虹吸式散气管S1并成的两列之间，沿着每6个虹吸式散气管S1所并成的列的长度方向延伸。虹吸式散气装置S10B中，使12个虹吸式散气管S1为从上游侧起的各列都是2个、每合计4个虹吸式散气管S1为一组的三组时，各导入部S1a在分配管S1c中的各组的各列中，从与相邻的虹吸式散气管S1之间对应的部分分支出来。虹吸式散气装置S10B中，在俯视图中呈1个导入部S1a的周围配置有4个虹吸式散气管S1的状态。

空气供给装置S50B的3个导入部S1a和12个虹吸式散气管S1与虹吸式散气装置S10同样，形成为一体。

各导入部S1a的下侧筒部S54中设有将在列的长度方向中各列中位置对应的2个虹吸式散气管S1的侧板部S1C相互接近的一侧的端部连接的2个侧板部S54d。此外，设有将各列中相邻的2个虹吸式散气管S1的相向的2片侧板部S1C的从分配管S1c远离的一侧的端部间连接的2个侧板部S54a。各导入部S1a的下侧筒部S54由导入部S1a的周围配置的4个虹吸式散气管S1的导入部S1a侧的侧板部S1C、2片侧板部S54d和2片侧板部S54a形成四方筒状。此外，各导入部S1a的下侧筒部S54被设为在各列中相邻的虹吸式散气管S1间沿上下方向延伸。

此外，作为各导入部S1a中的下侧筒部S54的上游侧以及下游侧的侧板与周围的4个虹吸式散气管S1共用的侧板部S1C的下端部上分别形成有切口部S54c形成。即，与导入部S1a的分配管S1c为相反侧的端部上、面对周围的4个虹吸式散气管S1的处理水流入部S7的部分上分别形成切口部S54c。由此，各导入部S1a分别从空气供给口S3a，通过处理水流入部S7向各导入部S1a的周围的4个虹吸式散气管S1的虹吸室S2供给空气。

虹吸式散气装置S10B的上述部分以外的方式和虹吸式散气装置S10的方式相同。

虹吸式散气装置S10B中也和虹吸式散气装置S10同样，即使空气流量较少，散气时机较晚的虹吸式散气管S1内的空气也不会逆流，可抑制从虹吸式散气管S1排出的气泡意外变小，因此，可从多个虹吸式散气管S1均等地散气。此外，可抑制导入部S1a的空气供给口S3a上附着的污泥干燥固化导致的空气供给口S3a堵塞。

此外，如虹吸式散气装置S10B，从1个导入部S1a向周围的4个虹吸式散气管S1供给空气的方式，比虹吸式散气装置S10A进一步减少了导入部S1a的数量，减少了空气的分配次数，因而从容易向各虹吸式散气管S1均等地供给空气的点来看是有利。

此外，本发明的虹吸式散气装置中，分配管和虹吸式散气管可以是一体的。具体地，例如，可以是图18示例的虹吸式散气装置S10C。图18中的与图11相同的部分标记相同符号，省略说明。

虹吸式散气装置S10C具备在水平方向并成一列配置的6个虹吸式散气管S1和向各虹吸式散气管S1供给空气的空气供给装置S50C。空气供给装置S50C具备分配管S1c和从分配管S1c分支出来的3个导入部S1e。虹吸式散气装置S10C中，使6个虹吸式散气管S1为从上游侧起每2个虹吸式散气管S1为一组的三组时，各导入部S1e被设为从分配管S1c中的与各组相邻的虹吸式散气管S1间对应的部分分支出来，在相邻的虹吸式散气管S1间沿上下方向延伸。

导入部S1e除了不具有从分配管S1c分支出来的管状支管部S52以外，与空气供给装置S50、S50A中的导入部S1a相同。虹吸式散气装置S10C的方式除了导入部S1e不具有支管部S52、分配管S1c和各虹吸式散气管S1为一体以外，与虹吸式散气装置S10A的方式相同。

虹吸式散气装置S10C中也和虹吸式散气装置S10同样，即使空气流量较少，散气时机较晚的虹吸式散气管S1内的空气也不会逆流，可抑制从虹吸式散气管S1排出的气泡意外变小，可从多个虹吸式散气管S1均等地散气。此外，可抑制导入部S1e的空气供给口S3a上附着的污泥干燥固化导致的空气供给口S3a堵塞。

此外，使分配管S1c和虹吸式散气管S1为一体的方式基于强度更高的点是有利的。此外，不仅虹吸式散气装置S10C组装作业容易，由于零件数量減少，对成本也有利。

本发明虹吸式散气装置中，空气供给装置的分配管、导入部和虹吸式散气管也可以是非一体的。可以是例如如下的虹吸式散气装置：作为导入部，可设置延伸到虹吸式散气管的下端的下方的管状导入管，从由该导入管的下端的开口端构成的空气供给口，通过处理水导入部向虹吸式散气管内的虹吸室供给空气。

