JP2006043706A - Method and apparatus for treating waste water - Google Patents

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甬生 葛
Toshihiro Tanaka
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    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste water treatment process involving solid-liquid separation after biological treatment, in which solid-liquid separation of activated sludge can be more efficiently performed. <P>SOLUTION: In the waste water treatment process, the solid-liquid separation of activated sludge mixed liquid obtained after biologically treating waste raw water is performed. Therein, the raw water is allowed to flow into a biological reaction vessel to perform biological treatment, subsequently, the activated sludge mixed liquid treated in the biological reaction vessel is introduced into a solid-liquid separation vessel in which a water-permeable filter member is immersed and arranged, thereby, a dynamic filter layer of the sludge is formed on the surface of the water-permeable filter member and filtrated water is obtained from the water-permeable filter member. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は排水処理に関し、より詳しくは、活性汚泥の固液分離や余剰汚泥の濃縮等に関するものであり、具体的には、有機性工業廃水や生活排水等の処理に用いることができる活性汚泥の固液分離を含む排水の処理方法及び装置に関する。   The present invention relates to wastewater treatment, and more particularly to solid-liquid separation of activated sludge, concentration of excess sludge, and the like. Specifically, activated sludge that can be used for treatment of organic industrial wastewater, domestic wastewater, etc. The present invention relates to a wastewater treatment method and apparatus including solid-liquid separation.

活性汚泥法による水処理では、処理水を得るためには、活性汚泥の固液分離を行わなければならない。通常、このためには、活性汚泥を沈殿池に導入して、重力沈降によって汚泥を沈降させ、上澄液を処理水として沈殿池から流出される方法が用いられていた。しかしながら、この方法においては、活性汚泥を沈降させるために十分な沈降面積及び滞留時間を有する沈殿池が必要であり、処理装置の大型化と設置容積の増大要因となっていた。また、活性汚泥が、バルキング等で沈降性が悪化した場合には、沈殿池から汚泥が流出して処理水の悪化を招いていた。   In the water treatment by the activated sludge method, in order to obtain treated water, the activated sludge must be subjected to solid-liquid separation. Usually, for this purpose, a method has been used in which activated sludge is introduced into a sedimentation basin, the sludge is sedimented by gravity sedimentation, and the supernatant is discharged from the sedimentation basin as treated water. However, in this method, a sedimentation basin having a sufficient sedimentation area and residence time is required to settle activated sludge, which has been a factor in increasing the size of the processing apparatus and increasing the installation volume. Moreover, when activated sludge deteriorated sedimentation property by bulking etc., the sludge flowed out from the sedimentation basin and caused deterioration of treated water.

近年、沈殿池に代わって、膜分離によって活性汚泥の固液分離を行う手法も用いられている。この場合、固液分離用膜としては、一般的に精密濾過膜や限外濾過膜が用いられている。しかしながら、この方法では、濾過分離主眼として、ポンプによる吸引や加圧が必要であり、通常、数十〜数百kPaの圧力で濾過を行うため、ポンプによる動力が大きく、ランニングコストの増大要因となっていた。また、膜分離でSS(懸濁物質)の全くない清澄な処理水が得られる一方で、透過フラックスが低く、膜汚染を防止するために定期的に薬洗する必要があった。   In recent years, instead of a sedimentation basin, a method of performing solid-liquid separation of activated sludge by membrane separation is also used. In this case, a microfiltration membrane or an ultrafiltration membrane is generally used as the solid-liquid separation membrane. However, in this method, suction and pressurization by a pump is necessary as a filtration and separation main point, and since filtration is usually performed at a pressure of several tens to several hundred kPa, the power of the pump is large, which increases the running cost. It was. In addition, clear treated water having no SS (suspension material) can be obtained by membrane separation, but the permeation flux is low, and it is necessary to wash the medicine regularly in order to prevent membrane contamination.

