JP2003260488A

JP2003260488A - 汚水処理装置およびその方法

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Publication number: JP2003260488A
Application number: JP2002065203A
Authority: JP
Inventors: Ken Suzuki; 建鈴木; Kenji Hata; 健司秦; Naoya Takahashi; 直哉高橋; Morio Sakata; 守生坂田; Mutsuro Nagai; 睦郎永井; Chinatsu Harada; 千夏原田; Shigeki Sawada; 繁樹澤田; Akio Oyama; 昭男大山
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp; Proterial Ltd
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイナミック濾過において、反応槽が押出し
流れ方式の場合、反応槽の前段から濾過体を設置する
と、前段での濁度が高いため、この部分の濾布での目詰
まりが発生して濾過流量が低下する。【解決手段】散気管が浸漬配置された生物反応槽内
に、活性汚泥が通過する濾布を備え、濾過水取り出し口
を設けた濾過体を、散気管の散気によって形成される旋
回流の下降流に浸漬設置することにより、濾布表面に活
性汚泥層を形成させて活性汚泥混合液を濾過して濾過水
を取り出すダイナミック濾過装置において、押出し流れ
方式の生物反応槽の後段部に濾過体を設置することで、
長期間安定した処理を継続できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥濾過装置
に係わり、活性汚泥混合液を貯留する反応槽内に、活性
汚泥が通過する濾布を備え、濾過水取り出し口を設けた
濾過体を、散気管の散気によって形成される旋回流の下
降流側に浸漬設置することにより濾布表面に活性汚泥層
を形成させて該活性汚泥混合液を濾過して濾過水を取り
出す汚水処理装置およびその方法（以降ダイナミック濾
過装置およびその方法と記載）に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水、産業排水等の汚水を活性汚泥処理
する際の活性汚泥の固液分離手段として、本出願人ら
は、先に濾布を備える濾過体を生物反応槽に浸漬配置
し、この濾過体の濾布を通過した濾過水を処理水として
取り出すことで、活性汚泥を固液分離する活性汚泥濾過
装置やこれに用いる濾過体について、種々の特許出願を
行ってきた（特開平１０−１２８３７５号公報、特開平
１０−１２８３７３号公報、特開平１０−１９２８８０
号公報等）。

【０００３】これらの濾過体による濾過は、濾過体の濾
布表面に形成された活性汚泥粒子の付着物層（ダイナミ
ック濾過層。以下、「濾過層」と称する）によって行わ
れる。濾過体の濾布は、実質的には活性汚泥粒子を通過
させる、金属や高分子繊維の不織布からなる厚み２ｍｍ
以下のものであり、濾布の表面に活性汚泥粒子の付着物
層が形成され、この付着物層により活性汚泥粒子の通過
を防止することができる。

【０００４】図２は、活性汚泥濾過装置の基本的な構成
を示す断面図であり、生物反応槽１内の一側部に生物反
応に必要な酸素を供給するための散気管２が設けられ、
他側部に濾過体３が設けられ、この濾過体３の下方に通
気管４が設けられている。

【０００５】この活性汚泥濾過装置においては、生物反
応に必要な酸素は散気管２より供給し、通気管４からは
濾過体３の洗浄用エアを供給する。

【０００６】生物反応槽１内では、散気管２からの散気
により、散気管２を設けた槽内の一側部に上昇流が生
じ、濾過体３を設けた他側部に下降流が生じることで、
槽内液の緩やかな旋回流が形成される。この旋回流によ
り、濾過体３の濾布表面に濾過層が形成されて濾過が進
行する。

【０００７】散気管２は、濾過体３が設けられた側とは
反対側に設けられるため、散気による気泡は上昇流部分
で大部分が分離されることから、濾過体３が散気管２に
よる散気の気泡と直接接触することはない。このため、
生物処理及び濾過処理中に濾過体３の濾布表面に形成さ
れる濾過層が気泡によって剥離することはなく、濾過処
理は安定して行われ、処理水質も安定する。