此外，也可以是导入部的端部上不形成切口部，空气供给口不含切口部的虹吸式散气装置。

[水处理方法]

以下，作为本发明的第一方式以及第二方式涉及的水处理方法一例，对使用上述水处理装置S1000的水处理方法进行说明。本发明的水处理方法也可以不使用水处理装置S1000而是使用水处理装置1000进行。本发明的水处理方法包括，使用活性污泥对原水进行活性污泥处理的活性污泥处理工序和对活性污泥处理工序中得到的含污泥处理水进行膜分离的膜分离工序。

(活性污泥处理工序)

利用水处理装置S1000的水处理方法中，使从工厂、家庭等中排出的工业废水、生活废水等的废水(原水)通过第一流路S12流入活性污泥处理槽S11，在活性污泥处理槽S11中进行活性污泥处理，成为生物处理水。使处理后的含污泥处理水(被处理水)通过第二流路S13流入膜分离槽S21。

(膜分离工序)

膜分离槽S21中，通过MBR装置S100的膜组件S22，对含有活性污泥以及生物处理水的含污泥处理水(被处理水)进行膜分离处理。膜分离处理中，通过虹吸式散气装置S10进行曝气。

虹吸式散气装置S10中，优选定期向导入部S1a内注入水来抑制污泥闭塞。

含污泥处理水SB的一部分通过污泥送回装置S30从膜分离槽S21送回活性污泥处理槽S11。通过膜组件S22将含污泥处理水SB膜分离后的处理水通过第三流路S33送到处理水槽S41贮留。处理水槽S41中贮留的处理水可作为工业用水再利用或向河流等排放。

此外，本发明的水处理方法可以是使用活性污泥处理槽11(S11)中设有MBR装置100(S100)的水处理装置，同时进行活性污泥处理工序和膜分离工序的方法。

以上，一边参照附图，一边说明了本发明涉及的适宜的实施方式例，但显然，本发明不限于这些例子。上述例子中所示的各结构部件的各种形状、组合等只是一例，在不偏离本发明的主旨的范围，基于设计要求等可进行种种变更。

[实施例]

以下通过实施例说明本发明，但本发明不受这些实施例限制。

实施例1～4

制作与图7中示例的虹吸式散气装置10同样结构的虹吸式散气装置。虹吸式散气装置10具备三个虹吸式散气管1。虹吸式散气装置10中，三个虹吸式散气管1全部为相同形状，外部尺寸为200mm×200mm×70mm的壳体。此外，虹吸式散气管1所具有的虹吸室2的容积为1170ml。进一步地，虹吸式散气管1所具有的散气孔6的俯视形状为矩形。散气孔6的俯视形状的面积为19cm²，其俯视形状的长度方向的长度为19cm。图7所示的各虹吸式散气管1中，基于下式算出的比R为0.62。

R＝(虹吸室的容积(单位：m³))/(散气孔的俯视形状的面积(单位：m²))

将该虹吸式散气装置10放入水槽，沿着具有表1所示倾斜度的底面进行浸渍。然后，通过设在第一分隔壁4a的下端4a₁的下方的气体供给口3，连续供给60L/分的空气。接下来，研究是否有气泡从三个虹吸式散气管1产生。此外，目视确认从虹吸式散气管1产生气泡的样子。

比较例1

将图7所示的各虹吸式散气管1所具有的气体供给口3的位置设在第一分隔壁4a的下端4a₁的上方，除此之外，与实施例1同样地进行，研究是否产生气泡。

该评价中，三个虹吸式散气管1稳定地产生气泡的为「AA」，不稳定但三个虹吸式散气管1有气泡产生的为「A」，三个虹吸式散气管1中有不产生气泡的区域的为「B」。结果如表1所示。

表1中，实施例1～4以及比较例1的各虹吸式散气管1所具有的气体供给口3的位置在第一分隔壁4a的下端4a₁的下方的为「下方」，气体供给口3的位置在第一分隔壁4a的下端4a₁的上方的为「上方」。

[表1]

实施例1～4以及比较例1中，伴随着图7所示的虹吸式散气装置10的运行，确认到虹吸室2的液面高度变动。确认了实施例1～4的虹吸式散气装置10中，在表1所示的水槽底面的倾斜度条件中的至少一个条件下，全部的虹吸式散气管1稳定地产生了气泡。此外，确认了实施例3以及实施例4中，在表1所示的水槽底面的倾斜度条件下，全部的虹吸式散气管1稳定地产生了气泡。

另一方面，确认了比较例1的虹吸式散气装置10中，在表1所示的水槽底面的倾斜度条件下，至少一个虹吸式散气管1中没有气泡产生。

实施例S1～S4

制作与图16示例的虹吸式散气装置S10A同样结构的虹吸式散气装置。该虹吸式散气装置中，6个虹吸式散气管全部是相同形状，各虹吸式散气管中，外部尺寸为高度200mm×长度162mm×宽度70mm的壳体。虹吸式散气管的虹吸室的容积为973ml，散气孔的俯视形状的面积为15cm²。从内径20mm(截面积314mm²)的分配管，向流路最小截面积50mm²的导入部(流路最小截面积部以外的截面积1800mm²)供给空气，通过与图13同样形状的切口部(宽20mm)向虹吸室供给空气。此外，流路最小截面积部设在与导入部中的虹吸式散气管的上板部相同的位置。

