JP2003062407A - 汚水の処理方法及び処理装置 - Google Patents
汚水の処理方法及び処理装置Info
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Abstract
ランニングコストで、安定したFluxで長期間運転で
きる汚水の処理方法及び処理装置を提供する。 【解決手段】 原水を凝集反応槽に流入させ、酸性凝集
処理した後、該凝集混合液を通水性ろ過体を浸漬したろ
過分離槽上部に供給し、該通水性ろ過体表面に凝集汚泥
のダイナミックろ過層を形成させ、該通水性ろ過体より
水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする汚水の処理方
法、及び装置。
Description
もので、有機性汚水や下水2次処理水の高度処理、染色
排水、紙パルプ排水のSS、COD、色度等の除去に用
いることができる汚水の処理方法、及び処理装置に関す
る。
水」という)の高度処理、特にリン、難分解COD、色
度の除去方法として、凝集沈殿法がある。この場合、原
水に対し、予め無機凝集剤を注入して凝集反応させた
後、高分子凝集剤を添加する混和槽に導入し、汚泥フロ
ックが形成してから、さらに沈殿池に導入して固液分離
を行わなければならない。通常では、凝集汚泥の混合液
を沈殿池に導入させ、重力沈降によって汚泥を沈降させ
た後の上澄液を、処理水として沈殿池から流出させる方
法が用いられる。
降させるため、混和槽に高分子凝集剤を添加して、汚泥
フロックを大きくしなければならない。また、凝集汚泥
を十分沈降させ、良好な処理水を得るためには、それに
必要な広い沈降面積を有し、かつ長い滞留時間を与える
沈降池が必要であり、処理装置の大型化と設置容積の増
大要因となっている。さらに、沈殿池からの流出水中に
微細なSSを含有することがあるため、SSの無い高度
な処理水を得るためには、砂ろ過等による後段処理が必
要となる。近年、沈殿池に代わって、膜ろ過と凝集反応
処理を組み合わせた凝集膜ろ過が用いられている。この
場合、固液分離膜として、一般的に精密ろ過膜や限外ろ
過膜が用いられる。
る吸引や加圧が必要であり、通常数+kPa〜数百kP
aの圧力で行うため、ポンプによる動力が大きく、ラン
ニングコストの増大となっている。また、膜分離ではS
Sのない清澄な処理水が得られる一方、透過Fluxが
低く、膜汚染を防止するため、定期的に薬洗する必要が
ある。本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされ
たものであり、小型の装置で、動力所要量を低下でき、
低いランニングコストで、安定したFluxで長期間運
転できる汚水の処理方法及び処理装置を提供することを
課題とする。
載する各種の手段により解決される。 (1)汚水を凝集反応槽に流入させ、酸性凝集処理した
後、該凝集混合液を通水性ろ過体を浸漬したろ過分離槽
上部に供給し、該通水性ろ過体表面に凝集汚泥のダイナ
ミックろ過層を形成させ、該通水性ろ過体より水頭圧で
でろ過水を得ることを特徴とする汚水の処理方法。 (2)凝集反応槽のpHが4.5〜6.5であることを
特徴とする前記(1)記載の汚水の処理方法。 (3)凝集混合液をろ過分離槽に供給するラインに対
し、高分子凝集剤を注入することを特徴とする前記
(1)又は(2)記載の汚水の処理方法。
せて凝集反応させる凝集反応槽、前記凝集反応槽からの
凝集混合液の供給管を槽の上部に設け、かつ槽内に浸漬
したろ過モジュールを設け、前記ろ過モジュールの下方
に空洗用散気管を配設したろ過分離槽、前記ろ過モジュ
ール頂部に接続したろ過水を取り出し処理水槽に供給す
るろ過水ライン、及びpH調整後の処理水を放流する処
理水排出管を接続した処理水槽を有し、前記ろ過分離槽
の、前記凝集混合液供給ラインに高分子凝集剤の供給管
を接続したことを特徴とする汚水の処理装置。
高度処理として用いられてきた、従来の凝集反応槽の後
段にろ過分離槽を設置し、該ろ過分離槽に通水性ろ過体
を浸漬し、凝集処理を受けた原水をろ過分離槽上部に供
給すれば、ろ過分離槽内の通水性ろ過体により、少ない
水頭圧で清澄なろ過水を得ることができる。必要な水頭
圧の大きさは通常数cmから数十cmで十分である。凝
