JP2001047089A - Method and apparatus for treating sewage - Google Patents

Method and apparatus for treating sewage

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JP2001047089A
JP2001047089A JP11223887A JP22388799A JP2001047089A JP 2001047089 A JP2001047089 A JP 2001047089A JP 11223887 A JP11223887 A JP 11223887A JP 22388799 A JP22388799 A JP 22388799A JP 2001047089 A JP2001047089 A JP 2001047089A
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JP
Japan
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ozone
tank
membrane
treatment
membrane filtration
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Application number
JP11223887A
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Japanese (ja)
Inventor
Torataro Minegishi
寅太郎 峯岸
Takeshi Tsuji
猛志 辻
Kenichiro Mizuno
健一郎 水野
Original Assignee
Nkk Corp
日本鋼管株式会社
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Publication date
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently utilize ozone and to enhance the quality of treated water while reducing membrane washing cost by performing the injection treatment of ozone between a sedimentation/separation tank and a circulating tank or membrane supply tank to a membrane filter apparatus. SOLUTION: Sewage 1 is allowed to flow in a denitrification tank 2 and circulated between the denitrification tank 2 and a nitrification tank 3 to be subjected to anaerobic nitrification and denitrification treatment and the treated sewage is subjected to solid-liquid separation treatment by a solid-liquid separator 4. The biologically treated water 5 being the separated liquid is transferred to a flocculation tank 7, and an inorg. flocculant 6 is added to the biologically treated water to flocculate an SS component containing phosphate ions and COD. The flocculated liquid is sent to a neutralization tank 9 and an alkali agent 8 is added to this liquid to precipitate the non-flocculated inorg. flocculant as hydroxide. Further, the flocculated liquid is separated into sedimented sludge and a supernatant liquid 11 in a sedimentation and separation tank 10 and ozone 12 is injected in the supernatant liquid 11 from an ozone generator 13 and water to be treated in which ozone is dissolved is sent to a circulating tank 14 and subsequently supplied to a membrane filter apparatus 17 from the circulating tank 14 to be subjected to solid-liquid separation treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、し尿、浄化槽汚
泥、ごみ埋立地からの浸出水、それらの混合物などのし
尿系汚水処理方法および処理装置に関し、難分解性CO
D成分および色度成分等を除去するのに適した汚水の処
理方法および処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for treating human wastewater, such as human waste, septic tank sludge, leachate from refuse landfills, and mixtures thereof.
The present invention relates to a wastewater treatment method and a wastewater treatment apparatus suitable for removing a D component, a chromaticity component, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、し尿あるいは浄化槽汚泥等の汚水
の処理方法として、膜分離式高負荷脱窒素処理法と呼ば
れる技術(例えば特公平7−20583)が用いられる
場合がある。図6に、膜分離式高負荷脱窒素処理プロセ
スにおける一般的な処理フローを示す。同図を参照し
て、その処理フローについて説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, a technique called a membrane separation type high-load denitrification treatment method (for example, Japanese Patent Publication No. 7-20583) is sometimes used as a treatment method for wastewater such as human waste or septic tank sludge. FIG. 6 shows a general processing flow in a membrane separation type high load denitrification processing process. The processing flow will be described with reference to FIG.
【0003】図6における汚水の処理装置は、脱窒素槽
2および硝化槽3によりなる生物学的硝化脱窒素処理装
置、膜ろ過装置25、凝集槽7、沈降分離槽10、中和
槽9、循環槽14、膜ろ過装置17および活性炭吸着塔
20より構成されている。まず、汚水1は無希釈のま
ま、あるいは適当な希釈倍率に希釈された状態で脱窒素
槽2に流入し、脱窒素槽2および硝化槽3の間を循環し
て嫌気的に硝化脱窒素処理される。硝化脱窒素処理され
た汚水は膜ろ過装置25により固液分離され、生物処理
水5は凝集槽7に移送される。凝集槽7において、生物
処理水5に硫酸アルミニウム、塩化第二鉄あるいはポリ
鉄等のような無機系凝集剤6および水酸化ナトリウムあ
るいは水酸化カリウム等のようなアルカリ剤8を添加し
て、pH3〜5の酸性条件下で、リン酸イオンおよびC
ODを含むSS分を凝集させる。その凝集フロックを沈
降分離槽10において沈降汚泥と上澄液とに分離し、上
澄液は中和槽9へ送られる。一方、沈降汚泥は汚泥処理
工程(図示せず)へ移送され、脱水処理後焼却処分され
る。
The wastewater treatment apparatus shown in FIG. 6 includes a biological nitrification denitrification treatment apparatus comprising a denitrification tank 2 and a nitrification tank 3, a membrane filtration apparatus 25, a coagulation tank 7, a sedimentation separation tank 10, a neutralization tank 9, It comprises a circulation tank 14, a membrane filtration device 17, and an activated carbon adsorption tower 20. First, the sewage 1 flows into the denitrification tank 2 without dilution or diluted at an appropriate dilution ratio, and circulates between the denitrification tank 2 and the nitrification tank 3 to anaerobically nitrify and denitrify. Is done. The wastewater subjected to the nitrification and denitrification treatment is subjected to solid-liquid separation by the membrane filtration device 25, and the biological treatment water 5 is transferred to the coagulation tank 7. In a coagulation tank 7, an inorganic coagulant 6 such as aluminum sulfate, ferric chloride or polyiron and an alkaline agent 8 such as sodium hydroxide or potassium hydroxide are added to the biologically treated water 5 to adjust the pH to 3. Under acidic conditions of ~ 5, phosphate ion and C
The SS component containing OD is aggregated. The flocculated floc is separated into settled sludge and supernatant in a settling tank 10, and the supernatant is sent to a neutralization tank 9. On the other hand, the settled sludge is transferred to a sludge treatment step (not shown), and is incinerated after dehydration treatment.
【0004】中和槽9においては、水酸化ナトリウムあ
るいは水酸化カリウム等のようなアルカリ剤8を添加し
て、pH6〜8の中性にすることにより、上澄液中に含
まれる未凝集の無機系凝集剤を水酸化物として析出させ
る。中和処理された処理水26は循環槽14へ移送さ
れ、循環槽14から膜ろ過装置17へと供給されて固液
分離される。ここで得られた膜ろ過水18は、活性炭を
充填した活性炭吸着塔20へ移送され、COD成分およ
び色度成分を吸着除去する。処理された処理水は放流水
21として系外に放流される。
[0004] In the neutralization tank 9, an alkaline agent 8 such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to neutralize the solution to a pH of 6 to 8, so that unagglomerated particles contained in the supernatant are removed. The inorganic coagulant is precipitated as a hydroxide. The neutralized treated water 26 is transferred to the circulation tank 14 and supplied from the circulation tank 14 to the membrane filtration device 17 to be separated into solid and liquid. The membrane filtered water 18 obtained here is transferred to an activated carbon adsorption tower 20 filled with activated carbon, and adsorbs and removes COD components and chromaticity components. The treated water is discharged out of the system as discharge water 21.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の膜
分離式高負荷脱窒素処理プロセスでは、以下のような問
題があった。
The above-mentioned conventional membrane separation type high-load denitrification process has the following problems.
【0006】中和槽9において、析出した水酸化物が
膜ろ過装置17に供給されるため、膜ろ過装置17に係
る負荷が大きくなり膜目詰まりを起こし易い。
In the neutralization tank 9, the precipitated hydroxide is supplied to the membrane filtration device 17, so that the load on the membrane filtration device 17 increases and the membrane is easily clogged.
【0007】膜ろ過装置17に供給される汚水中には
多量の難分解性COD成分及び色度成分等の有機性物質
が残留しているため、膜ろ過装置17において有機性物
質に由来する膜のファウリング現象が見られ、比較的短
期に目詰まりを起こす欠点があり、この目詰まりを解消
するために頻繁に酸またはアルカリによる薬品洗浄を行
う必要がある。従って、薬品洗浄操作のための費用や労
力がかかりコスト高につながるという問題がある。
[0007] Since a large amount of organic substances such as the hardly decomposable COD component and the chromaticity component remain in the sewage supplied to the membrane filtration device 17, the membrane derived from the organic substance in the membrane filtration device 17. The fouling phenomenon described above is observed, and there is a drawback that clogging occurs in a relatively short time. In order to eliminate the clogging, chemical cleaning with acid or alkali must be frequently performed. Therefore, there is a problem that the cost and labor for the chemical cleaning operation are increased, leading to an increase in cost.
【0008】活性炭吸着塔20において処理して得ら
れた放流水のCODが、通常10〜15mg/L以下で
ある放流水質基準を越えると、活性炭を再生処理しなけ
ればならず、その再生頻度が多く、維持管理が煩雑で処
理コストが高価である。
When the COD of the effluent water obtained by treatment in the activated carbon adsorption tower 20 exceeds the effluent water quality standard, which is usually 10 to 15 mg / L or less, the activated carbon must be regenerated and the frequency of regeneration is reduced. In many cases, maintenance is complicated and the processing cost is expensive.
【0009】本発明は、上記のような問題点を克服すべ
く、鋭意研究の結果完成されたものであって、オゾンを
効率的に利用することにより、処理水水質を高めると共
に、膜洗浄コストの低減を図る汚水の処理方法および効
率良くその方法を適用できる処理装置を提供することを
目的とするものである。
The present invention has been completed as a result of intensive studies in order to overcome the above-mentioned problems. The present invention improves the quality of treated water by efficiently using ozone, and increases the cost of membrane cleaning. It is an object of the present invention to provide a wastewater treatment method for reducing wastewater and a treatment apparatus to which the method can be efficiently applied.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、汚水を脱窒素
槽および硝化槽から構成される生物学的硝化脱窒素処理
を行った後、固液分離処理を行い、該固液分離装置から
の分離液に対して凝集剤を添加して酸性条件下で反応さ
せ、アルカリ剤を添加して中和処理を行い、中和処理さ
れた液を沈降分離槽において沈降分離を行った後、得ら
れた上澄液を膜ろ過装置によって固液分離処理を行う汚
水の処理方法において、沈降分離槽と膜ろ過装置への循
環槽または膜供給槽との中間において、オゾンの注入処
理を行うことを特徴とする汚水の処理方法である。
According to the present invention, waste water is subjected to a biological nitrification denitrification treatment comprising a denitrification tank and a nitrification tank, followed by a solid-liquid separation treatment. A coagulant is added to the separated liquid to cause a reaction under acidic conditions, an alkali agent is added to perform a neutralization treatment, and the neutralized liquid is subjected to sedimentation separation in a sedimentation separation tank. In a method for treating sewage in which a supernatant liquid obtained is subjected to a solid-liquid separation treatment by a membrane filtration device, an ozone injection treatment is performed between a sedimentation separation tank and a circulation tank or a membrane supply tank to the membrane filtration device. It is a method of treating sewage which is a feature.
【0011】また、本発明は、前記膜ろ過装置の後に更
にオゾン接触槽を設けて、該オゾン接触槽に前記膜ろ過
装置からのろ過水を供給し、前記オゾン接触槽にオゾン
を再注入して処理することを特徴とする汚水の処理方法
である。
In the present invention, an ozone contact tank may be further provided after the membrane filtration device, the filtered water from the membrane filtration device may be supplied to the ozone contact tank, and ozone may be re-injected into the ozone contact tank. And a wastewater treatment method.
【0012】また、本発明は、前記膜ろ過装置において
用いる膜が精密ろ過膜または限外ろ過膜であることを特
徴とする汚水の処理方法である。
[0012] The present invention is also a method for treating wastewater, wherein the membrane used in the membrane filtration device is a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane.