【０００８】図３は濾過体の形態を示す図であって、
（ａ）図は一部切欠正面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−
Ａ線に沿う模式的な断面図である。

【０００９】濾過体３は、支持枠３１の両面に網状体の
ネットスペーサ３２を介して濾布３３を取付け、取付枠
３４で固定したものである。また、支持枠３１の底部に
は濾過水排出管５と通気管９が設けられている。

【００１０】支持枠としては、濾布３３を支持し、生物
反応槽内に浸漬配置した際の水圧に耐えうる十分な剛性
を有するものであればよく、特に制限はないが、例えば
ステンレス等の金属、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂等で
構成された板状体または枠状体が好適である。

【００１１】濾布３３としては、ポリエステル、ポリプ
ロピレン等の高分子またはステンレス等の金属材料から
なるものであり、３０〜１０００μｍの目開きを有し、
厚さが２ｍｍ以下のものが安定な濾過を行う上で好まし
い。

【００１２】ネットスペーサ３２としては、その目開き
が５ｍｍ以下のものであればよく、種々のものを用いる
ことができる。

【００１３】このようにネットスペーサー３２で濾布３
３を裏打ちすることにより、濾布３３面の濾過流量が均
一化され、ダイナミック濾過層が濾布３３面に均等に形
成されるようになり、清澄な濾過水を安定して得ること
ができる。

【００１４】濾布３３を通過した濾過水はバルブＶ１を
備える濾過水排出管５から抜き出され、処理水として系
外へ排出される。６は曝気による槽内液の整流のための
仕切壁である（この仕切壁は必ずしも必須ではない）。
７は逆洗水槽であり、逆洗時にはポンプＰ１を作動し、
バルブＶ２を開として濾過体３に逆洗水（通常、濾過水
を利用する）が給水される。Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３はブロワ
であり、バルブＶ３、Ｖ４、Ｖ５を開とすることによ
り、散気管２、通気管４、濾過体３にエアが供給され
る。８は原水の導入管、Ｐ２は逆洗時に使用する排泥ポ
ンプである。

【００１５】この活性汚泥濾過装置では、長時間濾過を
継続すると濾過体３の濾布の表面に形成される濾過層の
圧密化により、濾過流量が低下してくる。

【００１６】従って、この濾過層の圧密化を防止するた
めに、濾過体３の下方に設けた通気管４から間欠的に曝
気して、濾過体３を気液混合流にさらす。これにより、
圧密化しつつある濾過層を効果的に剥離除去することが
でき、濾過層の圧密化による濾過流量の低下は防止され
る。

【００１７】通気管４からの曝気による濾過層の剥離中
に濾過を継続すると、濾過体３による濾過作用が得られ
ず、生物反応槽１内の活性汚泥混合液が流出し、濾過水
の濁度が悪化する。このため、濾過層の剥離操作中にお
いては、濾過水の取り出しは停止する。

【００１８】また、ダイナミック濾過では、従来の限外
膜濾過や精密膜濾過と異なり実質的に活性汚泥粒子を通
過させる目開きを持つ不織布等の濾布を用いるため、微
細な濁質を完全に阻止できず、定期的な濾過体３下方か
らの曝気中や曝気直後にも濁質が濾過体３内部に流入す
る。この濾過体３内部に流入した濁質の大部分は濾過を
開始すれば濾過水と共に系外へ流出されるが、濾過水の
水質が悪化するのに加え、一部は濾過体３内の下部に蓄
積したり、濾布の裏側（濾過体３内部側）にケーキ層を
形成する。よって、この曝気の間や曝気後に、濾過体３
内に逆洗水槽７の逆洗水を逆流させるか逆洗エアを流入
させて濾過体３内部の逆洗を行った後、濾過体３内部に
蓄積した汚泥は排泥ポンプＰ２により排出する。

【００１９】従って、この生物反応槽１では、濾過工程
とエア洗浄及び逆洗・排泥工程とがタイムチャートに従
って運転が行われる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このようなダイナミッ
ク濾過においては、生物反応槽内活性汚泥混合液の汚泥
性状の、活性汚泥沈殿率測定時の上澄み濁度が高い場
合、濾布での目詰まりが発生して濾過流量が低下すると
いう問題があった。