将该虹吸式散气装置放入水槽，沿着具有表1所示倾斜度的底面进行浸渍，连续供给60L/分的空气。然后，目视确认从6个虹吸式散气管产生气泡的样子。

比较例S1

虹吸式散气管数量为6个，除此之外，使用与图19示例的虹吸式散气装置S210同样结构的虹吸散气装置，从分配管向6个虹吸式散气管的上方直接供给空气，除此之外，与实施例S1同样地连续供给，目视确认从6个虹吸式散气管产生气泡的样子。

各例的虹吸式散气装置的气泡发生状态的评价中，6个虹吸式散气管稳定地产生气泡的为「AA」，不稳定但6个虹吸式散气管产生气泡的为「A」，6个虹吸式散气管中有不产生气泡的区域的为「B」。结果如表2所示。

表2中，实施例S1～S4以及比较例S1的各虹吸式散气管1所具有的气体供给口S3的位置在第一分隔壁S4a的下端S4a₁的下方的为「下方」，气体供给口S3的位置在第一分隔壁S4a的下端S4a₁的上方的为「上方」。

[表2]

比较例S1中，即便水槽底面无倾斜时，由于液面晃动的影响，各虹吸室内的液面到达第一分隔壁的下端的时机也会产生偏差，存在任意虹吸式散气管完全没有排出空气的情况。

实施例S1以及S2中，在水槽底面无倾斜时，没有受到来自其他虹吸式散气管的空气排出的影响，全部的虹吸式散气管均排出了气泡。

实施例S3中，由于水槽底面的倾斜度，分配给各虹吸式散气管的空气量上产生偏差，但未受到来自其他虹吸式散气管的空气排出的影响，全部的虹吸式散气管均排出了气泡。

实施例S4中，即使是15/1000的水槽底面倾斜度，也未受到来自其他虹吸式散气管的空气排出的影响，全部的虹吸式散气管均排出了气泡。

Claims (11)

1.一种虹吸式散气装置，是进行间歇曝气的虹吸式散气装置；

具备：至少两根虹吸式散气管，

和向所述虹吸式散气管供给空气的空气供给装置；

所述虹吸式散气管具有：

包括第一虹吸室以及所述第一虹吸室下游侧的第二虹吸室的虹吸室，

连通所述第一虹吸室和所述第二虹吸室的连通部，

设置于所述虹吸室下游的散气孔，

从所述虹吸室到达所述散气孔的路径，

和设置于所述虹吸室上游的处理水流入部；

所述空气供给装置具备：

在各虹吸式散气管的上方，在所述虹吸式散气管并列的方向上延伸的分配管，

和从所述分配管分支出、向所述虹吸式散气管供给空气的、具有至少一个空气供给口的导入部；

所述分配管设置在所述空气供给口上方，

所述导入部的流路最小截面积为20～350mm²，

所述导入部所具有的所述空气供给口中，位于铅直方向最上位的空气供给口设置在划分所述虹吸室和所述路径的分隔壁的下端的下部。

2.根据权利要求1记载的虹吸式散气装置，位于所述铅直方向最上位的空气供给口设在所述路径的最下端的上部。

3.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，将所述导入部设置为位于相邻的所述虹吸式散气管之间，

所述空气供给口包括在所述导入部上的与所述分配管为相反侧的端部上形成的切口部，该切口部形成于所述导入部的面对所述处理水流入部的部分。

4.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，从所述导入部向与所述导入部相邻的至少两个所述虹吸式散气管各自的虹吸室供给空气。

5.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，所述导入部为导管，所述空气供给口设在所述导管的下端。

6.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，所述散气孔的俯视形状为，沿着所述虹吸式散气管的排列方向延伸的长条形状，

所述散气孔的俯视形状的面积为25cm²以下，且所述俯视形状的长度方向的长度为25cm以下。

7.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，满足以下条件：用所述散气孔的俯视形状面积，基于下式算出的比R为0.6以上；R的单位为m，容积的单位为m³，面积的单位为m²，

R＝所述虹吸室的容积/所述散气孔的俯视形状的面积。

8.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，所述导入部和所述虹吸式散气管形成为一体。

9.根据权利要求1或2记载的虹吸式散气装置，所述分配管和所述虹吸式散气管形成为一体。

10.一种膜分离活性污泥装置，具备：权利要求1～9中任意一项记载的虹吸式散气装置，和对含有活性污泥的含污泥处理水进行膜分离的膜组件。

11.一种水处理方法，包括：使用活性污泥对原水进行活性污泥处理，

对所述活性污泥处理所得到的含污泥处理水进行膜分离处理；

所述膜分离中，使用权利要求10记载的膜分离活性污泥装置。

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