JP2000084376A

JP2000084376A - 汚水処理方法

Info

Publication number: JP2000084376A
Application number: JP10255862A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Daido; 均大同; Eiji Aso; 栄治麻生; Kazunari Ochiai; 一成落合; Mutsuro Nagai; 睦郎永井; Kazuo Suzuki; 和夫鈴木; Yoshinao Kishine; 義尚岸根; Kazuhisa Fukunaga; 和久福永; Morio Sakata; 守生坂田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp; Proterial Ltd
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のろ過ユニットの連続運転が可能であり
かつ処理水の水質低下を防止することのできる汚水処理
方法を提供する。【解決手段】生物反応槽１と、その内部に汚水の流入
方向に沿って浸漬配置された周囲壁の少なくとも一部が
通水性支持体からなる複数のろ過ユニット３と、生物反
応槽１の下部に設けられた散気管ろ過ユニット３の下方
に設けられた洗浄用散気管６と生物反応槽２の水位より
低い水位を有する排水槽９とを備えた汚水処理装置に汚
水を供給し、ろ過ユニット３から処理水を取出す汚水処
理方法において、ろ過ユニット３を交互に洗浄すると共
に、洗浄されるろ過ユニットに隣接するろ過ユニットの
処理水を前記排水槽に排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水を生物処理す
る汚水処理方法に係り、特に生物反応槽中に浸漬配置し
たろ過ユニットにより生物処理された汚泥を水から分離
する汚水処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】生物反応により汚水中の有機物を分解処
理する活性汚泥法による汚水処理装置では、まず曝気槽
（生物反応槽）で汚水中の有機物を空気の存在下で微生
物に喰わせて、有機物を除去し、次いで沈殿池で有機物
を喰べて繁殖した微生物を汚泥として沈降させて水から
分離し、上澄み部分の水は集水されて次工程へ送られ、
一方沈殿池内に沈降した汚泥は掻き集められて次工程
（脱水工程等）に送られる。しかしながら、この汚水処
理装置では次のような問題がある。即ち、水量あるいは
汚泥濃度の負荷が変動すると処理水質が悪化する、沈殿
汚泥の濃度が低いので次工程に送る濃縮汚泥量が増大す
る、沈殿池で汚泥を沈殿させるためにはその中の流速を
極端に小さくしなければならず、そのため沈殿池の設置
面積を大きくする必要があるという問題を伴う。

【０００３】このような問題点を解消し、沈殿槽を設置
することなく生物処理された汚泥を水から分離するた
め、間隔保持用の通水性多孔質材を間に介在させて重ね
合わせた通水性シートの周囲を密封して形成した袋状の
ろ過体を曝気槽内の曝気部の上方に浸漬配置し、このろ
過体内より低い水頭差によりろ過水を低い吸引力でかつ
緩やかな速度で吸引することにより、吸引管から曝気槽
外に引出すようにした装置が提案されている（例えば特
開平５−１８５０７８号参照）。この処理装置によれ
ば、上記ろ過体により汚水中の浮遊物質がろ別され、そ
れが継続されるとろ過体の表面に濃縮された汚泥のケー
キ層が形成され、そして汚水中の微粒子はこのケーキ層
のフィルター作用によって補促される。この処理装置で
は、上述した低い吸引力と低いろ過速度を保つことによ
り、ケーキ層は胞弱になりろ過体への付着と剥離が繰返
されてその厚さが一定に保たれ、もって一定のろ過速度
を維持することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した特定のろ過体
を有する処理装置によれば、生物処理後の沈殿池を省略
することができ、またろ過性能の点では優れているが、
工業的見地から生物反応槽内に汚水の流入方向に沿って
複数のろ過体を浸漬配置し、ろ過ユニットの洗浄を行う
場合に問題がある。すなわち、上記処理装置でも、長期
間ろ過を継続すると、通水性支持体の表面に形成される
ろ過層の圧密化によりろ過速度が低下してくるという問
題がある。そこでろ過ユニットの下方に散気手段を設
け、この散気手段から空気を供給してろ過層を除去する
ことにより、ろ過速度を回復することが行われている。
ろ過ユニットの洗浄方法としては、生物反応槽内に配置
された複数のろ過ユニットのろ過動作を中断し、その間
に洗浄用の散気装置によりろ過ユニットに空気を供給す
ることが考えられる。しかるにこの方法では、総てのろ
過ユニットを間欠的に運転することになるため、運転効
率が低下するという問題がある。この他の洗浄方法とし
ては、各ろ過ユニットを交互に洗浄することが考えられ
る。しかるにこの方法では、任意のろ過ユニットの下方
にある散気手段を作動させると、散気手段から放出され
た気泡がそのろ過ユニットに隣接するろ過ユニットにも
供給されて当該ユニットのろ過層が除去されるので、隣
接するろ過ユニットから取出される処理水の水質が悪化
するという問題がある。

