JP2001327987A - 排水浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性汚泥フロックの分散微細化による分離膜
の閉塞を防止し、長時間の安定運転が可能な排水浄化装
置を提供する。 【解決手段】 被処理水にに微生物を含有する汚泥を接
触させて被処理水を浄化する活性汚泥槽１と、被処理水
に含まれる汚泥を膜により分離する固液分離槽３とを備
える排水浄化装置２０において、活性汚泥槽１と固液分
離槽３とを結ぶ上部連通部４に円筒状回転羽根車６を設
置し、この円筒状回転羽根車６で活性汚泥を含む被処理
水９を循環する。円筒状回転羽根車６は剪断作用がほと
んどなく、活性汚泥フロックが微細化されることがない
ので、固液分離膜の閉塞を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥法により
被処理水を浄化する排水浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、好気性微生物を含む活性汚泥
により排水中の有機物等を浄化する排水浄化装置が広く
使用されており、このような排水浄化装置は、一般的
に、排水を受け入れて活性汚泥と接触させることにより
浄化する活性汚泥槽と、活性汚泥槽から導入された被処
理水に含まれる汚泥を分離する固液分離槽と、活性汚泥
槽と固液分離槽との間で液体を循環する遠心式ポンプ等
の流体移送手段とを備える。

【０００３】従来の排水浄化装置による排水の浄化は、
つぎのように行われる。まず、有機物を分解除去する微
生物を含有する活性汚泥を含む水が導入された活性汚泥
槽に、有機物を含む排水を導入して活性汚泥と有機物を
含む排水とを接触させる。これにより、微生物の代謝作
用がおこり排水中に含まれる有機物が分解除去される。
また、活性汚泥槽中の活性汚泥を含む被処理水を遠心式
ポンプ等により固液分離槽に移送し、そこで膜分離や静
置等の手段により活性汚泥を含む被処理水から汚泥を分
離して清澄な処理済水を得る。さらに、固液分離槽で
は、活性汚泥を含む被処理水に空気を吹き込んで曝気す
ることにより微生物の生育に必要な溶存酸素を供給し、
あわせて、分離膜上に堆積する活性汚泥フロックを曝気
気泡による攪拌作用によって払い落とす。そして、遠心
式ポンプ等により曝気された活性汚泥を含む被処理水を
活性汚泥槽に返送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の排水浄
化装置には、つぎのような問題点が存在していた。すな
わち、活性汚泥を含む被処理水を活性汚泥槽から固液分
離槽に遠心式ポンプ等で移送する際に、水中に粒径約１
００μｍ程度にフロック化して存在している活性汚泥
が、高速回転するポンプの羽根による高い攪拌・剪断作
用により分散されて粒径１μｍ以下にまで微細化されて
しまう。微細化された粒径１μｍ以下の活性汚泥は、固
液分離槽内の膜分離ユニットの分離膜上に堆積するが、
これを曝気気泡による攪拌作用で払い落とすのは困難で
あり、分離膜が閉塞し運転不能に陥るという問題が生じ
ていた。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、活性汚泥フロックの分散微細化による分離膜の
閉塞を防止し、長時間の安定運転が可能な排水浄化装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る排水浄化装
置は、被処理水に微生物を含有する汚泥を接触させて被
処理水を浄化する活性汚泥槽と、被処理水に含まれる前
記汚泥を膜分離ユニットにより分離する固液分離槽とを
備える排水浄化装置において、活性汚泥槽の下部と固液
分離槽の下部とを連通する下部連通部と、固液分離槽の
上部と活性汚泥槽の上部とを連通する上側連通部と、羽
根の略半分を水面上に露出させ、かつ、回転軸芯を略水
平かつ水流方向に略直交して上部連通部上に設置され
た、活性汚泥槽と固液分離槽との間で活性汚泥を含む被
処理水を循環させる円筒状回転羽根車とを備えることを
特徴とする。

【０００７】本発明の排水浄化装置によれば、排水は活
性汚泥槽に導入され活性汚泥と接触することにより有機
物が分解される。また、活性汚泥槽内の活性汚泥を含む
被処理水は、後述する円筒状回転羽根車の回転によって
発生する循環流によって固液分離槽に移送され、さら
に、固液分離槽内にある膜分離ユニットにより汚泥が分
離され、清澄な処理済水を得ることができる。また、こ
の際、固液分離槽内においては、活性汚泥を含む被処理
水が空気により曝気処理されることにより、汚泥中の好
気性微生物に必要な溶存酸素を供給することが可能であ
るとともに、あわせて、分離膜上に堆積した活性汚泥フ
ロックを曝気気泡による攪拌作用によって払い落とすこ
とも可能である。