【0013】また、本発明は、前記生物学的硝化脱窒処
理における硝化槽が、微生物固定化担体を内在し、曝気
空気によって前記担体を流動化させて硝化処理する担体
利用型硝化槽であることを特徴とする汚水の処理方法で
ある。
The present invention is also a carrier-based nitrification tank in which the nitrification tank in the biological nitrification denitrification treatment contains a microorganism-immobilized carrier, and fluidizes the carrier with aerated air to perform the nitrification treatment. This is a method for treating wastewater.
【0014】この構成では、硝化槽に微生物固定化担体
を投入し、これを該硝化槽内に保持することによって、
微生物固定化担体の表面に硝化菌を含む微生物が付着・
生育して浄化機能を発揮する。その結果、汚水の水質変
化に伴って浮遊汚泥の量および生物相が変動したときに
も、硝化菌が硝化槽内に安定的に保持され、安定した生
物処理効果、特に硝化処理効果が得られる。曝気空気で
微生物固定化担体を流動化させることにより、担体に付
着・生育した微生物とアンモニア等の汚濁物質および酸
素との接触機会を高めることができるので、微生物固定
化担体を固定床で用いる場合とは異なって、担体同士の
間隙に固形物が捕捉されて通水抵抗を生じるという問題
がない。
In this configuration, the carrier for immobilizing microorganisms is charged into the nitrification tank, and the carrier is held in the nitrification tank.
Microorganisms including nitrifying bacteria adhere to the surface of the microorganism-immobilized carrier.
It grows and exhibits a purifying function. As a result, even when the amount and biota of suspended sludge fluctuate due to the change in water quality of sewage, nitrifying bacteria are stably retained in the nitrification tank, and a stable biological treatment effect, particularly a nitrification treatment effect, is obtained. . Fluidizing the microorganism-immobilized carrier with aerated air can increase the chance of contact between microorganisms attached to and growing on the carrier and pollutants such as ammonia and oxygen, so that the microorganism-immobilized carrier is used in a fixed bed. Unlike the above, there is no problem that solid matter is trapped in the gap between the carriers to cause water flow resistance.
【0015】また、本発明は、前記微生物固定化担体
が、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックを
主成分とし、その比重が1.00〜1.10であり、か
つその粒径が1.0〜15.0mであることを特徴とす
る汚水の処理方法である。
Further, in the present invention, the microorganism-immobilized carrier comprises a plastic such as polyethylene or polypropylene as a main component, a specific gravity of 1.00 to 1.10, and a particle size of 1.0 to 15. 2.0 m.
【0016】また、本発明は、膜ろ過装置の膜ろ過出口
に設置したオゾン検出器によって、膜ろ過水中の残留オ
ゾン濃度が0.01〜10mg/Lの範囲内となるよう
に、オゾン注入量を調整することを特徴とする汚水の処
理方法である。
Further, according to the present invention, an ozone injection amount is controlled by an ozone detector installed at a membrane filtration outlet of a membrane filtration device such that a residual ozone concentration in the membrane filtration water is within a range of 0.01 to 10 mg / L. Is a method for treating wastewater.
【0017】さらに、本発明は、前記オゾン注入量の調
整が、膜ろ過装置の膜ろ過出口に設置したオゾン検出器
により連続的に膜ろ過水の残留オゾン濃度を測定し、前
記膜ろ過水中の残留オゾン濃度が0.01〜10mg/
Lの範囲内となるように、前記残留オゾン濃度の測定値
に基づいて、前記オゾン注入量をフィードバック制御
し、前記残留オゾン濃度の前記範囲内に調整することを
特徴とする汚水の処理方法である。
Further, in the present invention, the ozone injection amount is adjusted by continuously measuring the residual ozone concentration of the membrane filtration water by an ozone detector installed at a membrane filtration outlet of the membrane filtration device. The residual ozone concentration is 0.01 to 10 mg /
L, within the range of L, based on the measured value of the residual ozone concentration, feedback control of the ozone injection amount, the wastewater treatment method characterized by adjusting the residual ozone concentration within the range is there.
【0018】さらに、本発明は、前記沈降分離槽と膜ろ
過装置の循環槽または膜供給槽とを連結する配管に直接
オゾンをインライン注入することを特徴とする汚水の処
理方法である。
Further, the present invention is a method for treating sewage, wherein ozone is directly injected in-line into a pipe connecting the sedimentation separation tank with a circulation tank or a membrane supply tank of a membrane filtration device.
【0019】さらに、本発明は、膜ろ過装置の循環槽ま
たは膜供給槽にオゾンを注入することを特徴とする汚水
の処理方法である。
Furthermore, the present invention is a method for treating wastewater, which comprises injecting ozone into a circulation tank or a membrane supply tank of a membrane filtration device.
【0020】さらに、本発明は、前記沈降分離槽と膜ろ
過装置の循環槽または膜供給槽との中間にオゾン溶解槽
を設置して、前記オゾン溶解槽にオゾンを注入すること
を特徴とする汚水の処理方法である。
Further, the present invention is characterized in that an ozone dissolving tank is installed between the sedimentation separation tank and the circulation tank or the membrane supply tank of the membrane filtration device, and ozone is injected into the ozone dissolving tank. It is a method of treating sewage.
【0021】さらに、本発明は、汚水を脱窒素槽および
硝化槽から構成される生物学的硝化脱窒素処理を行った
後、固液分離処理を行い、該固液分離装置からの分離液
に対して凝集剤を添加して酸性条件下で反応させ、アル
カリ剤を添加して中和処理を行い、中和処理された液を
沈降分離槽において沈降分離を行った後、得られた上澄
液を膜ろ過装置によって固液分離処理を行う汚水の処理
方法において、沈降分離槽と膜ろ過装置への循環槽また
は膜供給槽との中間においてオゾンを注入するオゾン注
入設備と、膜ろ過装置の膜ろ過出口に設置した膜ろ過水
中の残留オゾン濃度を計測するオゾン検出器と、前記オ
ゾン検出器によって膜ろ過水中の残留オゾン濃度を測定
し、その計測値に基づいて、前記オゾン注入設備を操作
して、オゾン注入量を調整し、膜ろ過水中の残留オゾン
濃度を所定範囲内とするように制御する制御手段とを配
備することを特徴とする汚水の処理装置である。
[0021] Further, the present invention provides a biological nitrification denitrification process comprising a denitrification tank and a nitrification tank, and then performs a solid-liquid separation treatment on the wastewater. On the other hand, a coagulant was added and reacted under acidic conditions, an alkali agent was added to perform a neutralization treatment, and the neutralized liquid was subjected to sedimentation separation in a sedimentation separation tank, and then the obtained supernatant was obtained. In a method for treating wastewater in which a liquid is subjected to a solid-liquid separation treatment by a membrane filtration device, an ozone injection device for injecting ozone in the middle of a sedimentation separation tank and a circulation tank or a membrane supply tank to the membrane filtration device, and a membrane filtration device An ozone detector installed at the membrane filtration outlet for measuring the residual ozone concentration in the membrane filtration water, and measuring the residual ozone concentration in the membrane filtration water with the ozone detector, and operating the ozone injection equipment based on the measured value. And then inject ozone Adjust a sewage treatment apparatus, which comprises deploying a control means for the residual ozone concentration in the membrane filtration water within a predetermined range.
【0022】さらに、本発明は、前記膜ろ過装置からの
ろ過水を更にオゾン処理するために、前記膜ろ過装置の
後に、更にオゾン接触槽を設けることを特徴とする汚水
の処理装置である。
Further, the present invention is the sewage treatment apparatus characterized in that an ozone contact tank is further provided after the membrane filtration apparatus in order to further ozone-treat the filtered water from the membrane filtration apparatus.
【0023】さらに、本発明は、前記生物学的硝化脱窒
処理における硝化槽が、微生物固定化担体を内在し、曝
気空気によって流動させて、汚水を硝化処理する担体利
用型硝化槽であることを特徴とする汚水の処理装置であ
る。
Further, in the present invention, the nitrification tank in the biological nitrification and denitrification treatment is a carrier-utilization nitrification tank in which a microorganism-immobilized carrier is present and which is flown by aerated air to nitrify sewage. A wastewater treatment apparatus characterized by the following.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】本発明に基づく汚水処理装置の一
例を図1に示した。
FIG. 1 shows an example of a sewage treatment apparatus according to the present invention.
【0025】図1に示したように、本発明に基づく汚水
の処理方法および装置は、脱窒素槽2および硝化槽3よ
りなる生物学的硝化脱窒素処理装置、固液分離装置4、
凝集槽7、中和槽9、沈降分離槽10、循環槽14、膜
ろ過装置17、オゾン発生器13、排オゾンガス処理設
備16、オゾン検出器19、および活性炭吸着塔20よ
り構成されている。まず、汚水1は無希釈のまま、ある
いは適当な希釈倍率に希釈された状態で脱窒素槽2に流
入し、脱窒素槽2および硝化槽3の間を循環して嫌気的
に硝化脱窒素処理される。硝化脱窒素処理された汚水は
固液分離装置4により固液分離され、該固液分離装置4
により得られた分離液である生物処理水5は凝集槽7に
移送される。凝集槽7において、生物処理水5に硫酸ア
ルミニウム、塩化第二鉄あるいはポリ鉄等のような無機
系凝集剤6を添加し、pH3〜5の酸性条件下で、リン
酸イオンおよびCODを含むSS分を凝集させる。その
凝集液は中和槽9へ送られ、中和槽9において、水酸化
ナトリウムあるいは水酸化カリウム等のようなアルカリ
剤8を添加してpH6〜8の中性にし、未凝集の無機系
凝集剤を水酸化物として析出させる。さらに、沈降分離
槽10において沈降汚泥と上澄液11とに分離され、沈
降汚泥は汚泥処理工程(図示せず)へ移送され、脱水処
理されて脱水ケーキとして系外へ排出された後、更に焼
却処理あるいはメタン発酵・コンポスト化といった処理
が行われる。一方、上澄液11には、オゾン発生器13
からオゾン12が直接インラインで注入され、オゾンが
溶解した被処理水は循環槽14へ送り込まれる。この被
処理水は、循環槽14から膜ろ過装置17へ供給されて
固液分離される。膜ろ過装置17を透過した膜ろ過水1
8は、活性炭を充填した活性炭吸着塔20へ移送され、
汚染物質は吸着により除去される。その後、汚染物質を
除去した処理水は、放流水21として系外に放流され
る。
As shown in FIG. 1, the method and apparatus for treating wastewater according to the present invention include a biological nitrification denitrification treatment apparatus comprising a denitrification tank 2 and a nitrification tank 3, a solid-liquid separation apparatus 4,
It comprises a coagulation tank 7, a neutralization tank 9, a sedimentation separation tank 10, a circulation tank 14, a membrane filtration device 17, an ozone generator 13, an exhausted ozone gas treatment facility 16, an ozone detector 19, and an activated carbon adsorption tower 20. First, the sewage 1 flows into the denitrification tank 2 without dilution or diluted at an appropriate dilution ratio, and circulates between the denitrification tank 2 and the nitrification tank 3 to anaerobically nitrify and denitrify. Is done. The sewage that has been subjected to nitrification and denitrification is subjected to solid-liquid separation by a solid-liquid separation device 4.