【０００５】したがって本発明の目的は、複数のろ過ユ
ニットの連続運転が可能でありかつ処理水質の悪化を防
止することができる汚水処理方法を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、生物反応槽と、その内部に汚水
の流れ方向に沿って浸漬配置された周囲壁の少くとも一
部が通水性支持体からなる複数のろ過ユニットと、生物
反応槽の下部に設けられた曝気手段と、前記ろ過ユニッ
トの下方に配置された散気手段と、生物反応槽の水位よ
り低い水位を有する排水槽とを備えた汚水処理装置に汚
水を供給し、前記ろ過ユニットから処理水を取出す汚水
処理方法において、前記ろ過ユニットの一部をその下部
の散気手段を作動させて洗浄し、洗浄の間は該ろ過ユニ
ットとこれに隣接するろ過ユニットはろ過動作を中断す
るか若しくはろ過動作を継続しその処理水を生物反応槽
若しくはそれより上流部に戻し、洗浄をするろ過ユニッ
トとこれに隣接するろ過ユニット以外のろ過ユニットは
ろ過動作を継続しその処理水を排水槽に排出し、洗浄す
るろ過ユニットを次々と変える、という技術的手段を採
用した。汚水処理方法により複数のろ過ユニットの連続
運転が可能でありかつ処理水の水質の悪化を防止するこ
とができるのである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る汚水処理
装置の概略平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であ
る。両図において、１は生物反応槽であり、生物反応槽
１は、その中央部に設けられた隔壁２により２つの区画
に分割され、且つ隔壁２の上部と下部には２つの区画中
の水が連通できるように上部連通部２Ａと下部連通部２
Ｂが形成されている。生物反応槽１の右側区画には、隔
壁２に沿って複数のろ過ユニット３が配置され、ろ過ユ
ニット３に連通した集水管５に接続された引抜管８の排
出端は排水槽９中に落としこみ、左側区画には散気管４
が配置されている。各ろ過ユニット３の下方には洗浄用
散気管６が配置されている。この場合排水槽９の水位を
生物反応槽１の水位より低く設定してあるため、引抜管
８のサイフォン効果により、ろ過ユニット３内は常に水
頭差による負圧が作用する。

【０００８】図３は、ろ過ユニット３を構成するろ過モ
ジュールの一部を切欠いた平面図、図４は図３のＢ−Ｂ
断面図である。両図において１０はろ過モジュールであ
り、ろ過板１１（間隔保持部材）とその表面に額縁状の
押え板１８で固定されたろ過膜支持部材（スペーサ）１
２と、その表面に保持された通水性支持膜（以下ろ過膜
という）１３とを有する。ろ過板１１には図３に示す如
く、集水溝１４がろ過板１１の両面に縦横に形成されて
いる。ろ過板１１の最上部に位置する両面の集水溝１４
と連通する横孔１５が穿設され、ろ過板１１の端面から
横孔１５に至るネジ孔１６が設けられ、このネジ孔１６
にろ過水を引き抜くための吸引管１７が螺着されてい
る。吸引管１７は集水管５（図２参照）に連結され、ろ
過モジュール１０から取出された処理水は集水管５を経
由して排水槽９へ搬送される。