【０００８】活性汚泥槽と固液分離槽の間の活性汚泥を
含む被処理水の循環は、上部連通部に設けられた円筒状
回転羽根車の回転によって行われる。円筒状回転羽根車
は剪断力が低く、高速回転する遠心式ポンプを用いた場
合のように粒径１００μｍ程度で存在する活性汚泥フロ
ックを分散・微細化させてしまうことがない。そして粒
径１００μｍ程度の汚泥フロックは、粒径１μｍ程度の
微細な活性汚泥フロックとは異なり、分離膜上に堆積し
ても曝気気泡による攪拌作用により容易に払い落とされ
るので、分離膜の閉塞による運転停止が防止される。こ
の円筒状回転羽根車によって発生する循環流によって、
活性汚泥槽中の活性汚泥を含む被処理水は下部連通管を
介して固液分離槽に移送され、固液分離槽で曝気された
活性汚泥を含む被処理水は上部連通管を介して活性汚泥
槽に戻る。

【０００９】さらに、回転羽根車の略半分が水面上に露
出しているため、羽根車の回転に伴い水中に空気が巻き
込まれ、活性汚泥槽内の溶存酸素濃度が高められること
により、生物処理能力が向上される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明による排水浄化装置の好適な実施形態について詳
細に説明する。なお、同一又は相当要素には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。

【００１１】図１は、本発明の排水浄化装置を示す部分
断面図であり、図２は、排水浄化装置の斜視図である。
図１に示すように、本実施例の排水浄化装置２０は、活
性汚泥槽１と、固液分離槽３と、活性汚泥槽１と固液分
離槽３との双方の下部を連通する下部連通部２と、固液
分離槽３と活性汚泥槽１との双方の上部を自由水面を形
成する状態で連通する上部連通部４とを備える。

【００１２】この上部連通部４上には、活性汚泥を含む
被処理水９を活性汚泥槽１と固液分離槽３との間で循環
するための円筒状回転羽根車６が、その回転軸芯を流れ
と直交に、かつ、水平に、さらに、その円筒状回転羽根
車６の略半分を水面上に露出するように設けられてい
る。

【００１３】円筒状回転羽根車６は、図３に示すように
所定角度おきに配置された複数の羽根５４を有し、各羽
根５４の両側には円形の支持板５１が取り付けられてい
る。さらに、円筒状回転羽根車６はその何れか一方の支
持板５１上に、回転軸５２を備える。また、図２に示す
ように、その回転軸５２は上部連通部４の側壁に回転自
在に軸支され、さらに、上部連通部４の外部に設けられ
た駆動部７に連結されている。駆動部７により回転軸５
２が回転し、円筒状回転羽根車６に設けられた複数の羽
根５４が回転軸５２の周りを回転し、羽根５４と羽根５
４との間の水を回転軸と直交方向に送り出すことにより
流体が移送される。

【００１４】また、活性汚泥槽１は外部からの排水を受
けるための導入配管８を備える。一方、固液分離槽３
は、活性汚泥の生物処理作用によって浄化された、活性
汚泥を含む被処理水９から汚泥を分離するための分離膜
を有する膜分離ユニット５を、その中央部、かつ、下部
連通部２より上に有する。また、微生物の代謝に必要な
溶存酸素を活性汚泥を含む被処理水９に与え、あわせ
て、分離膜上に堆積して目詰まりをおこす活性汚泥フロ
ックを、曝気気泡による攪拌効果によって除去するため
の散気ユニット２３をその底部近傍に備える。

【００１５】膜分離ユニット５は、活性汚泥を含む被処
理水９から汚泥を分離するための分離膜（図示せず）
と、分離された処理済水を外部に排出するための処理済
水配管１２と、水を吸引するための吸引ポンプ２１とを
備える。また、散気ユニット２３は、空気供給源となる
ブロワー２２と、空気を固液分散槽内に曝気するための
散気孔１５を備える散気管１４と、ブロワー２２と散気
管１４とを結ぶ空気配管１０とを有する。