The biologically treated water 5, which is a separated liquid obtained by the above, is transferred to the flocculation tank 7. In the coagulation tank 7, an inorganic coagulant 6 such as aluminum sulfate, ferric chloride or polyiron is added to the biologically treated water 5, and under the acidic condition of pH 3 to 5, the SS containing phosphate ions and COD is added. Aggregate the fractions. The coagulation liquid is sent to a neutralization tank 9, where an alkaline agent 8 such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to neutralize the pH to 6 to 8, and the inorganic coagulation is performed. The agent is precipitated as a hydroxide. Further, the sedimentation sludge is separated into the supernatant liquid 11 and the sedimentation sludge in the sedimentation separation tank 10, and the sedimentation sludge is transferred to a sludge treatment step (not shown), dehydrated and discharged out of the system as a dewatered cake. Processing such as incineration or methane fermentation / composting is performed. On the other hand, the supernatant 11 contains an ozone generator 13.
Ozone 12 is directly injected in-line, and the water to be treated in which ozone is dissolved is sent to the circulation tank 14. The water to be treated is supplied from the circulation tank 14 to the membrane filtration device 17 to be separated into solid and liquid. Membrane filtration water 1 that has passed through membrane filtration device 17
8 is transferred to an activated carbon adsorption tower 20 filled with activated carbon,
Contaminants are removed by adsorption. Thereafter, the treated water from which the pollutants have been removed is discharged out of the system as discharge water 21.
【0026】なお、膜ろ過水18が活性炭吸着塔20に
送り込まれる過程で、膜ろ過水中の残留オゾン濃度がオ
ゾン検出器19で検出され、そのオゾン濃度の計測値に
基づいて、オゾン発生器13からのオゾン供給量が制御
されている。また、循環槽14から排出される排オゾン
ガス15は、排オゾンガス処理設備16で処理される。
膜ろ過装置17からの循環水は、循環ラインを通して循
環槽14に返送される。更に、以下の実施形態において
も同様であるが、オゾン検出器19は、溶解オゾン濃度
検知器であってもよい。
In the process in which the membrane filtered water 18 is fed into the activated carbon adsorption tower 20, the ozone concentration remaining in the membrane filtered water is detected by the ozone detector 19, and based on the measured value of the ozone concentration, the ozone generator 13 is detected. Is controlled. Further, the exhausted ozone gas 15 discharged from the circulation tank 14 is processed by the exhausted ozone gas processing equipment 16.
The circulating water from the membrane filtration device 17 is returned to the circulation tank 14 through a circulation line. Furthermore, the same applies to the following embodiments, but the ozone detector 19 may be a dissolved ozone concentration detector.
【0027】本実施形態では、オゾン検出器19によっ
て、膜ろ過水中の残留オゾン濃度が常時計測されてお
り、残留オゾン濃度が、0.01〜10mg/Lの範囲
内となるように、オゾン発生器13から直接インライン
注入されるオゾン注入量がオゾン発生器の印可電圧やバ
ルブの開閉操作等によって調整されている。例えば、C
PU(中央処理装置)等による制御手段によって、膜ろ
過水中の残留オゾン濃度を算出して、インライン注入さ
れるオゾン注入量をフイードバック制御している。
In this embodiment, the concentration of residual ozone in the membrane filtered water is constantly measured by the ozone detector 19, and the ozone generation is controlled so that the residual ozone concentration is in the range of 0.01 to 10 mg / L. The amount of ozone injected directly in-line from the device 13 is adjusted by the applied voltage of the ozone generator, the opening and closing operation of the valve, and the like. For example, C
The control unit such as a PU (central processing unit) calculates the residual ozone concentration in the membrane filtration water, and performs feedback control of the ozone injection amount injected in-line.
【0028】本発明に基づく汚水処理装置の他の実施形
態を図2に示した。
Another embodiment of the sewage treatment apparatus according to the present invention is shown in FIG.
【0029】図2に示したように、この実施形態では、
硝化槽3内に微生物固定化担体22が内在しており、オ
ゾン発生器13からのオゾン12が、循環槽14へ送り
込まれる被処理水に注入されるのではなく、循環槽14
に注入され、循環槽14においてオゾン酸化反応が行わ
れる。それ以外は、図1の実施形態と同じである。
As shown in FIG. 2, in this embodiment,
The microorganism-immobilized carrier 22 is contained in the nitrification tank 3, and the ozone 12 from the ozone generator 13 is not injected into the water to be treated fed into the circulation tank 14,
And an ozone oxidation reaction is performed in the circulation tank 14. Otherwise, it is the same as the embodiment of FIG.
【0030】本発明に基づく汚水処理装置のもう一つの
実施形態を図3に示した。
Another embodiment of the sewage treatment apparatus according to the present invention is shown in FIG.
【0031】図3の実施形態においては、凝集槽7から
の凝集液に対してアルカリ剤8をインライン注入して沈
降分離槽10へ導入してしている。また、沈降分離槽1
0と循環槽14との間にオゾン溶解槽23が設けられて
おり、オゾン発生器13からのオゾン12はこのオゾン
溶解槽23に注入される。それ以外は、図1に示した実
施形態と同じである。即ち、沈降分離槽10までの工程
を図1で説明したのと同様に行った後、沈降分離槽10
で得られた上澄液11はオゾン溶解槽23に供給され
る。また、オゾン発生器13からはオゾン12がオゾン
溶解槽23に注入され、オゾンが溶解した彼処理水は循
環槽14へ送り込まれる。循環槽14は、オゾンが溶解
された披処理水を膜ろ過装置17へ供給する。膜ろ過装
置17を透過した膜ろ過水18は、活性炭を充填した活
性炭吸着塔20へ移送され、処理水は放流水21として
系外に放流される。膜ろ過水18が活性炭吸着塔20に
送り込まれる過程で、膜ろ過水中の残留オゾン濃度がオ
ゾン検出器19で検出され、そのオゾン濃度の計測値に
基づいて、オゾン発生器13からオゾン溶解槽23への
オゾン供給量が制御されている。また、オゾン溶解槽2
3から排出される排オゾンガス24および循環槽14か
らの排オゾンガス15は、排オゾンガス処理設備16で
処理される。膜ろ過装置17からの循環水は、循環ライ
ンを通して循環槽14に返送される。
In the embodiment shown in FIG. 3, an alkali agent 8 is injected in-line into the coagulation liquid from the coagulation tank 7 and introduced into the sedimentation tank 10. In addition, sedimentation separation tank 1
An ozone dissolving tank 23 is provided between 0 and the circulation tank 14, and ozone 12 from the ozone generator 13 is injected into the ozone dissolving tank 23. Otherwise, it is the same as the embodiment shown in FIG. That is, the steps up to the settling tank 10 are performed in the same manner as described with reference to FIG.
Is supplied to the ozone dissolving tank 23. Further, ozone 12 is injected from the ozone generator 13 into the ozone dissolving tank 23, and the treated water in which ozone is dissolved is sent to the circulation tank 14. The circulation tank 14 supplies the ozone-dissolved treated water to the membrane filtration device 17. The membrane filtered water 18 that has passed through the membrane filtration device 17 is transferred to an activated carbon adsorption tower 20 filled with activated carbon, and the treated water is discharged out of the system as effluent water 21. In the process of feeding the membrane filtered water 18 into the activated carbon adsorption tower 20, the ozone concentration remaining in the membrane filtered water is detected by the ozone detector 19, and based on the measured value of the ozone concentration, the ozone generator 13 sends the ozone dissolving tank 23 The amount of ozone supplied to is controlled. In addition, the ozone dissolving tank 2
The exhausted ozone gas 24 discharged from 3 and the exhausted ozone gas 15 from the circulation tank 14 are processed in an exhausted ozone gas treatment facility 16. The circulating water from the membrane filtration device 17 is returned to the circulation tank 14 through a circulation line.
【0032】次に、本発明における固液分離装置4につ
いて説明する。固液分離装置4の目的は、生物学的に硝
化脱窒処理された汚水中の活性汚泥を分離し、脱窒素槽
2および硝化槽3における系内MLSS濃度を高く維持
することである。該固液分離装置4で用いる装置として
は、膜ろ過、重力沈降、遠心分離、ろ布ろ過等固液分離
機能を有する装置であればいずれであっても問題はな
く、また、槽内浸漬型あるいは装置設置型のいずれであ
っても問題ない。例えば、槽内浸漬型の場合は、硝化槽
3内に設置すればよく、曝気空気により膜面が洗浄され
るので都合がよい。また、膜ろ過装置を用いる場合は、
使用される膜は、濁質成分等を除去することのできる膜
であり、精密ろ過膜あるいは限外ろ過膜が用いられる。
また、膜モジュールの形式は、中空糸状、スパイラル
状、チューブラ状、平膜状等のいずれの形式でも問題な
い。また、膜モジュールのろ過方式には、全量ろ過方式
とクロスフローろ過方式があるが、いずれのろ過方式で
もかまわない。また、膜ろ過装置への通水方式には、外
圧型と内圧型があるが、どちらの通水方式でも問題な
い。
Next, the solid-liquid separation device 4 according to the present invention will be described. The purpose of the solid-liquid separator 4 is to separate the activated sludge from the biologically nitrified and denitrified sewage and maintain the MLSS concentration in the system in the denitrification tank 2 and the nitrification tank 3 at a high level. As a device used in the solid-liquid separation device 4, any device having a solid-liquid separation function such as membrane filtration, gravity sedimentation, centrifugal separation, filter cloth filtration may be used without any problem. Alternatively, there is no problem whether the apparatus is of a device installation type. For example, in the case of the immersion type in a tank, it may be installed in the nitrification tank 3 and the film surface is washed by aerated air, which is convenient. When using a membrane filtration device,
The membrane used is a membrane capable of removing turbid components and the like, and a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane is used.
Further, the type of the membrane module may be any type such as a hollow fiber shape, a spiral shape, a tubular shape, and a flat membrane shape. Further, the filtration method of the membrane module includes a total filtration method and a cross-flow filtration method, and any filtration method may be used. In addition, there are an external pressure type and an internal pressure type as a water passing method to the membrane filtration device, and there is no problem in either water passing method.
【0033】次に、硝化槽3内において用いる微生物固
定化担体22について説明する。微生物固定化担体22
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の生物化学反応に
対して安定なプラスチックを主成分とする物質が用いら
れる。この微生物固定化担体の比重は、1.00〜1.
10で、径が1.0〜15.0mmのものが用いられ
る。微生物固定化担体の比重が1.00未満の場合、汚
水の比重より軽くなるために、微生物固定化担体が浮き
上がって浮上層を形成しやすく、曝気空気によって流動
化させることが困難である。その結果、微生物固定化担
体と硝化槽内液および酸素との接触効率が悪くなり、処
理効率が低下する。一方、比重が1.10を越える場合
は、微生物固定化担体の沈降速度が大となって硝化槽内
に沈積しやすく、流動化させることが困難であるため、
微生物固定化担体と硝化槽内液および酸素との接触効率
が悪くなり、処理効率が低下する。従って、微生物固定
化担体の比重は上記の範囲が好ましい。また、微生物固
定化担体の粒径が1.0mm未満であると、微生物固定
化担体の分離用スクリーンの目幅が1.0mm未満とな
り、硝化槽へ導入される汚水中に含まれる夾雑物等によ
るスクリーンの目詰まりが生じやすいため好ましくな
い。また、微生物固定化担体では、比表面積(表面積/
体積)が大きい方が経済的に好ましいが、該担体の粒径
が15.0mmを越えると、該担体の比表面積が小さく
なるという欠点がある。微生物固定化担体の素材の体
積、すなわち該担体の重量がその製造費と比例している
から、重量が増大することは、該担体の製造費が増大す
ることを意味し、経済的でない。従って、微生物固定化
担体の粒径は上記範囲に設定するのが好ましい。また、
微生物固定化担体の形状は、円柱形、球形等の様々な形
状のものを用いることができるが、微生物固定化担体に
付着・生育する生物膜の有効な部分は、一般的に0.1
mm程度である。従って、微生物固定化垣体は比表面積
の大きな形状であることが好ましく、中空円筒形状とし
た場合には比表面積を大きくすることができるので好ま
しい。さらに、硝化槽3における微生物固定化担体と硝
化処理液との分離手段として、微生物固定化担体の粒径
よりも大きい目開きを有するスクリーンを設置しても問
題はない。
Next, the microorganism-immobilized carrier 22 used in the nitrification tank 3 will be described. Microorganism-immobilized carrier 22
As the material, a material mainly composed of a plastic stable to a biochemical reaction such as polyethylene and polypropylene is used. The specific gravity of the microorganism-immobilized carrier is 1.00 to 1.