【０００９】ろ過膜１３としては、例えば、ポリエステ
ル、ポリプロピレン等の高分子繊維からなる不織布や金
属製不織布を用い得る。この金属製不織布は厚さが０．
１から４ｍｍで、その断面方向にも表面方向と同等の繊
維構造を有し、且つ表面方向の開口の大きさは１０μｍ
より大きくなっている。ろ過膜の厚さは、厚すぎると汚
泥がろ過膜内に蓄積して目詰りを生じ易くなり、一方薄
すぎると機械的強度が低下してしまうので、０．１〜４
ｍｍ程度であることが望ましい。またろ過膜の目開き
は、分離粒径が１０μｍ以上（好ましくは１０〜２００
μｍ）であることが望ましい。

【００１０】上記構成による汚水処理装置によれば、汚
水は次のようにして処理される。例えば最初沈殿池（図
示せず）から生物反応槽１に流入した汚水（活性汚泥微
粒子と水との混合水）は散気管４からの空気バブリング
によって左側区画内で上昇流となり、隔壁２の上部連通
部２Ａを通って右側区画に流れ、そこで下向流となっ
て、下部連通部２Ｂを経由し、再び左側区画に戻るよう
に循環する。この循環中に右側区画中に浸漬配置された
ろ過ユニット３によって、混合水中の活性汚泥微粒子が
ろ過ユニット３に捕捉される。すなわちろ過の初期には
活性汚泥微粒子はろ過膜の開口を通過するが、徐々にろ
過膜の表面に付着して開口を塞いでゆき、汚泥微粒子に
よるケーキ層が形成され、成長して、この活性汚泥微粒
子からなるケーキ層によるフィルター作用で水中の活性
汚泥微粒子が捕捉されて、ろ過作用が進行する。一方透
過水はろ過ユニット３中に設けられた集水管５を経由し
て排水槽９に流入する。ろ過モジュール１０内では、水
頭差よる差圧が作用して吸引ろ過が行われるが、水頭と
流束が比例するので、この差圧を水柱で５００ｍｍ程度
以内に設定することにより、透過流速が１〜３ｍ／day
程度のものが得られる。

【００１１】透過流速が低下し、ろ過ユニット３に目詰
りが生じたと判断された場合は、次のようにしてろ過ユ
ニット３の洗浄を行う。まず汚水の流入方向に沿って上
流側のろ過ユニット３_１の下方に設置された洗浄用散気
管６により曝気を行うことにより、ろ過ユニット３_１の
ろ過膜の表面に形成されたろ過層（ケーキ層）を洗浄・
除去する。この場合、ろ過ユニット３_１とそれに隣接す
るろ過ユニット３_２の処理水は水質が悪化しているので
戻し管７により生物反応槽１に戻すか若しくはさらに上
流部（図示せず）に戻してもよい。また戻し管７と引抜
管８に設けたバルブを閉めるなどしてろ過ユニット３_１
と３_２のろ過動作を中断してもよい。ろ過ユニット３_１
の洗浄が終了すると、ろ過ユニット３_２の下方に設置さ
れた洗浄用散気管６により曝気を行うことにより、ろ過
ユニット３_２の表面に形成されたろ過層（ケーキ層）を
洗浄・除去する。このようにしてろ過を継続しながら洗
浄するろ過ユニットを次々と変えるのでろ過ユニットの
連続運転を行うことができる。しかも洗浄されるろ過ユ
ニットおよびそれに隣接するろ過ユニットの処理水を排
水槽に排出しないので、処理水の水質悪化を防止するこ
とができる。ろ過ユニットの洗浄は汚水の流入方向（図
１の矢印Ｘで示す）に沿って上流側にあるろ過ユニット
から順次行うと処理水の水質の悪化を防止するのにより
効果的である。

