JP2002186983A - 汚水の多段生物膜処理法 - Google Patents
汚水の多段生物膜処理法Info
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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Abstract
水槽又は沈殿池に導入する前に生物膜処理することによ
り、凝集剤の量を少なくでき、濾過層や活性炭層の寿命
延長が可能で、浄化工程において、処理水のBODを1mg/
リットルにまで浄化できる方法を提供すること。 【解決手段】 筒状で内部を多数のハニカムチューブ状
に形成し下部に空気噴出孔1a〜6aを設けた水処理槽1〜
6の適宜数を横方向に独立区画させて並設すると共にそ
れらの下部を連通可能に形成し、第1水処理槽1に原水
を導入しながら空気を噴射して該原水をハニカム壁中h
を反復通過循環させることにより、曝気させると共に該
ハニカム壁hに付着形成された生物膜により処理した
後、第2水処理槽2に送り込んで第1水処理槽1と同様
に処理する操作を、河川の自然浄化工程に合わせて最終
水処理槽まで順次連続的に行うようにした。
Description
汚水を浄化する際に、原水を生物処理するための多段生
物膜処理法に関するものである。
合、原水を着水槽に導入し、該着水槽から凝集池に送り
込み、ポリ塩化アルミニウム等の凝集剤を注入して凝集
成分を凝集させ、次いで、フロック形成池において、凝
集塊を成長増大させて汚れをボタン雪状のフロックに形
成して沈殿池に送り込み、この沈殿池において、前記汚
れのフロックを沈殿させた後、塩素を注入してアンモニ
ア性窒素や鉄マンガンを酸化し濾過池に送り込んで、砂
や砂利の層を通すことにより、上記酸化物や細菌を除去
し、更に濾過水を活性炭素層を通すことにより脱臭して
から、再度塩素を注入した後、浄水池に蓄えるようにし
ている。
を浄化する場合、原水の汚染が著しいか、又は多数の細
菌を含むと、多量の凝集剤を必要とするばかりでなく、
沈殿効率が劣化して、濾過池における濾過層に目詰まり
が生じて濾過機能が低下したり、活性炭層の吸着力の劣
化が生じて脱臭効果が損なわれるおそれがあった。そこ
で、まず原水を曝気槽に導入し、原水中に空気を送り込
んで曝気した後、上記の工程を実施することが行われた
こともあったが、この方法では、大きな効果を挙げるま
でには到っていない。
な従来技術に鑑み、水の浄化に際して、原水を着水槽又
は沈殿池に導入する前に生物膜処理することにより、凝
集剤の量を少なくでき、濾過層や活性炭層の寿命延長が
可能で、浄化工程において、処理水のBODを1mg/リット
ルにまで浄化できる方法を提供することを、その課題と
するものである。
を目的としてなされた本発明の構成は、筒状で内部を多
数のハニカムチューブ状に形成し下部に空気噴出孔を設
けた水処理槽の適宜数を横方向に独立区画させて並設す
ると共にそれらの下部を連通可能に形成し、第1水処理
槽に原水を導入しながら空気を噴射して該原水をハニカ
ム壁中を反復通過循環させることにより、曝気させると
共に該ハニカム壁に付着形成された生物膜により処理し
た後、第2水処理槽に送り込んで第1水処理槽と同様に
処理する操作を、河川の自然浄化工程に合わせて最終水
処理槽まで順次連続的に行うことを特徴とするものであ
る。
から下流に流れて行くうちに川底にある石や砂に微生物
が付着して生物膜を形成し、この生物膜が川の中の有機
物や流下する浮遊物を摂食,分解したりアンモニアを酸
化して、水を浄化することに着目し、汚染の激しい原水
に人為的にこれを適用すれば、原水は大いに浄化され
て、浄水場における浄化処理を円滑に行うことができる
との発想から、研究を重ねた結果、本発明を完成させた
のである。つまり、自然河川の浄化作用を忠実に再現さ