【００２１】本発明は、反応槽が押出し流れ方式におい
て安定した濾過を継続できるとともに良好な濾過水質を
得ることができるダイナミック濾過装置、およびこれを
用いた汚水処理方法を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては散気管が浸漬配置された生物反応
槽内に、活性汚泥が通過する濾布を備え、濾過水取り出
し口を設けた濾過体を、散気管の散気によって形成され
る旋回流の下降流側に浸漬設置した汚水処理装置におい
て、押出し流れ方式の生物反応槽の後段部に濾過体を設
置することを特徴とする。

【００２３】また、上記装置を用いて、その生物反応槽
の後段部における活性汚泥混合液の汚泥性状を、活性汚
泥沈殿率、特に下水試験方法記載の活性汚泥沈殿率（以
下、「ＳＶ３０」と記載する）測定時の上澄み濁度が３
０度以下とすることを特徴とする。なお、活性汚泥沈殿
率（ＳＶ３０）は、容量１リットルのメスシリンダー中
で試料を３０分間静置したときの沈殿汚泥量を、その試
料量に対する百分率で示したものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明者は、生物反応槽を押出し
流れ方式とした場合に、反応槽の後段部に濾過体を設置
することで、安定した濾過を継続できるとともに良好な
濾過水質を得ることができることを見出した。

【００２５】以下に図面を参照して本発明の実施の形態
を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態を示す濾過
体設置状況を示した平面図である。反応槽１は押出し流
れ方式であり、原水８は反応槽の最前部に流入する。濾
過体３は反応槽の全長に対して、先端から３０％程度後
の部分に設置されている。濾過体は図２に示す装置から
構成されているが、本図では省略している。

【００２６】押出し流れ方式の反応槽では原水流入直後
の活性汚泥混合液は十分な生物反応が進行していない為
に、未反応のＢＯＤ成分が残留するとともに、活性汚泥
も分散化し、活性汚泥粒子が小さくなる傾向にある。よ
って、反応槽の最前部に濾過体を設置して濾過水を得る
と、水質が悪化するだけではなく、分散化した汚泥が濾
布に目詰まりし、濾過流量の低下を招くことになる。よ
って、活性汚泥の生物反応によりＢＯＤ成分の除去が完
了した時点以降である押出し流れの後段部に濾過体を設
置することにより、良好な水質の濾過水を得ることがで
きるとともに、活性汚泥粒子も大きくなるため濾布での
目詰まりもなくなり、安定した濾過を継続することがで
きる。ここで、後段部とは、活性汚泥混合液の上澄み濁
度が低く、濾布での目詰まりが起こりにくい領域であ
り、特に反応槽の先端からの具体的な長さを規定するも
のではない。すなわち、反応槽の長さの５０％以降とい
う様な意味ではない。

【００２７】特に、ＳＶ３０測定時の上澄み濁度が３０
度を越えた場合、処理水とともに濾布を通過する活性汚
泥粒子の数が増加し、洗浄によって除去できなくなるた
め目詰まりが発生して濾過流量が低下する。よって、反
応槽内の後段部のＳＶ３０測定時の上澄み濁度が３０度
以下になる様に操業することにより、さらに良好な処理
を継続することができる。

【００２８】図４に活性汚泥混合液のＳＶ３０測定時の
上澄み濁度と濾過流量の経時変化を示す。このとき濾過
継続時間３時間に１回、エアと逆洗水による洗浄操作を
実施した。ＳＶ３０測定時の上澄み濁度３０度以下では
濾過流量の低下は見られなかったが、約７６０時間後に
ＳＶ３０測定時の上澄み濁度が３０度を越えるようにな
ってから、濾過流量の低下が見られた。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を挙げて具体的に説明する。