更に最近、沈殿池に代わる活性汚泥の固液分離法として、曝気槽に不織布等の通気性シートからなる濾過体を浸漬させ、低い水頭圧で濾過水を得る方法が提案されている。かかる方法の概念を図1に示す。提案されている方法によれば、生物反応槽201内に、曝気用の散気管202及び濾過体204を配置し、更に濾過体の空洗用の散気管203を濾過体の下方に配置する。生物反応処理時(濾過運転時)には、原水供給管205より処理原水を生物反応槽201内に供給すると共に、散気管202から空気等を曝気することにより、槽内の活性汚泥による生物処理を行い、処理液を濾過体204で濾過して処理水(濾過水)を排出管206より取出す。この際、散気管202による曝気によって、生物反応槽201内には、濾過体表面において下向流となる活性汚泥混合液のクロスフロー流が生じる(図1a)。このクロスフロー流によって、濾過体204の表面に活性汚泥のダイナミック濾過層が形成され、形成されたダイナミック濾過層によって活性汚泥混合液が濾過され、排出管206より取出される。そして、濾過体204の表面に形成された濾過層が圧密化し、濾過抵抗が増大して濾過水量が低下してきたら、散気管202からの曝気を止め、散気管203より空気を散気することにより、濾過体表面の濾過層を空洗除去する(図1b)。この方法によれば、濾過体表面に形成された汚泥のダイナミック濾過層による分離によって、清澄な濾過水が得られる。ここで、「汚泥のダイナミック濾過層」とは、濾過の進行により濾過体表面に形成される活性汚泥粒子の付着物層である。この方式において用いられる濾過体の濾過媒体は、実質的には活性汚泥粒子よりも大きな孔径を有していて粒子を通過させるものであるが、濾過の駆動圧が小さい条件下においては、濾過媒体の表面に活性汚泥粒子の付着物層(汚泥のダイナミック濾過層)が形成され、このダイナミック濾過層によって活性汚泥粒子の通過を阻止することができるようになるのである。この方式の濾過体としては、通常、不織布、織布、金網などが用いられている。ダイナミック濾過層を用いる方法においては、濾過媒体の表面に濾過層としての活性汚泥粒子の付着物層を活性汚泥の濾過に適当な厚さ及び圧密度等となるように均一に且つ効率的に形成させることが、活性汚泥粒子の通過を確実に阻止して良好な水質の処理水を安定に得る上で重要である。提案されている方法においては、ダイナミック濾過層の形成手法としては、濾過体表面を流通する活性汚泥流速を平均0.05〜0.4m/s、好ましくは0.15〜0.25m/sに制御することが規定されている。提案されている方法では、濾過体表面流速が0.2m/sにおいては、濾過フラックスが約2m/dで、濾過継続時間が2.5h以上となっているのに対して、濾過体表面流速0.03m/sにおいては、濾過フラックスは、初期は4.1m/dであるが、45分後には3.3m/dまで低下し、短時間で濾過フラックスが低下するとされている。   More recently, as a method for solid-liquid separation of activated sludge as an alternative to a sedimentation basin, a method has been proposed in which a filter body made of a breathable sheet such as a nonwoven fabric is immersed in an aeration tank to obtain filtered water at a low head pressure. The concept of such a method is shown in FIG. According to the proposed method, an aeration diffuser tube 202 and a filter body 204 are disposed in the biological reaction tank 201, and an air diffuser tube 203 for washing the filter body is disposed below the filter body. At the time of biological reaction processing (during filtration operation), raw raw water is supplied into the biological reaction tank 201 from the raw water supply pipe 205, and air is aerated from the diffuser pipe 202, so that biological treatment with activated sludge in the tank is performed. Then, the treatment liquid is filtered through the filter body 204, and treated water (filtered water) is taken out from the discharge pipe 206. At this time, the cross flow flow of the activated sludge mixed liquid that is a downward flow on the surface of the filter body is generated in the biological reaction tank 201 by aeration by the air diffusion tube 202 (FIG. 1 a). Due to the cross flow, a dynamic filtration layer of activated sludge is formed on the surface of the filter body 204, and the activated sludge mixed liquid is filtered by the formed dynamic filtration layer and taken out from the discharge pipe 206. When the filtration layer formed on the surface of the filter body 204 becomes consolidated and the filtration resistance increases and the amount of filtered water decreases, aeration from the air diffuser 202 is stopped and air is diffused from the air diffuser 203. The filtration layer on the surface of the filter body is removed by washing with air (FIG. 1b). According to this method, clear filtered water can be obtained by separating the sludge formed on the surface of the filter body by the dynamic filtration layer. Here, the “sludge dynamic filtration layer” is an adhering layer of activated sludge particles formed on the surface of the filter body by the progress of filtration. The filtration medium of the filter body used in this method has a pore diameter substantially larger than that of the activated sludge particles and allows the particles to pass therethrough. An adhering layer of activated sludge particles (sludge dynamic filtration layer) is formed on the surface of the substrate, and the passage of activated sludge particles can be prevented by this dynamic filtration layer. Usually, a nonwoven fabric, a woven fabric, a wire mesh, etc. are used as a filter body of this system. In the method using a dynamic filtration layer, a deposit layer of activated sludge particles as a filtration layer is uniformly and efficiently formed on the surface of the filtration medium so as to have a thickness and pressure density suitable for filtration of activated sludge. It is important to prevent the activated sludge particles from passing through and to obtain stable treated water with good water quality. In the proposed method, as a method for forming the dynamic filtration layer, the flow rate of activated sludge flowing through the surface of the filter body is 0.05 to 0.4 m / s on average, preferably 0.15 to 0.25 m / s. It is prescribed to control. In the proposed method, when the filter surface flow velocity is 0.2 m / s, the filtration flux is about 2 m / d and the filtration duration is 2.5 h or more, whereas the filter surface flow velocity is At 0.03 m / s, the initial filtration flux is 4.1 m / d, but after 45 minutes, the filtration flux decreases to 3.3 m / d, and the filtration flux decreases in a short time.