【００１２】

【実施例】以下の実施例により本発明をより具体的に説
明する。図１〜４に示す装置により次の条件で汚水処理
を行った。汚水は、ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１３０
ｍｇ／Ｌの下水を使用し、実効容量１ｍ³の生物反応槽
により、曝気槽の滞留時間を６時間とする標準曝気活性
汚泥の条件で連続処理を行った。この場合、生物反応槽
内には、側面面積４０ｃｍ×４０ｃｍのろ過モジュール
を有するろ過ユニットを７個浸漬配置し、自然流下で処
理水を取出した。ろ過モジュールとしては、ＡＢＳ樹脂
製ろ過板の表面（両面）にネットスペーサを固着し、そ
の表面にポリエステル製不織布（厚さ０．１２ｍｍ、目
付１５ｇ／ｍ^２表面方向の開口の平均大きさ１２０μ
ｍ）を固着したものを使用した。ろ過ユニットの運転開
始から３０ｍｉｎ間隔で、洗浄用散気管６から１０ｍ^３
／ｍ^２／ｈｒで３ｍｉｎの曝気洗浄を行い、ろ過ユニッ
ト３_１〜３_７のろ過層の洗浄を３０ｍｉｎ毎に順次行っ
た。この場合一つのろ過ユニットの洗浄中はそのろ過ユ
ニットと隣接するろ過ユニットでのろ過は中断した。ま
た比較実験として、洗浄されるろ過ユニットに隣接する
ろ過ユニットの処理水を他の処理水と共に集水した以外
は、上記と同様の条件で汚水処理実験を行った。

【００１３】上記実験の結果、比較実験では、ＢＯＤ２
５ｍｇ／Ｌ、ＳＳ２０ｍｇ／Ｌ程度の処理水質にとどま
った。これに対し、本発明の方法では、ＢＯＤ１０ｍｇ
／Ｌ、ＳＳ５ｍｇ／Ｌと処理水質が改善された。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、複数のろ過ユニットの
連続運転が可能で、しかも処理水質の悪化を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる汚水処理装置の概略
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係わるろ過モジュールの一
部破断した平面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１生物反応槽、２隔壁、３ろ過ユニット、４散
気管、５集水管、６洗浄用散気管、１０ろ過モジ
ュール

フロントページの続き (71)出願人 000001063 栗田工業株式会社東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 (71)出願人 000006655 新日本製鐵株式会社東京都千代田区大手町２丁目６番３号 (72)発明者大同均東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者麻生栄治東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者落合一成埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者永井睦郎埼玉県熊谷市三ヶ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者鈴木和夫東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者岸根義尚東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者福永和久千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社内 (72)発明者坂田守生東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 HA41 KA01 KA13 KB21 KC01 PA02 PB08 PB24 4D028 BC01 BC12 BC17 BD17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】生物反応槽と、その内部に汚水の流れ方
向に沿って浸漬配置された周囲壁の少なくとも一部が通
水性支持体からなる複数のろ過ユニットと、生物反応槽
の下部に設けられた曝気手段と、前記ろ過ユニットの下
方に配置されたろ過ユニット洗浄用散気手段と、生物反
応槽の水位より低い水位を有する排水槽とを有する汚水
処理装置に汚水を供給し、前記ろ過ユニットから処理水
を取出す汚水処理方法において、前記ろ過ユニットの一
部をその下部の散気手段を作動させて洗浄し、洗浄の間
は該ろ過ユニットとこれに隣接するろ過ユニットはろ過
動作を中断するか若しくはろ過動作を継続しその処理水
を生物反応槽若しくはそれより上流部に戻し、洗浄をす
るろ過ユニットとこれに隣接するろ過ユニット以外のろ
過動作を継続しその処理水を排水槽に排出し、洗浄をす
るろ過ユニットを次々と変えることを特徴とする汚水処
理方法。