【００１６】以上が本実施形態の排水浄化装置の構成で
ある。つぎに、この排水浄化装置による排水処理工程を
説明する。

【００１７】まず、排水中の有機物を分解除去するのに
好適な微生物を含有する活性汚泥を含む水が導入された
活性汚泥槽１に、導入配管８を介して排水を導入し、排
水と活性汚泥とを接触させ活性汚泥を含む被処理水９と
する。これにより、活性汚泥の生物的代謝作用がおこ
り、排水中の有機物が分解され、排水を浄化することが
できる。また、活性汚泥槽１の活性汚泥を含む被処理水
９を、円筒状回転羽根車６の回転により発生される循環
流によって、下部連通部２を介して固液分離槽３に移送
する。

【００１８】固液分離槽３においては、膜分離ユニット
５内を吸引ポンプ２１で引くことにより、活性汚泥を含
む被処理水９から汚泥を分離し、清澄な濾液である処理
済水を得る。その処理済水は、処理済水配管１２を介し
て吸引ポンプ２１によって吸い出され、放流されるか、
あるいは、後工程で利用される。また、固液分離槽３内
では、ブロワー２２から送風される空気を空気配管１０
を介して散気管１４に導入し、散気管１４に設けられた
散気孔１５を介して、空気を液中に分散し、活性汚泥を
含む被処理水９の曝気処理を行う。これにより、微生物
の成育に必要な溶存酸素の供給が可能とされるととも
に、膜分離ユニット５の表面に堆積する汚泥フロックが
曝気気泡による攪拌作用によって払い落とされる。

【００１９】さらに、上部連通部４に設けられた円筒状
回転羽根車６を駆動部７により回転軸５２を介して図示
方向に回転して、曝気された活性汚泥を含む被処理水９
を活性汚泥槽１に戻し、循環する。このような剪断効果
のほとんどない円筒状回転羽根車を用いることにより、
液中に存在する粒径１００μｍ程度の活性汚泥フロック
がほとんど分散・微細化することなく、活性汚泥槽１と
固液分離槽３との間をを循環させることができ、膜分離
ユニット５の分離膜上に堆積してそれを閉塞させる、粒
径１μｍ以下の微細なフロックの発生を防止でき、排水
浄化装置２０は容易に長時間の連続運転を行うことが可
能である。

【００２０】また、上部連通部４で円筒状回転羽根車６
が回転することに伴い、水中に空気が巻き込まれ、活性
汚泥槽１内に気泡１３が発生する。これにより活性汚泥
槽１内の溶存酸素濃度が上がるので、排水浄化装置の処
理能力を向上させることができる。なお、本発明に係る
排水浄化装置２０は、上記実施形態に記載の態様に限定
されるものではなく、他の条件等に応じて種々の変形態
様をとることが可能である。

【発明の効果】以上説明したように、本発明による排水
浄化装置によれば、剪断力の低い円筒状回転羽根車を用
いることによって活性汚泥フロックの分散微細化による
分離膜の閉塞を防止し、長時間の安定運転が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水浄化装置を示す部分断面図であ
る。

【図２】図１に示す排水浄化装置の斜視図である。

【図３】図１の上部連通部に備えられた円筒状回転羽根
車の斜視図である。

【符号の説明】

１…活性汚泥槽、２…下部連通部、３…固液分離槽、４
…上部連通部、５…膜分離ユニット、６…円筒状回転羽
根車、７…駆動部、８…導入配管、９…活性汚泥を含む
被処理水、１０…空気配管、１１…気泡、１２…処理済
水配管、１３…６により発生した気泡、１４…散気管、
１５…散気孔、２０…排水浄化装置、２１…吸引ポン
プ、２２…ブロワー、２３…散気ユニット、５１…支持
板、５２…回転軸、５４…羽根。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水に微生物を含有する汚泥を接触
   させて被処理水を浄化する活性汚泥槽と、前記被処理水
   に含まれる前記汚泥を膜分離ユニットにより分離する固
   液分離槽とを備える排水浄化装置において、 前記活性汚泥槽の下部と前記固液分離槽の下部とを連通
   する下部連通部と、 前記固液分離槽の上部と前記活性汚泥槽の上部とを連通
   する上側連通部と、 羽根の略半分を水面上に露出させ、かつ、回転軸芯を略
   水平かつ水流方向に略直交して前記上部連通部上に設置
   された、前記活性汚泥槽と前記固液分離槽との間で活性
   汚泥を含む被処理水を循環させる円筒状回転羽根車と、 を備えることを特徴とする、排水浄化装置。