集汚泥混合液に対し、低い水頭圧で通水性ろ過体により
ろ過を行うと、通水性ろ過体表面に比較的均一であり、
ろ過性能の高い凝集汚泥層が形成される。これは1種の
ダイナミックろ過膜となり、凝集混合液は、ろ過体表面
の汚泥ろ過層によってSSが完全に阻止され、清澄なろ
過水を得ることができる。
を行い、例えば、pHを4.5〜6.5と設定すると、
凝集処理後の汚泥フロックが大きく、透水性の良いもの
であるため、ろ過体表面に短時間で汚泥のダイナミック
ろ過層が形成できることを見出した。該汚泥ろ過層はろ
過体への付着力が弱く、ろ過時間とともに汚泥ろ過層が
肥大し、ろ過抵抗の増加を生じた時、ろ過モジュール下
部の空気洗浄管による曝気、及びろ過体内部へ清水を用
いた水逆洗を行うことで、容易に剥離することが可能で
ある。更に長時間無機凝集剤添加による凝集処理を行っ
ても、ろ過体表面に無機質のスケールの生成がほとんど
なく、ろ過体に対し、酸等の薬品による洗浄は不要であ
る。
布、金属網等のいずれを用いても同様な効果が得られ
る。また、ろ過体形状としては、平面型、円筒型、中空
型のいずれを用いることも可能であり、複数個を束ねて
ろ過体モジュールとして用いることが可能である。汚泥
の流入をろ過分離槽の上部とした結果、凝集汚泥混合液
がろ過モジュールより固液分離される際に、凝集汚泥混
合液がろ過モジュールのろ過面に沿って層状の流れを形
成するため、ダイナミックろ過が行われ、そのろ過によ
り濃縮した汚泥がろ過分離槽下部に沈降する。しかも、
定期的な逆洗の際にはろ過面から剥離された汚泥が重力
沈降で同槽の下部に沈降して、濃縮汚泥を形成する。ろ
過分離槽下部よりこの濃縮汚泥を定常的に排出すれば、
ろ過分離槽内部の汚泥混合液の濃度が高くなることがな
く、ろ過体表面に常時安定した汚泥のダイナミックろ過
層を形成することができる。ダイナミックろ過とは、ろ
過の進行によりろ過体のろ布表面に形成された活性汚泥
粒子の付着物層により行うろ過である。
形成されるまでに、ろ過モジュール内に汚泥侵入が生じ
る。このため、モジュール内部に汚泥の堆積を無くすた
めに、定期的な排泥を行うことが必要となる。この排泥
方法としては、ろ過モジュール下部より内部に貫通する
排泥管を設け、排出汚泥を凝集反応槽に導入するように
設置する。なお、排出動力としては、水頭圧による自然
流下が好ましく、水頭圧は、ろ過時水頭圧と同程度とす
る。
を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は、この実施
例のみに限定されるものではない。
のフローシートである。図1に示す如く、流入原水1が
凝集反応槽2に流入し、無機凝集剤3とpH調整用の酸
またはアルカリ4を添加し、攪拌機5により常時攪拌し
ながら凝集処理を行っている。凝集処理後の汚泥混合液
は、凝集混合液供給ポンプ6より、ろ過分離槽8の上部
に送られる。ここで、凝集汚泥のろ過性状に対応して、
高分子凝集剤10が凝集混合液供給ライン13に注入さ
れる。ろ過分離槽8の上部に流入した凝集混合液がろ過
分離槽8内のろ過モジュール9の膜面に沿って流下し、
ろ過モジュール9より水頭圧差でろ過を行い、ろ過水ラ
イン14を通じて得られるろ過水が処理水槽17に流入
し、処理水20としてNaOH添加でpH調整してから
放流される。
ろ過水量が低下した時、ろ過モジュール9の洗浄を行
う。洗浄方法としては、一旦ろ過水弁19を閉じ、ろ過
停止してから、ろ過モジュール9下方の空気用散気管1
2を通じて空洗ブロワ7より曝気して、ろ過体表面の汚
泥ろ過層を剥離する。曝気による空洗後は、逆洗ポンプ
18よりろ過水をろ過水ライン14からろ過モジュール
内部に導入する水逆洗操作で、ろ過体表面付着汚泥の剥
離を行った。
るまでは、ろ過モジュール9内部に汚泥の侵入が起こ
る。モジュール9内部侵入汚泥を外部に排出するため
に、水逆洗時に排泥弁15を開放すれば、導入された逆
洗排水の一部が、内部侵入汚泥とともに排出汚泥16と
して、凝集反応槽2に排出することが可能である。水逆
洗終了後もさらに排泥弁15を数分間開放して、排出汚
泥の排除を行う。
水を得た後、ろ過分離槽8下部に濃縮した凝集汚泥が沈
降し、これを濃縮汚泥11として汚泥濃縮槽や汚泥脱水