10, a diameter of 1.0 to 15.0 mm is used. When the specific gravity of the microorganism-immobilized carrier is less than 1.00, the specific gravity of the sewage is lower than that of the wastewater, so that the microorganism-immobilized carrier easily floats to form a floating layer, and is difficult to be fluidized by aerated air. As a result, the efficiency of contact between the microorganism-immobilized carrier and the liquid in the nitrification tank and oxygen decreases, and the treatment efficiency decreases. On the other hand, when the specific gravity exceeds 1.10, the sedimentation speed of the microorganism-immobilized carrier becomes large, so that it is easy to deposit in the nitrification tank, and it is difficult to fluidize the carrier.
The contact efficiency between the microorganism-immobilized carrier and the liquid in the nitrification tank and oxygen is deteriorated, and the treatment efficiency is reduced. Therefore, the specific gravity of the microorganism-immobilized carrier is preferably in the above range. When the particle diameter of the microorganism-immobilized carrier is less than 1.0 mm, the mesh width of the separation screen for the microorganism-immobilized carrier is less than 1.0 mm, and impurities such as impurities contained in the sewage introduced into the nitrification tank are removed. This is not preferable because clogging of the screen is likely to occur. In the case of the microorganism-immobilized carrier, the specific surface area (surface area /
A larger volume is economically preferable, but when the particle size of the carrier exceeds 15.0 mm, there is a disadvantage that the specific surface area of the carrier is reduced. Since the volume of the material of the microorganism-immobilized carrier, that is, the weight of the carrier is proportional to the production cost, an increase in the weight means an increase in the production cost of the carrier, which is not economical. Therefore, the particle size of the microorganism-immobilized carrier is preferably set within the above range. Also,
As the shape of the microorganism-immobilized carrier, various shapes such as a columnar shape and a spherical shape can be used, but the effective portion of the biofilm that adheres to and grows on the microorganism-immobilized carrier is generally 0.1%.
mm. Therefore, the microorganism-immobilized hedge is preferably in a shape having a large specific surface area, and is preferably formed in a hollow cylindrical shape because the specific surface area can be increased. Further, there is no problem even if a screen having openings larger than the particle diameter of the microorganism-immobilized carrier is provided as a means for separating the microorganism-immobilized carrier and the nitrification treatment solution in the nitrification tank 3.
【0034】次に、本発明におけるオゾン溶解槽23に
ついて説明する。オゾン溶解槽23の目的は、膜ろ過装
置17のろ過速度を高く維持するために、膜供給水にオ
ゾンを溶解させることである。オゾン発生器13からオ
ゾン12がオゾン溶解槽23に注入されるが、その際
に、膜ろ過装置17により得られた膜ろ過水18に残留
する残留オゾン量は、膜ろ過装置17のろ過速度を高く
維持するために0.01〜10mg/Lとし、望ましく
は、0.1〜3mg/Lとするとよい。膜ろ過水中の残
留オゾン濃度が10mg/Lより高くなった場合、膜ろ
過装置17のろ過膜として耐オゾン性の膜素材を用いて
も、長期的にはオゾンとの反応により膜劣化が起こる恐
れがある。しかし、膜モジュールの交換時期を考え合わ
せると、10mg/Lまでは許容される。また、残留オ
ゾン濃度が10mg/Lより多くなると、副生成物量も
多くなるという問題もある。以上のことから、膜ろ過水
中の残留オゾン濃度は、0.01〜10mg/Lとし、
望ましくは、0.1〜3mg/Lとするとよい。また、
オゾン溶解槽23の装置形式は、Uチューブ式、ディフ
ューザ式、インジェクタ式、エジェクタ式、下降注入式
注入等のどの形式でも可能である。また、オゾン溶解槽
23もしくは循環槽14から排出される排オゾンガス
は、排オゾンガス処理設備16に導入されて処理され
る。排オゾンガス処理設備16の形式は、活性炭式、熱
分解式、触媒式等どの形式でも問題がない。
Next, the ozone dissolving tank 23 of the present invention will be described. The purpose of the ozone dissolving tank 23 is to dissolve ozone in the membrane supply water in order to keep the filtration speed of the membrane filtration device 17 high. The ozone 12 is injected from the ozone generator 13 into the ozone dissolving tank 23. At that time, the amount of residual ozone remaining in the membrane filtration water 18 obtained by the membrane filtration device 17 depends on the filtration rate of the membrane filtration device 17. In order to maintain a high level, the content is set to 0.01 to 10 mg / L, preferably 0.1 to 3 mg / L. When the residual ozone concentration in the membrane filtration water is higher than 10 mg / L, even if an ozone-resistant membrane material is used as the filtration membrane of the membrane filtration device 17, membrane degradation may occur in the long term due to reaction with ozone. There is. However, considering the replacement time of the membrane module, up to 10 mg / L is permissible. Further, when the residual ozone concentration exceeds 10 mg / L, there is a problem that the amount of by-products also increases. From the above, the residual ozone concentration in the membrane filtration water is 0.01 to 10 mg / L,
Desirably, it is good to be 0.1 to 3 mg / L. Also,
The device type of the ozone dissolving tank 23 can be any type such as a U-tube type, a diffuser type, an injector type, an ejector type, and a downward injection type injection. Further, the exhausted ozone gas discharged from the ozone dissolving tank 23 or the circulation tank 14 is introduced into the exhausted ozone gas processing equipment 16 and processed. The type of the exhaust ozone gas treatment equipment 16 may be any type such as an activated carbon type, a pyrolysis type, and a catalytic type.
【0035】さらに、本発明における膜ろ過装置17に
ついて説明する。この膜ろ過装置は、膜供給水にオゾン
が溶解された状態で膜ろ過することにより、常にオゾン
による前処理がされた状態で膜ろ過するために、生物フ
ァウリングによる膜の目詰まりを防止することができ、
かつ高い透過流束を得ることができる。使用される膜と
して、濁質成分および細菌類を除去することのできる膜
であり、精密ろ過膜または限外ろ過膜が用いられる。精
密ろ過膜の場合は、公称孔径0.01〜0.5μmのも
のが用いられ、限外ろ過膜の場合は、分画分子量1,0
00〜20万ダルトンのものが用いられる。そして、膜
モジュールの形式は、中空糸状、スパイラル状、チュー
ブラ状、平膜状が用いられる。膜素材およびポッティン
グ部は、高濃度のオゾンと接触するために、耐オゾン性
の素材を使うことが望ましい。膜素材においては、フッ
化ビニリデン重合体樹脂等の耐オゾン性の有機樹脂また
はセラミック等の無機材料を用いることができる。ま
た、膜モジュールのろ過方式には、全量ろ過方式とクロ
スフローろ過方式があるが、いずれのろ過方式でもかま
わない。また、膜ろ過への通水方式には、外圧型と内圧
型があるが、どちらの通水方式でも問題ない。
Next, the membrane filtration device 17 according to the present invention will be described. This membrane filtration device performs membrane filtration in a state in which ozone is dissolved in the membrane supply water, so that membrane filtration is always performed in a state where pretreatment with ozone is performed, thereby preventing membrane clogging due to biological fouling. It is possible,
And a high permeation flux can be obtained. The membrane used is a membrane capable of removing turbid components and bacteria, and a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane is used. In the case of a microfiltration membrane, one having a nominal pore size of 0.01 to 0.5 μm is used, and in the case of an ultrafiltration membrane, the molecular weight cut-off is 1,0.
Those having a molecular weight of 00 to 200,000 daltons are used. As the type of the membrane module, a hollow fiber shape, a spiral shape, a tubular shape, or a flat membrane shape is used. It is desirable to use an ozone-resistant material for the film material and the potting portion in order to come into contact with high-concentration ozone. As the film material, an ozone-resistant organic resin such as a vinylidene fluoride polymer resin or an inorganic material such as a ceramic can be used. Further, the filtration method of the membrane module includes a total filtration method and a cross-flow filtration method, and any filtration method may be used. In addition, there are an external pressure type and an internal pressure type as a water flow system for the membrane filtration, and there is no problem with either water flow system.
【0036】次に、本発明におけるオゾンの注入制御に
ついて説明する。本実施形態では、膜ろ過水中の残留オ
ゾン濃度をオゾン検出器19で計測して、オゾン発生器
13を操作してオゾン注入量を制御する方法を用いるこ
とができる。オゾン発生器13により発生したオゾン1
2は、配管に直接インライン注入もしくは循環槽14も
しくはオゾン溶解槽23に供給されるが、オゾン発生器
の印可電圧や、各供給配管に設けたバルブ(図示なし)
の開度を調整することによって、調整することができ
る。オゾン濃度の注入制御では、膜供給水のオゾン濃度
を制御目的値にしても良い。しかし、この場合、短時間
の膜ろ過でも、膜表面の目詰まり物質とオゾンが反応し
てオゾンが消費される場合があるため、予めこれを考慮
しておく必要がある。そのため、好ましくは、膜ろ過水
中の残留オゾン濃度を制御目的値とすることが望まし
い。
Next, ozone injection control in the present invention will be described. In the present embodiment, a method of measuring the concentration of residual ozone in the membrane filtered water with the ozone detector 19 and operating the ozone generator 13 to control the ozone injection amount can be used. Ozone 1 generated by the ozone generator 13
2 is supplied directly to the piping by in-line injection or supplied to the circulation tank 14 or the ozone dissolving tank 23. The voltage applied to the ozone generator and valves provided on each supply pipe (not shown)
It can be adjusted by adjusting the opening degree. In the ozone concentration injection control, the ozone concentration of the membrane supply water may be set as a control target value. However, in this case, even if the membrane filtration is performed for a short time, ozone may be consumed by the reaction between the clogging substance on the membrane surface and the ozone, and it is necessary to consider this in advance. Therefore, it is preferable that the residual ozone concentration in the membrane filtration water be the control target value.
【0037】なお、オゾンの注入率は、膜ろ過水中の残
留オゾン濃度によりフィードバックされて決定される。
なお、沈降分離槽10において得られた上澄液のオゾン
要求量に変動がある場合は、膜ろ過水中の残留オゾン濃
度を溶存オゾン濃度検出器で測定して、オゾン流入率の
フィードバック制御を行うこともできる。むろん、オゾ
ン検出器19は、CPU(中央処理装置)を用いて検出
してもよい。
The ozone injection rate is determined by feedback based on the residual ozone concentration in the membrane filtered water.
When the required amount of ozone in the supernatant obtained in the sedimentation tank 10 fluctuates, the residual ozone concentration in the membrane filtered water is measured by a dissolved ozone concentration detector, and the ozone inflow rate is feedback-controlled. You can also. Of course, the ozone detector 19 may detect using the CPU (central processing unit).