せるようにしたものである。
るようにするため、該処理槽の内部を多数のハニカムチ
ューブ状に形成して、汚水がハニカム壁に接触する面積
を大きくし、実施に際しては、水処理槽を流入区、中流
区及び流出区の各段階に分けて処理するようにすると共
に、流入区においては、汚染の著しい原水を処理するた
め、曝気用の空気量を多くして原水の循環速度を早く
し、中流区においては、流入区において生物膜処理され
た原水を更に生物膜処理するため、導入した水を曝気す
るための空気量を上流区より少なくして生物膜処理を行
った後、流出区に送り込んで、最後の生物膜処理を行う
のであるが、導入された原水は上記2段階における生物
膜処理が急速に進んで浄化されているため、曝気するた
めの空気量を中流区より更に少なくして、生物膜処理
し、沈殿池に向け排出するのである。なお、上記におけ
る水処理槽の数は、処理すべき原水の汚れに応じて使用
するものとし、例えば、6基使用する場合、各区に2基
ずつ、又は流入区に3基、中流区に2基、流出区に1基
使用するようにしたり、5基使用する場合、流入区と中
流区に各2基、流出区に1基使用するようにしてもよ
い。
ニカム壁には、バクテリア、真菌類、藻類、原生動物等
が生物膜を形成して、固形有機物、溶解有機物を分解
し、次いで、それを栄養分として原生動物が増殖し、中
流区においては、ミジンコ、ヒル、ミミズ、ワムシ等の
微小動物が生物膜上に発生増殖して、微生物や原生動物
を捕食するため、藻類、バクテリアは効率よく減少す
る。また、流出区では、ヒル、ミミズ、ミジンコ等の大
型後生動物、水性動物が生物膜上に増殖し、大型の後生
動物が微小動物を捕食するので、発生汚泥量がいよいよ
少なくなる。従って、浄水場において、沈殿池に送り込
まれる原水が予め生物膜処理されて大いに浄化された状
態となるので、浄水場における浄水作業が高度且つ円滑
に行われるようになるばかりでなく、従来大量に使用さ
れていた凝集剤の量を少なくでき、濾過層の目詰まりが
生じなくなり、且つ活性炭層の寿命が大幅に延長され
る。また、高度に浄化された場合には、活性炭を使用す
る必要もなくなる。
例を図により説明する。図1は本発明処理法を実施して
いる状態の正面図、図2は水処理槽の平面図、図3は浄
水場における水処理工程のフローシートである。
ューブh状に形成した3段重ねの水処理槽で、その下部
に水処理槽1〜6内に曝気用の空気を噴出する空気噴出
ノズル1a〜6aが設けられており、水処理槽1,2は原水
の流入区A用の水処理に、同じく3,4は水処理槽1,
2において処理された原水を受け入れて更に処理する中
流区B用の水処理槽、5,6は水処理槽3,4において
処理された原水を処理してその下部から排出する流出区
C用の水処理槽で、これら水処理槽は着水槽の前又は後
に配備し、沈殿池に送り込まれる前に原水を前処理する
のに使用されるものであり、水処理槽1の手前側上部に
設けた受水部1bから原水を受け入れ、水処理槽6の後部
に設けた排出部6bから排出するようになっている。ま
た、図中、1c〜6cは水処理槽1〜6の下部に設けた水噴
射部で、各水処理槽1〜6の下部に溜まった汚泥を排出
する際に使用するものである。
水が送り込まれたら、空気噴出ノズル1aから空気を上に
向けて噴出させると、前述したように、水処理槽1の入
水部1aから送り込まれた原水は、水処理槽1,2の中を
ハニカム壁hに接触しながら循環し、ハニカム壁hに
は、バクテリア、真菌類、藻類、原生動物等の上流生態
系動物が生物膜を形成して、固形有機物、溶解有機物を
バクテリアが分解し、それを栄養分として、バクテリ
ア、真菌類などの微生物及び原生動物等が増殖し、水処
理槽3,4においては、それらのハニカム壁hに、ワム
シやミミズ等の小型微小動物、原生動物等の中流生態系
動物が生物膜に常住して、バクテリア、原生動物などを
捕食するので、藻類、バクテリア等は減少する。また、
