JP2000084579A

JP2000084579A - 汚水処理装置

Info

Publication number: JP2000084579A
Application number: JP10255861A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Daido; 均大同; Eiji Aso; 栄治麻生; Tetsuo Hasegawa; 哲夫長谷川; Mutsuro Nagai; 睦郎永井; Shigeki Sawada; 繁樹澤田; Kazuo Suzuki; 和夫鈴木; Mitsuo Kondo; 三雄近藤; Naoya Takahashi; 直哉高橋
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】ろ過ユニットの着脱が容易でありかつメイン
テナンスが容易な汚水処理装置を提供する。【解決手段】汚水を貯留する生物反応槽１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ろ過体を有する複
数個のろ過ユニット３と、生物反応槽１の下部に設けら
れた曝気手段５とを有し、生物反応槽１とその水位より
低い水位を有する後続槽との水頭差で処理水を引抜く汚
水処理装置において、生物反応槽１の上部にろ過ユニッ
ト３の配列方向に沿って伸びる集水トラフ４を設け、ろ
過ユニット３を伸縮性を有する排出管７を介して集水ト
ラフ４と接続し、各排出管７をその自由端が集水トラフ
４の水位から実質的に同一の高さになるように配置し、
かつ、前記集水トラフ４の水位を処理水の流れ方向に沿
って下り勾配になるようにする。

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
る汚水処理装置に係り、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
する汚水処理装置に関する。

【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
え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
複数のろ過体を設置した場合に次のような問題がある。
すなわち、この種処理装置でも、ユニット単位での水頭
差の設定が必要で、さらに膜の交換、点検作業による定
期的なユニットの引上げが必要となる。しかるに各ろ過
ユニットは剛体からなる集水管を介して後続槽に接続さ
れているので、ろ過ユニットの取出しが困難であり、ろ
過ユニットの交換・点検のための工数、費用が増大する
という問題がある。また集水管を使用して処理水を排出
しているので、ユニット単位の運転が行えないという問
題がある。更に生物反応槽と後続槽との水頭差の設定が
困難であるという問題がある。

【０００５】したがって本発明の目的は、ろ過ユニット
の着脱が容易でありかつメインテナンスが容易な汚水処
理装置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、汚水を貯留する生物反応槽と、
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ろ過体を有す
る複数個のろ過ユニットと、ろ過ユニットの下部に設け
られた曝気手段とを有し、生物反応槽の水位とそれより
低い水位を有する後続槽との水頭差で処理水を引抜く汚
水処理装置において、前記生物反応槽の上部に、前記ろ
過ユニットの配列方向に沿って伸びる集水トラフを設
け、前記各ろ過ユニットを伸縮性を有する排出管を介し
て前記集水トラフと連通すると共に、前記各排出管をそ
の排出端が集水トラフの水位から実質的に同一の高さに
なるように配置し、かつ、前記集水トラフの水位を汚水
の流れ方向に沿って下り勾配になるようにする、という
技術的手段を採用した。

【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
装置の概略断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３
は図１のＢ−Ｂ線断面図である。図１〜３において、１
は生物反応槽、２は隔壁であり、生物反応槽１内には、
隔壁２に沿って複数のろ過ユニット３と散気管５（図１
では不図示）が浸漬配置されている。６は洗浄用散気管
である。生物反応槽１の上部には処理水が流入する集水
トラフ４が設置されている。図２から明らかなように集
水トラフ４の自由端を生物反応槽１の水位（Ｗ．Ｌ１）
より低く設定してあるため、集水管７のサイフォン効果
により、ろ過ユニット３内には常に水頭差による負圧が
作用する。上記の生物反応槽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２Ｂが形成されている。生物
反応槽１の右側区画には、ろ過ユニット３が配置され、
ろ過ユニット３に連通した排出管７の自由端は集水トラ
フ４中に落としこみ、左側区画には散気管５が配置され
ている。また集水トラフ４の水位は処理水の流れ方向に
沿って下り勾配になっている。さらに集水トラフ４の壁
面４ａには、所定間隔をおいて長孔４ｂが形成され、各
長孔には排出管７の自由端が挿入されている。これによ
りろ過ユニット３を生物反応槽１内に設置した後に上記
自由端を長孔で上下させることにより、自由端と上記水
位Ｗ．Ｌ１との間隔をそろえることができる。