【0038】本発明では、上記の実施の形態に加えて、
膜ろ過装置17の後に更にオゾン接触槽を設け、該オゾ
ン接触槽に膜ろ過装置からのろ過水を供給し、前記オゾ
ン接触槽にオゾンを再注入して処理する態様も可能であ
る。以下、この態様について説明する。
In the present invention, in addition to the above embodiment,
An embodiment is also possible in which an ozone contact tank is further provided after the membrane filtration device 17, filtered water from the membrane filtration device is supplied to the ozone contact tank, and ozone is re-injected into the ozone contact tank for treatment. Hereinafter, this aspect will be described.
【0039】図4に示した実施形態において、本発明に
基づく汚水の処理装置は、脱窒素槽2および硝化槽3よ
りなる生物学的硝化脱窒素処理装置、固液分離装置4、
凝集槽7、中和槽9、沈降分離槽10、循環槽14、膜
ろ過装置17、オゾン接触槽30、オゾン発生器13、
排オゾンガス処理設備16、オゾン検出器19、および
活性炭吸着塔20より構成されている。即ち、オゾン接
触槽30が付加されている点において、図1の形態とは
異なっている。
In the embodiment shown in FIG. 4, the wastewater treatment apparatus according to the present invention is a biological nitrification denitrification treatment apparatus comprising a denitrification tank 2 and a nitrification tank 3, a solid-liquid separation apparatus 4,
Coagulation tank 7, neutralization tank 9, sedimentation separation tank 10, circulation tank 14, membrane filtration device 17, ozone contact tank 30, ozone generator 13,
It comprises an exhausted ozone gas treatment facility 16, an ozone detector 19, and an activated carbon adsorption tower 20. That is, it differs from the embodiment of FIG. 1 in that an ozone contact tank 30 is added.
【0040】まず、汚水1は無希釈のまま、あるいは適
当な希釈倍率に希釈された状態で脱窒素槽2に流入し、
脱窒素槽2および硝化槽3の間を循環して嫌気的に硝化
脱窒素処理される。硝化脱窒素処理された汚水は固液分
離装置4により固液分離され、生物処理水5は凝集槽7
に移送される。凝集槽7において、生物処理水5に硫酸
アルミニウム、塩化第二鉄あるいはポリ鉄等のような無
機系凝集剤6を添加して、pH3〜5の酸性条件下でリ
ン酸イオンおよびCODを含むSS分を凝集させる。そ
の凝集液は中和槽9へ送られ、中和槽9において、水酸
化ナトリウムあるいは水酸化カリウム等のようなアルカ
リ剤8を添加してpH6〜8の中性にし、未凝集の無機
系凝集剤を水酸化物として析出させる。さらに、沈降分
離槽10において沈降汚泥と上澄液11とに分離され、
沈降汚泥は汚泥処理工程(図示せず)へ移送され、脱水
処理されて脱水ケーキとして系外へ排出された後、更に
焼却処理あるいはメタン発酵・コンポスト化といった処
理が行われる。一方、上澄液11には、オゾン発生器1
3からオゾン12が直接インラインで注入され、オゾン
が溶解した被処理水は循環槽14へ送り込まれる。この
被処理水は循環槽14から膜ろ過装置17へ供給され、
膜ろ過装置17を透過した膜ろ過水18は、オゾン接触
槽30に送り込まれる。オゾン接触槽30には、オゾン
発生器13から必要量のオゾン31が供給されて、膜ろ
過水18とオゾン31とが接触している。膜ろ過水18
は、膜ろ過装置17からオゾン接触槽30に送り込まれ
る過程で、膜ろ過水中の残留オゾン濃度がオゾン検出器
19で検出され、そのオゾン濃度の計測値に基づいてオ
ゾン発生器13から直接インライン注入されるオゾン1
2の供給量が制御されている。オゾン接触槽30におい
て十分にオゾンと接触したオゾン処理水33は、活性炭
を充填した活性炭吸着塔20へ移送され、処理された処
理水は放流水21として系外に放流される。また、循環
槽14から排出される排オゾンガス15およびオゾン接
触槽30から排出される排オゾンガス32は、排オゾン
ガス処理設備16で処理される。膜ろ過装置17からの
循環水は、循環ラインを通して循環槽14に返送され
る。なお、以下の実施形態においても同様であるが、オ
ゾン検出器19は、溶存オゾン濃度検知器であってもよ
い。
First, the sewage 1 flows into the denitrification tank 2 without dilution or after being diluted to an appropriate dilution ratio.
It is circulated between the denitrification tank 2 and the nitrification tank 3 to perform anaerobic nitrification denitrification. The sewage that has been subjected to nitrification and denitrification is subjected to solid-liquid separation by a solid-liquid separator 4, and the biologically treated water 5 is collected in a coagulation
Is transferred to In the coagulation tank 7, an inorganic coagulant 6 such as aluminum sulfate, ferric chloride, or polyiron is added to the biologically treated water 5 to form an SS containing phosphate ions and COD under acidic conditions of pH 3 to 5. Aggregate the fractions. The coagulation liquid is sent to a neutralization tank 9, where an alkaline agent 8 such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to neutralize the pH to 6 to 8, and the inorganic coagulation is performed. The agent is precipitated as a hydroxide. Further, the sediment sludge and the supernatant liquid 11 are separated in the sedimentation separation tank 10,
The settled sludge is transferred to a sludge treatment step (not shown), dewatered and discharged as a dewatered cake outside the system, and then subjected to further incineration treatment or methane fermentation / composting. On the other hand, the supernatant 11 contains the ozone generator 1
Ozone 12 is directly injected in-line from 3, and the water to be treated in which ozone is dissolved is sent to the circulation tank 14. This water to be treated is supplied from the circulation tank 14 to the membrane filtration device 17,
The membrane filtered water 18 that has passed through the membrane filtration device 17 is sent to the ozone contact tank 30. A required amount of ozone 31 is supplied from the ozone generator 13 to the ozone contact tank 30, and the membrane filtered water 18 and the ozone 31 are in contact with each other. Membrane filtered water 18
In the process of being sent from the membrane filtration device 17 to the ozone contact tank 30, the residual ozone concentration in the membrane filtration water is detected by the ozone detector 19, and based on the measured value of the ozone concentration, direct in-line injection is performed from the ozone generator 13. Ozone 1
2 is controlled. The ozone-treated water 33 that has sufficiently contacted the ozone in the ozone contact tank 30 is transferred to the activated carbon adsorption tower 20 filled with activated carbon, and the treated water is discharged out of the system as discharge water 21. Further, the exhausted ozone gas 15 discharged from the circulation tank 14 and the exhausted ozone gas 32 discharged from the ozone contact tank 30 are processed by the exhausted ozone gas processing equipment 16. The circulating water from the membrane filtration device 17 is returned to the circulation tank 14 through a circulation line. Although the same applies to the following embodiments, the ozone detector 19 may be a dissolved ozone concentration detector.
【0041】本実施形態では、オゾン検出器19によっ
て、膜ろ過水中の残留オゾン濃度が常時計測されてお
り、残留オゾン濃度が、0.01〜10mg/Lの範囲
内となるように、オゾン発生器13から直接インライン
注入されるオゾン注入量がオゾン発生器の印可電圧やバ
ルブの開閉操作等によって調整されている。例えば、C
PU(中央処理装置)等による制御手段によって、膜ろ
過水中の残留オゾン濃度を算出して、インライン注入さ
れるオゾン注入量をフィードバック制御している。
In the present embodiment, the concentration of residual ozone in the membrane filtered water is constantly measured by the ozone detector 19, and the ozone generation is controlled so that the residual ozone concentration is in the range of 0.01 to 10 mg / L. The amount of ozone injected directly in-line from the device 13 is adjusted by the applied voltage of the ozone generator, the opening and closing operation of the valve, and the like. For example, C
The residual ozone concentration in the membrane filtration water is calculated by control means such as a PU (central processing unit), and the amount of ozone injected in-line is feedback-controlled.
【0042】本発明に基づく汚水処理装置の他の実施形
態を図5に示した。
Another embodiment of the sewage treatment apparatus according to the present invention is shown in FIG.
【0043】図5に示したように、この実施形態におけ
る汚水の処理方法および装置は、図2の実施形態と同様
に、硝化槽3内に微生物固定化担体22が内在されてい
る。また、オゾン発生器13からのオゾン12が、図4
の実施形態のように循環槽14へ送り込まれる被処理水
に注入されるのではなく、循環槽14に注入され、循環
槽14においてオゾン酸化反応を行う。それ以外は、図
4の実施形態と同じである。
As shown in FIG. 5, in the method and apparatus for treating wastewater in this embodiment, a microorganism-immobilized carrier 22 is provided in the nitrification tank 3 as in the embodiment shown in FIG. Further, the ozone 12 from the ozone generator 13 is
The ozone oxidation reaction is performed in the circulation tank 14 instead of being injected into the water to be treated sent to the circulation tank 14 as in the embodiment. Otherwise, it is the same as the embodiment of FIG.
【0044】本発明における固液分離装置4および膜ろ
過装置17においては、図3の例において既に説明した
とおりある。
The solid-liquid separation device 4 and the membrane filtration device 17 according to the present invention are as already described in the example of FIG.
【0045】次に、本発明におけるオゾンの注入制御に
ついて説明する。本実施形態では、膜ろ過水中の残留オ
ゾン濃度をオゾン検出器19で計測して、オゾン発生器
13を操作してオゾン注入量を制御する方法である。オ
ゾン発生器13により発生したオゾン12が、配管に直
接インライン注入もしくは循環槽14に供給されるとと
もに、オゾン発生器13により発生したオゾンガス31
は、オゾン接触槽30に供給されるが、オゾン発生器の
印可電圧や、各供給配管に設けたバルブ(図示なし)の
開度を調整することによって、その量を調整することが
できる。オゾン濃度の注入制御は、膜供給水のオゾン濃
度を制御目的値にしても良いが、この場合、膜ろ過にお
ける短時間でも膜表面の目詰まり物質とオゾンが反応し
てオゾンが消費される場合があるため、予めこれを考慮
しておく必要がある。従って、好ましくは、膜ろ過水中
の残留オゾン濃度を制御目的値とすることが望ましい。
Next, the injection control of ozone in the present invention will be described. In the present embodiment, a method is used in which the ozone detector 19 measures the residual ozone concentration in the membrane filtered water, and controls the ozone injection amount by operating the ozone generator 13. The ozone 12 generated by the ozone generator 13 is directly in-line injected into a pipe or supplied to the circulation tank 14, and the ozone gas 31 generated by the ozone generator 13
Is supplied to the ozone contact tank 30, and the amount thereof can be adjusted by adjusting the applied voltage of the ozone generator and the opening of valves (not shown) provided in each supply pipe. In the ozone concentration injection control, the ozone concentration of the membrane supply water may be set as the control target value. In this case, even if the ozone is reacted with the clogging substance on the membrane surface even in a short time in membrane filtration, the ozone is consumed. Therefore, it is necessary to consider this in advance. Therefore, it is preferable to set the residual ozone concentration in the membrane filtration water as the control target value.
【0046】なお、オゾンの注入率は、膜ろ過水中の残
留オゾン濃度によりフィードバックされて決定される。
また、沈降分離槽10において得られた上澄液のオゾン
要求量に変動がある場合は、膜ろ過水中の残留オゾン濃
度を溶存オゾン濃度検出器で測定して、オゾン注入率の
フィードバック制御を行うこともできる。むろん、オゾ
ン検出器19は、演算手段等を備えるCPU(中央処理
装置)を用いたものであってもよい。
The ozone injection rate is determined by feedback based on the residual ozone concentration in the membrane filtered water.