【００３０】図１及び図２に示す構成の濾過装置と、下
記に示す仕様の濾過体を用いて濾過を行った。ここで、
反応槽内の後段部は反応槽の先端から３０％以降の部分
に設置されているものを用いた。このとき原水は下水処
理場の曝気槽内活性汚泥混合液を用い、活性汚泥濃度は
約１５００ｍｇ／Ｌであった。

【００３１】［濾過体仕様］大きさ：１ｍ×１ｍ×２０ｍｍ有効膜面積：２ｍ²／枚濾布：ポリエステル製不織布（目付１５ｇ／
ｍ²、厚さ０．１１ｍｍ）

【００３２】下記には押出し流れ方式の下水処理場の全
曝気槽滞留時間６時間に対する１．０時間、２．０時
間、３．０時間、６．０時間地点での活性汚泥混合液の
ＳＶ３０測定時の上澄み濁度を示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】上記の反応槽を用いて処理を実施したとこ
ろ、反応槽の最前部から滞留時間１．０時間までに設置
した濾過体は濾過流量が低下した。一方、反応槽の後段
部分は滞留時間２．０時間以降に相当するが、滞留時間
２．０時間以降に設置した濾過体は、良好な処理を継続
できた。

【００３５】このとき、ＳＶ３０測定時の上澄み濁度は
滞留時間１．０時間の部分では３６度であり、滞留時間
２．０時間の部分では１５度であった。つまり、上澄み
濁度３０度以下の部分に濾過体を設置することで良好な
処理が継続できた。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、反応槽を押出し流れ方
式とし、反応槽の後段部分、特にＳＶ３０測定時の上澄
み濁度３０度以下の部分に濾過体を設置することによ
り、反応槽の最前部またはＳＶ３０測定時の上澄み濁度
が３０度以上の部分に設置したときよりも安定した濾過
を継続できるダイナミック濾過装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す濾過体設置状況を示し
た平面図である。

【図２】本発明の実施形態を示すための装置図である。

【図３】濾過体の形態を示す図であって、（ａ）図は一
部切欠正面図、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ線に沿う断
面図である。

【図４】反応槽内活性汚泥混合液のＳＶ３０上澄み濁度
と濾過流量の関係を示した図である。

【図５】従来の濾過体設置状況を示した平面図である。

【符号の説明】

１・・・生物反応槽２・・・散気管３・・・濾過体３１・・・支持枠３２・・・ネットスペーサー３３・・・濾布３４・・・取付枠４・・・通気管５・・・濾過水排出管６・・・仕切壁７・・・逆洗水槽８・・・原水９・・・通気管１０・・・処理水１１・・・排泥管Ｐ・・・ポンプＢ・・・ブロワＶ・・・バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005083 日立金属株式会社東京都港区芝浦一丁目２番１号 (71)出願人 000001063 栗田工業株式会社東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 (72)発明者鈴木建東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者秦健司東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者高橋直哉富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者坂田守生東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者永井睦郎東京都港区芝浦一丁目２番１号日立金属株式会社内 (72)発明者原田千夏東京都港区芝浦一丁目２番１号日立金属株式会社内 (72)発明者澤田繁樹東京都新宿区西新宿三丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者大山昭男東京都新宿区西新宿三丁目４番７号栗田工業株式会社内Ｆターム(参考） 4D028 BC12 BC17 BD10 BD17 CA00 CB02 CD05 4D066 AB10 BA00 BB12 CA13 CB17 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】散気管が浸漬配置された生物反応槽内
に、活性汚泥が通過する濾布を備え、濾過水取り出し口
を設けた濾過体を、散気管の散気によって形成される旋
回流の下降流側に浸漬設置した汚水処理装置において、
押出し流れ方式の生物反応槽の後段部に濾過体を設置す
ることを特徴とする汚水処理装置。
【請求項２】上記請求項１記載の汚水処理装置を用い
て、その生物反応槽の後段部における活性汚泥混合液の
汚泥性状を、活性汚泥沈殿率測定時の上澄み濁度が３０
度以下とすることを特徴とする汚水処理方法。