【０００８】図４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５は図４のＣ−Ｃ
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部材（ろ過膜）
１３とを有する。ろ過板１１には図４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は排出管７（図１，２参照）に連結され、ろ過モジ
ュール１０でろ過された水は排出管７を経由して集水ト
ラフ４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。最初沈殿池（図示せ
ず）から生物反応槽１へ流入した汚水（活性汚泥微粒子
と水との混合水）は散気管５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２
Ａ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に接続された排出管７を経由して集水ト
ラフ４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。上記ろ過作用が継続されてろ過速度
が低下した場合は、目詰りの著しいろ過ユニットの運転
を停止した後、洗浄用の散気管によりエアー洗浄を行
う。本発明によれば、排出管として伸縮性を有するもの
（例えばフレシキブルチューブ）を用いているので、ろ
過ユニットの着脱操作を短時間で行うことができる。ま
た各ろ過ユニットから排出された処理水を集水トラフに
集めるので、複数のろ過ユニットを選択的に運転又は停
止することができる。更に排出管の自由端の集水トラフ
への装着位置を変えることにより、生物反応槽と後続槽
との水頭差の設定が容易となる。

【００１１】

【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１〜５に示す装置により次の条件で汚水処理
を行った。原水は、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５個を浸漬配置し、ｈ_１＞ｈ_２と
なるように集水トラフの水位を設定して処理水を取出し
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
エステル不織布（厚さ０．１２ｍｍ、同付１５ｇ／ｍ^２
表面方向の開口の平均大きさ１２０μｍ）を固着したも
のを使用した。また比較のために、排出管としてステン
レス鋼管を使用し、自然流下で処理水を取出した以外
は、上記と同様の条件で汚水処理実験を行った。

【００１２】上記実験の結果、ＢＯＤ１０ｍｇ／Ｌ、Ｓ
Ｓ５ｍｇ／Ｌの処理水が得られた。また、本発明の装置
を用いた場合は、メンテナンス性は２０％改善され、処
理の安定性は１５％向上し、ユニットの交換効率は２０
％向上することが確認された。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、上記構成としたから、ろ過体
の耐久性が大で、しかも汚泥がろ過体の表面に付着し難
く、さらに安定した水質を維持できる汚水処理装置を提
供することができる。

【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
縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】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５】図４のＣ−Ｃ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集
水トラフ、５散気管、６洗浄用散気、７排出管、
１１ろ過板、１２ろ過膜支持部材、１３ろ過膜

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者長谷川哲夫埼玉県熊谷市三ケ尻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ケ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者澤田繁樹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)発明者近藤三雄東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐡株式会社内 (72)発明者高橋直哉千葉県富津市新富20−１新日本製鐡株式会社内Ｆターム(参考） 4D006 GA02 HA42 HA93 HA95 KA13 KA43 KA64 KA67 KB22 MA03 MC02 MC23 MC48 PA01 PB08 PB70 PC63 4D028 AA02 BC05 BC17 BC19 BD16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水を貯溜する生物反応槽と、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ろ過体を有する複数
のろ過ユニットと、ろ過ユニットの下部に設けられた曝
気手段とを有し、生物反応槽の水位とそれより低い水位
を有する後続槽との水頭差で処理水を引抜く汚水処理装
置において、前記生物反応槽の上部に、前記ろ過ユニッ
トの配列方向に沿って伸びる集水トラフを設け、前記各
ろ過ユニットを伸縮性を有する排出管を介して前記集水
トラフと連通すると共に、前記各排出管をその排出端が
集水トラフの水位から実質的に同一の高さになるように
配置し、かつ、前記集水トラフの水位を処理水の流れ方
向に沿って下り勾配になるようにすることを特徴とする
汚水処理装置。