When the required amount of ozone in the supernatant obtained in the sedimentation tank 10 fluctuates, the residual ozone concentration in the membrane filtered water is measured by the dissolved ozone concentration detector, and the ozone injection rate is feedback-controlled. You can also. Of course, the ozone detector 19 may use a CPU (Central Processing Unit) provided with a calculation unit and the like.
【0047】次に、図4および図5の実施形態オゾン接
触槽30について説明する。これらの実施形態では、膜
ろ過装置17の後段に、更にオゾン接触槽30が設けら
れている。このような膜ろ過装置の後段にオゾン接触槽
30を設けることにより、膜ろ過水中の残留オゾン濃度
に応じて、オゾン接触槽へのオゾン注入量を調整するこ
とができ、有機物質のオゾン処理を十分に行うことが可
能である。この膜ろ過装置17の後段に設けたオゾン接
触槽30の目的は、有機物とのオゾン反応に必要な接
触時間を確保すること、オゾンを再注入して、オゾン
反応に必要なオゾンを補充すること、そして、膜の物
理洗浄の時にオゾン注入ラインを後段のオゾン接触槽の
みに切り換えることにより、オゾン発生装置の間欠運転
または発生オゾンの無駄を防止することにある。また、
オゾン接触槽30の装置形式は、Uチューブ式、デイフ
ューザ式、インジェクタ式、下降注入式注入等のどの形
式でも可能である。しかし、オゾンを注入した膜ろ過水
に対してオゾンを溶解させているので、高濃度のオゾン
を溶解させる必要はない。装置形式は、接触時間を十分
に確保することができるディフューザ形式が好ましい。
なお、オゾン接触槽30においても排オゾンガスが発生
するため、排オゾンガスは排オゾンガス処理設備16に
導入されて処理される。排オゾンガス処理設備16の形
式は、活性炭式、熱分解式、触媒式等どの形式でも問題
がない。
Next, the embodiment ozone contact tank 30 shown in FIGS. 4 and 5 will be described. In these embodiments, an ozone contact tank 30 is further provided downstream of the membrane filtration device 17. By providing the ozone contact tank 30 at the subsequent stage of such a membrane filtration device, the amount of ozone injected into the ozone contact tank can be adjusted according to the residual ozone concentration in the membrane filtration water, and the ozone treatment of organic substances can be performed. It is possible to do enough. The purpose of the ozone contact tank 30 provided at the latter stage of the membrane filtration device 17 is to secure a contact time necessary for an ozone reaction with an organic substance, to re-inject ozone, and to replenish ozone required for an ozone reaction. The object of the present invention is to prevent the intermittent operation of the ozone generator or waste of generated ozone by switching the ozone injection line to only the ozone contact tank at the subsequent stage at the time of physical cleaning of the film. Also,
The device type of the ozone contact tank 30 can be any type such as a U-tube type, a diffuser type, an injector type, and a downward injection type injection. However, since ozone is dissolved in the membrane filtered water into which ozone has been injected, it is not necessary to dissolve high-concentration ozone. The device type is preferably a diffuser type capable of ensuring a sufficient contact time.
Since the exhausted ozone gas is also generated in the ozone contact tank 30, the exhausted ozone gas is introduced into the exhausted ozone gas treatment equipment 16 and is treated. The type of the exhaust ozone gas treatment equipment 16 may be any type such as an activated carbon type, a pyrolysis type, and a catalytic type.
【0048】[0048]
【実施例】以下、本発明に基づく汚水の処理方法および
処理装置の実施例について説明する。なお、以下の実施
例は本発明に限定を加えるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a wastewater treatment method and treatment apparatus according to the present invention will be described below. The following examples do not limit the present invention.
【0049】(実施例1)図6に示した従来法フローに
基づく実験装置(処理量100L/日)において、膜ろ
過装置25の部分に、分画分子量20,000ダルトン
のポリアクリロニトリル重合体製限外ろ過膜(総面積
0.2mの平膜、設定フラックス0.5m /m
日)を適用し、膜ろ過装置17の部分に、分画分子量1
3,000ダルトンのポリアクリロニトリル重合体製限
外ろ過膜(総面積0.1mの中空糸膜、設定フラック
ス1.0m/m/日)を適用して、し尿および浄化
槽汚泥の混合液の処理実験を行った。
(Example 1) In the conventional method shown in FIG.
In the experimental device based on (100 L / day),
In the part of the filtration device 25, the molecular weight cut off is 20,000 daltons.
Polyacrylonitrile polymer ultrafiltration membrane (total area
0.2m2Flat membrane, set flux 0.5m 3/ M2/
), And a molecular weight cutoff of 1
3,000 dalton polyacrylonitrile polymer limit
External filtration membrane (total area 0.1m2Hollow fiber membrane, setting flack
1.0m3/ M2/ Day) to apply human waste and cleansing
An experiment on the treatment of a mixed solution of tank sludge was performed.
【0050】図6に示した従来法における限外ろ過平膜
25の部分までの運転より開始し、約1ヶ月間の馴致期
間を経て、生物処理工程が安定してから、その後の凝集
沈殿装置および限外ろ過中空糸膜17までの運転実験を
開始した。凝集剤7においてポリ鉄を鉄換算で550m
g/L添加し、水酸化ナトリウムを用いてpH4.5に
調整した。また、中和槽9において水酸化ナトリウムを
用いてpH7.2に調整して処理した。本実験におけ
る、主な工程ごとの水質データは、表1に示した通りで
あった。
Starting from the operation up to the ultrafiltration flat membrane 25 in the conventional method shown in FIG. 6, after the acclimatization period of about one month and the biological treatment process is stabilized, The operation experiment up to the ultrafiltration hollow fiber membrane 17 was started. 550m of polyiron in coagulant 7 in iron conversion
g / L and adjusted to pH 4.5 using sodium hydroxide. In the neutralization tank 9, the treatment was performed by adjusting the pH to 7.2 using sodium hydroxide. The water quality data for each of the main steps in this experiment were as shown in Table 1.
【0051】[0051]
【表1】 [Table 1]
【0052】ここで、汚水1は、し尿および浄化槽汚泥
を目開き1mm程度の細目スクリーンで除渣した後の混
合液である。しかしながら、限外ろ過中空糸膜17への
通水を開始して3週間後には該膜の膜間差圧が150k
Paを越えたため、該膜への通水を中断し、該膜に対し
て次亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸溶液による薬品
洗浄を実施した。薬品洗浄の終了した限外ろ過中空糸膜
17を用いて、再び一連の実験を開始したものの、通水
を再開して3週間後には膜間差圧が150kPaを越え
た。
Here, the sewage 1 is a mixed liquid after removing night soil and sludge from a septic tank with a fine screen having an opening of about 1 mm. However, three weeks after the start of the flow of water through the ultrafiltration hollow fiber membrane 17, the transmembrane pressure of the membrane becomes 150k.
Since the pressure exceeded Pa, the flow of water through the membrane was interrupted, and the membrane was subjected to chemical cleaning with a sodium hypochlorite and citric acid solution. Although a series of experiments was started again using the ultrafiltration hollow fiber membrane 17 after the chemical cleaning, the transmembrane pressure exceeded 150 kPa three weeks after water flow was resumed.
【0053】そこで、実験装置を、図1に示したような
フローに改造した。なお、ここで、固液分離装置4の部
分に、分画分子量20,000ダルトンのポリアクリロ
ニトリル重合体型限外ろ過膜(総面積0.2mの平膜
設定フラックス0.5m/m/日)を用いた膜ろ過
装置を適用し、膜ろ過装置17の部分に、公称孔径0.
1μmのフッ化ビニリデン重合体樹脂製精密ろ過膜(総
面積0.03mの中空糸膜、設定フラックス3.3m
/m/日)を適用した。固液分離装置4の部分まで
の運転より開始し、約1ヶ月間の馴致期間を経て、生物
処理工程が安定してから、その後の凝集沈殿装置および
精密ろ過中空糸膜17までの運転実験を開始した。凝集
槽7においてポリ鉄を鉄換算で500mg/L添加し、
pH5.0に調整した。また、中和槽9において水酸化
ナトリウムを用いてpH7.0に調整して処理した。沈
降分離槽において得られた上澄液11に対して膜ろ過水
中の残留オゾン濃度が、0.1〜3mg/Lとなるよう
にエジェクター方式でオゾン12を注入して、膜ろ過処
理を行った。一連の通水実験を行った結果、精密ろ過中
空糸膜17における膜間差圧が100kPaを越えたの
は、通水を開始して8ヶ月後であり、本発明方法および
装置を用いることにより、精密ろ過中空糸膜17の薬品
洗浄頻度を大幅に低減できることがわかった。なお、こ
の実験期間中の、主な工程ごとの水質データは、表2に
示した通りである。
Therefore, the experimental apparatus was modified to a flow as shown in FIG. Here, a polyacrylonitrile polymer type ultrafiltration membrane having a cut-off molecular weight of 20,000 daltons (flat membrane setting flux having a total area of 0.2 m 2 , 0.5 m 3 / m 2 / ) Is applied to the membrane filtration device 17 and a nominal pore size of 0.
1 μm vinylidene fluoride polymer resin microfiltration membrane (hollow fiber membrane with a total area of 0.03 m 2 , set flux 3.3 m
3 / m 2 / day). Starting from the operation up to the solid-liquid separation device 4, after a period of acclimatization of about one month, the biological treatment process is stabilized, and thereafter, the operation experiment up to the coagulation sedimentation device and the microfiltration hollow fiber membrane 17 is performed. Started. In the coagulation tank 7, 500 mg / L of polyiron was added in terms of iron,
The pH was adjusted to 5.0. In the neutralization tank 9, the pH was adjusted to 7.0 with sodium hydroxide for treatment. Ozone 12 was injected into the supernatant 11 obtained in the settling tank by an ejector method so that the residual ozone concentration in the membrane filtration water was 0.1 to 3 mg / L, and membrane filtration was performed. . As a result of a series of water-passing experiments, the transmembrane pressure in the microfiltration hollow fiber membrane 17 exceeded 100 kPa 8 months after the start of water passage, and by using the method and apparatus of the present invention. It has been found that the frequency of chemical cleaning of the microfiltration hollow fiber membrane 17 can be greatly reduced. In addition, the water quality data of each main process during this experimental period is as shown in Table 2.
【0054】[0054]
【表2】 [Table 2]
【0055】従来の方法および装置による実験での水質
データ(表1)と比べると、汚水の水質に大きな差があ
るとは見られなかったが、本発明方法および装置を用い
た場合の膜ろ過水のCODおよび色度は、従来方法およ
び装置を用いた場合の膜ろ過水のCODおよび色度より
低くなっており、本発明方法および装置によって、生物
処理水中に含まれていたCOD成分および色度成分が良
好に処理されていたことがわかった。
Although there was no significant difference in the water quality of the sewage compared with the water quality data (Table 1) in the experiment using the conventional method and apparatus, the membrane filtration using the method and apparatus of the present invention was not performed. The COD and chromaticity of the water are lower than the COD and chromaticity of the membrane filtration water using the conventional method and apparatus, and the COD component and color contained in the biologically treated water by the method and apparatus of the present invention. It was found that the degree component was well treated.
【0056】(実施例2)図6に示した従来法フローに
基づく実験装置(処理量100L/日)において、膜ろ
過装置25の部分に、分画分子量20,000ダルトン
のポリアクリロニトリル重合体製精密ろ過膜(総面積
0.2mの平膜、設定フラックス0.5m /m
日)を適用し、膜ろ過装置17の部分に、分画分子量1
3,000ダルトンのポリアクリロニトリル重合体製限
外ろ過膜(総面積0.1mの中空糸膜、設定フラック
ス1.0m/m/日)を適用して、し尿および浄化
槽汚泥の混合液の処理実験を行った。
(Embodiment 2) In the conventional method shown in FIG.