水処理槽5,6では、下流生態系動物のヒル、ミミズ、
ミジンコ、小魚等の大型後生動物、水性動物が出現し
て、微小動物を捕食する。このようにして、上位の生物
が下位の生物を捕食する、いわゆる食物連鎖の上位に進
むにつれて、発生汚泥量が少なくなる。なお、一定期間
上記の処理を行った後、すべての水処理槽1〜6を洪水
状態にし、水処理槽1にも設けたポンプ1c〜6cを駆動し
て、それら水処理槽1〜6の底部に沈下した汚泥を流出
させ、新たな処理に使用するようにする。
1,2における空気ノズル1a,2aから噴出させる空気の
量を大量にし、中流区Bの水処理槽3,4の空気ノズル
3a,4aからの空気量は前段の2/3程度にし、更に、流出
区Cの水処理槽5,6においては、流入区Aの空気量の
1/3程度と、漸減させる。これは、流入区Aにおいては
原水の汚れが著しく、中流区Bでは流入区Aにおいて生
物膜処理されて汚染度がある程度改善された原水を曝気
するので、流入区Aの2/3程度の空気量で充分であり、
流出区Cでは更に汚れの改善された原水を曝気するから
である。
着水槽から沈殿部に導入する前に本発明処理法により原
水を生物膜処理すれば、沈殿池にはかなり高度に汚れを
改善された原水が送り込まれるので、最終的にBOD1mg/
リットルにまで浄化することが可能となる。なお、上記
実施例においては、水処理槽を各区に2基ずつ合計6基
使用するようにしたが、水処理槽の数は処理すべき原水
の汚れに応じて適宜採択するものとする。
程を、原水流入区、中流区、流出区の3段階に区分し
て、各区に適した数の水処理槽を使用するようにし、原
水流入区においては曝気に大量の空気を噴出させ、中流
区においてはそれより少なく、流出区においては更に中
流区より少ない空気を噴出させるようにしたから、この
方法を浄水場の沈殿部に送り込む前の段階で実施するこ
とにより、かなり高度に原水の水質を改善することがで
きる。
る凝集剤の使用量をおよそ半減できると共に、沈殿槽に
おける沈殿が容易になり、砂濾過層や活性炭層の目詰ま
りは解消されて、良質の水を得ることが可能となる。更
に、沈殿汚泥量が少なくなるばかりでなく、汚泥の脱水
性が著しく向上する。
を除去できるし、上昇したPHは下がり、有機物が分解さ
れるなどの効果もあ。また、カビ臭除去にも著しい効果
があるので、脱臭用に使用される活性炭の交換期間が約
2倍以上延長されるか、又は活性炭設備が不要となる。
程のフローシート。
Claims (5)
- 【請求項1】 筒状で内部を多数のハニカムチューブ状
に形成し下部に空気噴出孔を設けた水処理槽の適宜数を
横方向に独立区画させて並設すると共にそれらの下部を
連通可能に形成し、第1水処理槽に原水を導入しながら
空気を噴射して該原水をハニカム壁中を反復通過循環さ
せることにより、曝気させると共に該ハニカム壁に付着
形成された生物膜により処理した後、第2水処理槽に送
り込んで第1水処理槽と同様に処理する操作を、河川の
自然浄化工程に合わせて最終水処理槽まで順次連続的に
行うことを特徴とする汚水の多段生物膜処理法。 - 【請求項2】 処理が進むにつれて、原水を水処理槽の
ハニカム壁中を通過循環させる空気量を漸減する請求項
1に記載の多段生物膜処理法。 - 【請求項3】 水処理工程を原水流入区、中流区、流出
区の3段階に区分して、水処理槽を各区に適宜分別させ
て使用する請求項1又は2に記載の多段生物膜処理法。 - 【請求項4】 水処理槽の上部に日光を避ける遮光部材
を配置する請求項1〜3のいずれかに記載の多段生物膜
処理法。 - 【請求項5】 一定期間処理を行った後、すべての水処
理槽を洪水状態にして各水処理槽の底部に沈下した汚泥
を流出させる請求項1〜4のいずれかに記載の多段生物
膜処理法。
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