設備に供給して、濃縮・脱水等の処理を行う。第1表に
本実施例での凝集反応槽の処理条件を示す。また、第2
表にろ過分離槽の処理条件を示す。
水流入量が10m3/dであり、無機凝集剤3として塩
化第2鉄100mg/リットルを連続注入した。反応槽
2の凝集pHを5.0になるように、常時H2SO4又は
NaOHの注入で制御を行った。反応時間は約20分と
した。
本実施例では、通水性ろ過体として、有効面積0.4m
2の平面型織布ろ過体5枚を束ねて、ろ過体モジュール
9としてろ過分離槽8に設置した。ろ過時の平均水頭圧
を約10cmとした。ろ過水量は約10m3/dであ
る。
し、ろ過モジュール9に対する空洗及び水逆洗を行う。
空洗は風量135リットル/minで3分間行った。水
逆洗は、空洗後に水量55リットル/minで約1分間
行った。水逆時間は排泥弁15を開放して、内部侵入汚
泥が逆洗水の一部とともに10cmの水頭圧により排出
した。水逆洗終了後もさらに排泥弁15を約1〜3分間
開放して、モジュール9内部の残留汚泥混合液を排出し
た。
理時のろ過フラックスの経過を示す。連続処理におい
て、ろ過Fluxが常時5m/d程度であり、安定した
処理が得られた。このように約2ヶ月連続した時の、原
水1及び処理水20の平均値を第3表に示す。
1、濁度320度、SS150mg/リットル、色度1
20度であるのに対し、ろ過後の処理水20では、pH
7.0、濁度5.0度以下、SS5mg/リットル以
下、色度10度となり、ろ過水が清澄であると認められ
た。また、CODについては、原水1の130mg/リ
ットルであるのに対し、処理水20では、20mg/リ
ットルとなり、凝集処理で良好な水質が得られた。
理として用いられてきた、従来の凝集反応槽の後段にろ
過分離槽を設置し、該ろ過分離槽に通水性ろ過体を浸漬
し、凝集処理を受けた原水をろ過分離槽上部に供給すれ
ば、ろ過分離槽内の通水性ろ過体により、少ない水頭圧
で清澄なろ過水を得ることができる。凝集汚泥混合液に
対し、低い水頭圧で通水性ろ過体よりろ過を行うと、ろ
過体表面に比較的均一であり、ろ過性能の高い凝集汚泥
層が形成される。この汚泥ろ過層によってSSが完全に
阻止され、清澄なろ過水を得ることができる。
ば、pHを4.5〜6.5と設定すると、凝集処理後の
汚泥フロックが大きく、透水性の良いものであるため、
ろ過体表面に短時間で汚泥のダイナミックろ過層が形成
できる。該汚泥ろ過層はろ過体への付着力が弱く、ろ過
時間とともに汚泥ろ過層が肥大し、ろ過抵抗の増加を生
じた時、ろ過モジュール下部の空気洗浄管による曝気、
及びろ過体内部へ清水を用いた水逆洗を行うことで、容
易に剥離することが可能である。さらに長時間無機凝集
剤添加による凝集処理を行っても、ろ過体表面に無機質
のスケールの生成がほとんどなく、ろ過体に対し、酸等
の薬品による洗浄は不要である。
図である。
を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 汚水を凝集反応槽に流入させ、酸性凝集
処理した後、該凝集混合液を通水性ろ過体を浸漬したろ
過分離槽上部に供給し、該通水性ろ過体表面に凝集汚泥
のダイナミックろ過層を形成させ、該通水性ろ過体より
水頭圧ででろ過水を得ることを特徴とする汚水の処理方
法。 - 【請求項2】 凝集反応槽のpHが4.5〜6.5であ
ることを特徴とする請求項1記載の汚水の処理方法。 - 【請求項3】 凝集混合液をろ過分離槽に供給するライ
ンに対し、高分子凝集剤を注入することを特徴とする請
求項1又は請求項2記載の汚水の処理方法。 - 【請求項4】 汚水の供給管を接続し汚水を流入させて
凝集反応させる凝集反応槽、前記凝集反応槽からの凝集
混合液の供給管を槽の上部に設け、かつ槽内に浸漬した
ろ過モジュールを設け、前記ろ過モジュールの下方に空
洗用散気管を配設したろ過分離槽、前記ろ過モジュール
頂部に接続したろ過水を取り出し処理水槽に供給するろ
過水ライン、及びpH調整後の処理水を放流する処理水
排出管を接続した処理水槽を有し、前記ろ過分離槽の、
前記凝集混合液供給ラインに高分子凝集剤の供給管を接
続したことを特徴とする汚水の処理装置。
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