In the experimental device based on (100 L / day),
In the part of the filtration device 25, the molecular weight cut off is 20,000 daltons.
Polyacrylonitrile polymer microfiltration membrane (total area
0.2m2Flat membrane, set flux 0.5m 3/ M2/
), And a molecular weight cutoff of 1
3,000 dalton polyacrylonitrile polymer limit
External filtration membrane (total area 0.1m2Hollow fiber membrane, setting flack
1.0m3/ M2/ Day) to apply human waste and cleansing
An experiment on the treatment of a mixed solution of tank sludge was performed.
【0057】図6に示した従来法における限外ろ過平膜
25の部分までの運転より開始し、約1ヶ月間の馴致期
間を経て、生物処理工程が安定してから、その後の凝集
沈殿装置および限外ろ過中空糸膜17までの運転実験を
開始した。凝集槽7においてポリ鉄を鉄換算で650m
g/L添加し、水酸化ナトリウムを用いてpH4.3に
調整した。また、中和槽9において水酸化ナトリウムを
用いてpH7.0に調整して処理した。本実験におけ
る、主な工程ごとの水質データは、表3に示した通りで
あった。
Starting from the operation up to the ultrafiltration flat membrane 25 in the conventional method shown in FIG. 6, after the acclimatization period of about one month, and the biological treatment process is stabilized, The operation experiment up to the ultrafiltration hollow fiber membrane 17 was started. In the coagulation tank 7, the poly iron is 650m in iron conversion
g / L, and the pH was adjusted to 4.3 using sodium hydroxide. In the neutralization tank 9, the pH was adjusted to 7.0 with sodium hydroxide for treatment. The water quality data for each of the main steps in this experiment were as shown in Table 3.
【0058】[0058]
【表3】 [Table 3]
【0059】ここで、汚水1は、し尿および浄化槽汚泥
を目開き1mm程度の細目スクリーンで除渣した後の混
合液である。しかしながら、限外ろ過中空糸膜17の通
水を開始して3週間後には該膜の膜間差圧が150kP
aを越えたため、該膜への通水を中断し、該膜に対して
次亜塩素酸ナトリウムおよびクエン酸溶液による薬品洗
浄を実施した。薬品洗浄の終了した限外ろ過中空糸膜1
7を用いて、再び一連の実験を開始したものの、通水を
再開して3週間後には膜間差圧が150kPaを越え
た。
Here, the sewage 1 is a mixed solution obtained by removing human waste and sludge from the septic tank with a fine screen having an opening of about 1 mm. However, three weeks after the start of water flow through the ultrafiltration hollow fiber membrane 17, the transmembrane pressure of the membrane becomes 150 kP.
Since a exceeded a, the flow of water through the membrane was interrupted, and the membrane was subjected to chemical cleaning with a sodium hypochlorite and citric acid solution. Ultrafiltration hollow fiber membrane 1 after chemical cleaning
7, a series of experiments was started again, but the transmembrane pressure exceeded 150 kPa three weeks after water flow was resumed.
【0060】そこで、実験装置を、図5に示したような
フローに改造した。なお、ここで、微生物固定化担体2
2として中空円筒形のポリプロピレン担体(比重:1.
04、粒径:内径3mm×外径4mm×長さ5mm)を
硝化槽3内に見かけ容積比として30%充填した。ま
た、固液分離装置4の部分に、分画分子量20,000
ダルトンのポリアクリロニトリル重合体製限外ろ過膜
(総面積0.2mの平膜、設定フラックス0.5m
/m/日)を適用し、膜ろ過装置17の部分に、公称
孔径0.1μmのフッ化ビニリデン重合体樹脂製精密ろ
過膜(総面積0.03mの中空糸膜、設定フラックス
3.3m/m/日)を適用した。固液分離装置4の
部分までの運転より開始し、約1ヶ月間の馴致期間を経
て、生物処理工程が安定してから、その後の凝集沈殿装
置および精密ろ過中空糸膜17までの運転実験を開始し
た。凝集槽7においてポリ鉄を鉄換算で520mg/L
添加し、pH4.8に調整した。また、中和槽9におい
て水酸化ナトリウムを用いてpH6.8に調整して処理
した。ディフューザ形式の循環槽14における対流時間
を6分とし、膜ろ過水中の残留オゾン濃度が、0.1〜
3mg/Lとなるように循環槽14にオゾンを注入し
て、膜ろ過処理を行った。得られた膜ろ過水18をディ
フューザ形式のオゾン接触槽30に供給し、オゾン接触
槽30に5mg/Lのオゾンを注入して処理した。一連
の通水実験を行った結果、精密ろ過中空糸膜17におけ
る膜間差圧が100kPaを越えたのは、通水を開始し
て8ヶ月後であり、本発明方法および装置を用いること
により、精密ろ過中空糸膜17の薬品洗浄頻度を大幅に
低減できることがわかった。なお、この実験期間中の、
主な工程ごとの水質データは、表4に示した通りであ
る。
Therefore, the experimental apparatus was modified to a flow as shown in FIG. Here, the microorganism-immobilized carrier 2
2 as a hollow cylindrical polypropylene carrier (specific gravity: 1.
04, particle size: inner diameter 3 mm × outer diameter 4 mm × length 5 mm) was filled in the nitrification tank 3 at an apparent volume ratio of 30%. Further, the molecular weight cut-off of 20,000 is provided in the portion of the solid-liquid separation device 4.
Dalton polyacrylonitrile polymer ultrafiltration membrane (flat membrane with a total area of 0.2 m 2 , set flux 0.5 m 3
/ M 2 / day), and a microfiltration membrane made of a vinylidene fluoride polymer resin having a nominal pore diameter of 0.1 μm (a hollow fiber membrane having a total area of 0.03 m 2 , a set flux of 3 μm) was applied to the membrane filtration device 17. 3 m 3 / m 2 / day). Starting from the operation up to the solid-liquid separation device 4, after a period of acclimatization of about one month, the biological treatment process is stabilized, and thereafter, the operation experiment up to the coagulation sedimentation device and the microfiltration hollow fiber membrane 17 is performed. Started. 520 mg / L of polyiron in the coagulation tank 7 in terms of iron
And adjusted to pH 4.8. In the neutralization tank 9, the pH was adjusted to 6.8 with sodium hydroxide for treatment. The convection time in the circulation tank 14 of the diffuser type is set to 6 minutes, and the residual ozone concentration in the membrane filtration water is 0.1 to
Ozone was injected into the circulation tank 14 so as to be 3 mg / L, and a membrane filtration treatment was performed. The obtained membrane filtered water 18 was supplied to a diffuser type ozone contact tank 30, and 5 mg / L ozone was injected into the ozone contact tank 30 for treatment. As a result of a series of water-passing experiments, the transmembrane pressure in the microfiltration hollow fiber membrane 17 exceeded 100 kPa 8 months after the start of water passage, and by using the method and apparatus of the present invention. It has been found that the frequency of chemical cleaning of the microfiltration hollow fiber membrane 17 can be greatly reduced. During this experiment,
The water quality data for each main process is as shown in Table 4.
【0061】[0061]
【表4】 [Table 4]
【0062】従来の方法および装置による実験での水質
データ(表3)と比べると、汚水の水質に大きな差があ
るとは見られなかったが、本発明方法および装置を用い
た場合のオゾン処理水のCODおよび色度は、従来方法
および装置を用いた場合の膜ろ過水のCODおよび色度
より低くなっており、本発明方法および装置によって、
生物処理水中に含まれていたCOD成分および色度成分
が良好に処理されていたことがわかった。
Although there was no significant difference in the water quality of the sewage compared with the water quality data (Table 3) obtained by experiments using the conventional method and apparatus, the ozone treatment using the method and apparatus of the present invention was not performed. The COD and chromaticity of the water are lower than the COD and chromaticity of the membrane filtered water using the conventional method and apparatus.
It was found that the COD component and the chromaticity component contained in the biologically treated water were satisfactorily treated.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、汚
水を生物学的硝化脱窒素処理を行った後、固液分離処理
を行い、次いで該固液分離装置の分離液に対して凝集剤
添加処理を行った後、中和処理を行い沈降分離し、更に
膜による固液分離処理を行う汚水の処理方法および処理
装置において、膜の目詰まりを大幅に軽減することがで
き、該膜の目詰まりに対処するための薬品洗浄に要する
労力と洗浄用薬剤費とを低減させることができると共
に、膜の寿命を延命させ膜交換費を低減させることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the wastewater is subjected to the biological nitrification denitrification treatment, then to the solid-liquid separation treatment, and then to the separated liquid of the solid-liquid separation device. After performing the coagulant addition treatment, a neutralization treatment is performed for sedimentation separation, and further, in a sewage treatment method and a treatment apparatus for performing solid-liquid separation treatment with a membrane, clogging of the membrane can be significantly reduced. The labor required for chemical cleaning to cope with clogging of the membrane and the cost of chemicals for cleaning can be reduced, and the service life of the membrane can be prolonged and the cost of replacing the membrane can be reduced.
【0064】また、オゾンの注入制御を行うことによ
り、オソン注入量を量小限にし、オゾン消費を抑制する
ことができる。さらに、高度な処理水水質を得ることが
でき、後段の活性炭吸着塔に係る負荷を軽減することが
可能となり、活性炭の交換もしくは再生頻度を低減さ
せ、維持管理を容易にすることができる。
Further, by controlling the injection of ozone, the amount of injected ozone can be minimized, and the consumption of ozone can be suppressed. Furthermore, a high quality of treated water can be obtained, the load on the activated carbon adsorption tower at the subsequent stage can be reduced, the frequency of replacement or regeneration of activated carbon can be reduced, and maintenance can be facilitated.
【0065】また、膜ろ過装置の洗浄工程では、オゾン
発生器からのオゾンをオゾン接触槽に供給することによ
って、間欠運転の必要性がなく、発生オゾンの無駄を解
消することができる。
In the cleaning step of the membrane filtration device, ozone from the ozone generator is supplied to the ozone contact tank, so that there is no need for intermittent operation and waste of generated ozone can be eliminated.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施形態の処理フローを示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a processing flow of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の他の実施形態の処理フローを示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a processing flow of another embodiment of the present invention.
【図3】本発明の他の実施形態の処理フローを示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a processing flow of another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施形態の処理フローを示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の他の実施形態の処理フローを示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a processing flow of another embodiment of the present invention.
【図6】従来例の処理フローを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a processing flow of a conventional example.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1…汚水、2…脱窒素槽、3…硝化槽、4…固液分離装
置、5…生物処理水、6…凝集剤、7…凝集槽、8…ア
ルカリ剤、9…中和槽、10…沈降分離槽、11…上澄
液、12…オゾン、13…オゾン発生器、14…循環
槽、15…排オゾンガス、16…排オゾンガス処理設
備、17…膜ろ過装置、18…膜ろ過水、19…オゾン
検出器、20…活性炭吸着塔、21…放流水、22…微
生物固定化担体、23…オゾン溶解槽、24…排オゾン
ガス、25…膜ろ過装置、26…中和処理水、30…オ
ゾン接触槽、31…オゾン、32…排オゾンガス、33
…オゾン処理水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sewage, 2 ... Denitrification tank, 3 ... Nitrification tank, 4 ... Solid-liquid separation apparatus, 5 ... Biologically treated water, 6 ... Coagulant, 7 ... Coagulant tank, 8 ... Alkaline agent, 9 ... Neutralization tank, 10 ... settling separation tank, 11 ... supernatant, 12 ... ozone, 13 ... ozone generator, 14 ... circulation tank, 15 ... waste ozone gas, 16 ... waste ozone gas treatment equipment, 17 ... membrane filtration device, 18 ... membrane filtration water, 19: ozone detector, 20: activated carbon adsorption tower, 21: discharge water, 22: carrier for immobilizing microorganisms, 23: ozone dissolving tank, 24: ozone exhaust gas, 25: membrane filtration device, 26: neutralized water, 30 ... Ozone contact tank, 31 ... ozone, 32 ... exhausted ozone gas, 33
... Ozonated water
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C02F 9/00 504 C02F 9/00 504A 504D 1/44 1/44 K 1/52 1/52 E 3/10 ZAB 3/10 ZABA 3/34 101 3/34 101D (72)発明者 水野 健一郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4D003 AA12 AB02 BA02 CA02 CA03 CA08 CA10 EA14 EA30 4D006 GA06 GA07 HA01 HA21 HA41 HA61 HA95 KA12 KB12 KB13 KB14 KB22 KB23 KC16 KD16 KD21 KD24 KE11Q MA01 MA02 MA03 MA04 MC03 MC29 MC39 PA01 PB08 PB24 PC63 4D040 BB05 BB22 BB24 BB25 BB32 BB42 BB54 BB57 BB72 BB82 BB91 4D062 BA19 BA24 BB05 CA02 DA04 DA13 DA16 EA13 EA17 EA32 FA01 FA02 FA12 FA15 FA17 FA22 FA24 FA26 FA28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C02F 9/00 504 C02F 9/00 504A 504D 1/44 1/44 K 1/52 1/52 E 3 / 10 ZAB 3/10 ZABA 3/34 101 3/34 101D (72) Inventor Kenichiro Mizuno 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nippon Kokan Co., Ltd. 4D003 AA12 AB02 BA02 CA02 CA03 CA08 CA10 EA14 EA30 4D006 GA06 GA07 HA01 HA21 HA41 HA61 HA95 KA12 KB12 KB13 KB14 KB22 KB23 KC16 KD16 KD21 KD24 KE11Q MA01 MA02 MA03 MA04 MC03 MC29 MC39 PA01 PB08 PB24 PC63 4D040 BB05 BB22 BB24 BB25 BB24 BB25 BB24 BB25 BB24 BB25 BB24 BB25 BB24 DA04 DA13 DA16 EA13 EA17 EA32 FA01 FA02 FA12 FA15 FA17 FA22 FA24 FA26 FA28

Claims (13)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】 汚水を脱窒素槽および硝化槽から構成さ
    れる生物学的硝化脱窒素処理を行った後、固液分離処理
    を行うことと、 該固液分離装置からの分離液に対して凝集剤を添加し、
    酸性条件下で反応させた後に、アルカリ剤を添加して中
    和処理を行うことと、 該中和処理された液を沈降分離槽で沈降分離を行い、該
    沈降分離により得られた上澄液を、膜ろ過装置によって
    固液分離処理を行うこととを具備した汚水の処理方法に
    おいて、 前記沈降分離槽と前記膜ろ過装置ヘの循環槽または膜供
    給槽との中間において、オゾンの注入処理を行うことを
    特徴とする汚水の処理方法。
    The present invention relates to a method for performing a biological nitrification denitrification treatment comprising a denitrification tank and a nitrification tank, and then performing a solid-liquid separation treatment on the wastewater. Add a flocculant,
    After reacting under acidic conditions, neutralization treatment is performed by adding an alkali agent, and the neutralized liquid is subjected to sedimentation separation in a sedimentation separation tank, and the supernatant obtained by the sedimentation separation In a wastewater treatment method comprising performing solid-liquid separation treatment with a membrane filtration device, wherein an ozone injection treatment is performed between the sedimentation separation tank and a circulation tank or a membrane supply tank to the membrane filtration device. A method for treating sewage, which is performed.
  2. 【請求項2】 前記膜ろ過装置からの膜ろ過水をオゾン
    接触槽に導入すると共に、該オゾン接触槽にオゾンを再
    注入して処理することを特徴とする請求項1に記載の汚
    水の処理方法。
    2. The treatment of sewage water according to claim 1, wherein the membrane filtration water from the membrane filtration device is introduced into an ozone contact tank, and ozone is re-injected into the ozone contact tank for treatment. Method.
  3. 【請求項3】 前記膜ろ過装置に用いる膜が、精密ろ過
    膜または限外ろ過膜であることを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の汚水の処理方法。
    3. The method for treating sewage according to claim 1, wherein the membrane used for the membrane filtration device is a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane.
  4. 【請求項4】 前記生物学的硝化脱窒処理における硝化
    槽が、微生物固定化担体を内在し、曝気空気によって前
    記担体を流動化させて硝化処理する担体利用型硝化槽で
    あることを特徴とする請求項1,2または3に記載の汚
    水の処理方法。
    4. The nitrification tank in the biological nitrification and denitrification treatment is a carrier-based nitrification tank in which a microorganism-immobilized carrier is present, and the carrier is fluidized by aerated air to perform nitrification treatment. The method for treating sewage according to claim 1, 2, or 3.
  5. 【請求項5】 前記微生物固定化担体が、ポリエチレ
    ン、ポリプロピレン等のプラスチックを主成分とし、そ
    の比重が1.00〜1.10であり、かつその粒径が
    1.0〜15.0mmであることを特徴とする請求項1
    〜4の何れか1項に記載の汚水の処理方法。
    5. The microorganism-immobilized carrier mainly comprises a plastic such as polyethylene or polypropylene, and has a specific gravity of 1.00 to 1.10 and a particle size of 1.0 to 15.0 mm. 2. The method according to claim 1, wherein
    The method for treating sewage according to any one of claims 4 to 4.
  6. 【請求項6】 前記膜ろ過装置の膜ろ過出口に設置した
    オゾン検出器によって、膜ろ過水中の残留オゾン濃度が
    0.01〜10mg/Lの範囲内となるように、オゾン
    注入量を調整することを特徴とする請求項1〜5の何れ
    か1項に記載の汚水の処理方法。
    6. An ozone injection amount is adjusted by an ozone detector installed at a membrane filtration outlet of the membrane filtration device so that a residual ozone concentration in the membrane filtration water is in a range of 0.01 to 10 mg / L. The method for treating sewage according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
  7. 【請求項7】 前記オゾン注入量の調整が、前記膜ろ過
    装置の膜ろ過出口に設置したオゾン検出器により連続的
    に膜ろ過水の残留オゾン濃度を測定し、前記膜ろ過水中
    の残留オゾン濃度が0.01〜10mg/Lの範囲内と
    なるように前記オゾン注入量をフィードバック制御し、
    前記残留オゾン濃度を前記範囲内に調整することを特徴
    とする請求項6に記載の汚水の処理方法。
    7. The adjustment of the ozone injection amount is performed by continuously measuring the residual ozone concentration of the membrane filtration water with an ozone detector installed at the membrane filtration outlet of the membrane filtration device, The ozone injection amount is feedback-controlled so that is within the range of 0.01 to 10 mg / L,
    The method according to claim 6, wherein the residual ozone concentration is adjusted within the range.
  8. 【請求項8】 前記沈降分離槽と前記膜ろ過装置への循
    環槽または膜供給槽とを連結する配管に、オゾンを直接
    インライン注入することを特徴とする請求項1〜7の何
    れか1項に記載の汚水の処理方法。
    8. The method according to claim 1, wherein ozone is directly injected in-line into a pipe connecting the sedimentation separation tank and a circulation tank or a membrane supply tank to the membrane filtration device. The method for treating sewage according to item 1.
  9. 【請求項9】 前記膜ろ過装置の循環槽または膜供給槽
    にオゾンを注入することを特徴とする請求項1〜7の何
    れか1項に記載の汚水の処理方法。
    9. The method for treating sewage according to claim 1, wherein ozone is injected into a circulation tank or a membrane supply tank of the membrane filtration device.
  10. 【請求項10】 前記沈降分離槽と前記膜ろ過装置への
    循環槽または膜供給槽との中間にオゾン溶解槽を設置し
    て、該オゾン溶解槽にオゾンを注入することを特徴とす
    る請求項1〜7の何れか1項に記載の汚水の処理方法。
    10. An ozone dissolving tank is provided between the sedimentation separation tank and a circulation tank or a membrane supply tank for the membrane filtration device, and ozone is injected into the ozone dissolving tank. The method for treating sewage according to any one of claims 1 to 7.
  11. 【請求項11】 汚水を脱窒素槽および硝化槽から構成
    される生物学的硝化脱窒素処理を行った後、固液分離処
    理を行い、該固液分離装置からの分離液に対して凝集剤
    を添加して酸性条件下で反応させ、この反応液にアルカ
    リ剤を添加して中和処理を行い、中和処理された液を沈
    降分離して得られた上澄液を膜ろ過装置によって固液分
    離処理を行う汚水の処理装置において、 前記沈降分離量と前記膜ろ過装置ヘの循環槽または膜供
    給槽との中間においてオゾンを注入するオゾン注入設備
    と、膜ろ過装置の膜ろ過出口に設置した膜ろ過水中の残
    留オゾン濃度を計測するオゾン検出器と、該オゾン検出
    器によって膜ろ過水中の残留オゾン濃度を測定し、その
    計測値に基づいて前記オゾン注入設備を操作することに
    よりオゾン注入量を調整し、前記膜ろ過装置からのろ過
    水中に存在する残留オゾン濃度を所定範囲内とするよう
    に制御する制御手段とを配備することを特徴とする汚水
    の処理装置。
    11. The wastewater is subjected to a biological nitrification denitrification treatment comprising a denitrification tank and a nitrification tank, followed by a solid-liquid separation treatment, and a coagulant for the separated liquid from the solid-liquid separation device. And neutralized by adding an alkali agent to the reaction solution.The supernatant obtained by sedimentation and separation of the neutralized solution is solidified by a membrane filtration device. In a sewage treatment apparatus for performing a liquid separation process, an ozone injection facility for injecting ozone between the settled separation amount and a circulation tank or a membrane supply tank to the membrane filtration device, and a membrane filtration outlet of the membrane filtration device An ozone detector for measuring the residual ozone concentration in the filtered membrane filtered water, and measuring the residual ozone concentration in the membrane filtered water with the ozone detector, and operating the ozone injecting equipment based on the measured value. Adjust the above Sewage treatment apparatus of the residual ozone concentration present in the filtered water from the filtration apparatus characterized in that deploying a control means for controlling to within a predetermined range.
  12. 【請求項12】 前記膜ろ過装置からのろ過水を更にオ
    ゾン処理するために、前記膜ろ過装置の後に、更にオゾ
    ン接触槽を設けたことを特徴とする請求項11に記載の
    汚水の処理装置。
    12. The sewage treatment apparatus according to claim 11, wherein an ozone contact tank is further provided after the membrane filter to further ozone-treat the filtered water from the membrane filter. .
  13. 【請求項13】 前記生物学的硝化脱窒処理における硝
    化槽が、微生物固定化担体を内在し、曝気空気によって
    流動化させて、汚水を硝化処理する担体利用型硝化槽で
    あることを特徴とする請求項11または12に記載の汚
    水の処理装置。
    13. The nitrification tank in the biological nitrification and denitrification treatment is a carrier-based nitrification tank that contains a microorganism-immobilized carrier, fluidizes it with aerated air, and nitrifies wastewater. The sewage treatment apparatus according to claim 11 or 12, wherein the wastewater is treated.
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