また、生物反応槽内及び最終沈殿池内の少なくとも一方に、濾過体を浸漬配置して、後続槽との水頭圧差によって濾過体の流出口を介して濾過体から処理済水を引き抜くという活性汚泥法による汚水処理装置が提案されている。   Further, an activated sludge method in which a filter body is immersed in at least one of a biological reaction tank and a final sedimentation basin, and treated water is drawn out from the filter body through an outlet of the filter body due to a water head pressure difference with a subsequent tank. A sewage treatment apparatus has been proposed.

しかしながら、これらの提案されている方法においては、次のような問題点があった。即ち、提案されている方法においては、濾過体表面での汚泥混合液の流れは、曝気によって槽内を循環する流れを引き起こすことによって形成される。しかしながら、この方法では濾過体表面での流速が一様でないため、濾過体表面に均一な汚泥のダイナミック濾過層を形成することができず、汚泥が濾過体表面に堆積しやすい。更に、生物反応槽の水位が流入水量及び曝気風量によって変動するため、濾過体への水頭圧が一定でなく、濾過水量が変化し、安定した水量が得られない。水頭圧が不安定で、極端に高くなった場合には、濾過体表面に形成される汚泥ダイナミック濾過層の通水性能が低下し、濾過フラックスの急激な低下を招く恐れがある。その結果、洗浄頻度が高くなり、洗浄後のフラックス回復率も低くなる。更に、生物反応槽に流入する原水中のBOD(生物学的酸素消費量)等の有機汚濁物が僅かでも残留した場合には、それが濾過体に直接付着して、濾過体表面に生物膜が成長し、濾過水量を著しく低下させる原因となる。   However, these proposed methods have the following problems. That is, in the proposed method, the flow of the sludge mixed liquid on the surface of the filter body is formed by causing a flow circulating in the tank by aeration. However, in this method, since the flow velocity on the surface of the filter body is not uniform, a uniform sludge dynamic filtration layer cannot be formed on the surface of the filter body, and sludge tends to accumulate on the surface of the filter body. Furthermore, since the water level in the biological reaction tank varies depending on the amount of inflow water and the amount of aeration air, the head pressure on the filter body is not constant, the amount of filtered water changes, and a stable water amount cannot be obtained. When the water head pressure is unstable and extremely high, the water passing performance of the sludge dynamic filtration layer formed on the surface of the filter body is lowered, and there is a possibility that the filtration flux is rapidly lowered. As a result, the frequency of cleaning increases, and the flux recovery rate after cleaning also decreases. Furthermore, when organic pollutants such as BOD (biological oxygen consumption) in the raw water flowing into the bioreactor remain even if they are attached directly to the filter body, the biofilm is deposited on the surface of the filter body. Will grow and cause a marked decrease in the amount of filtered water.

また、濾過体を最終沈殿池に浸漬した場合には次のような問題点がある。即ち、汚泥の重力沈降を利用した最終沈殿池においては、底部に濃縮汚泥が堆積し、上部より上澄水が得られることからも分かるように、沈殿池内部の汚泥濃度が均一ではない。このため、濾過体浸漬部の汚泥濃度が不均一となり、良好なダイナミック濾過層の形成が不可能で、安定した処理水を得ることができない。   Moreover, when a filter body is immersed in the final sedimentation basin, there are the following problems. That is, in the final sedimentation basin using gravity sedimentation of sludge, the sludge concentration inside the sedimentation basin is not uniform, as can be seen from the fact that concentrated sludge accumulates at the bottom and supernatant water is obtained from the top. For this reason, the sludge density | concentration of a filter body immersion part becomes non-uniform | heterogenous, formation of a favorable dynamic filtration layer is impossible, and the stable treated water cannot be obtained.

更に、本発明者らは、活性汚泥混合液のダイナミック濾過層による濾過方法において、濾過体の濾過フラックスと表面流速との関係を詳細に検討した結果、濾過体表面の流速を0.05〜0.4m/s、特に、好ましいとされていた0.15〜0.25m/sとした場合には、濾過体表面の汚泥流動が激しく、汚泥の均一なダイナミック濾過層の形成が困難であり、有効な濾過面積も得られず、更にこの場合には微細な汚泥フロックによる濾過体表面の閉塞が早く、空洗や水洗を行っても効果が少なくなってしまうという知見を得た。そして、濾過体の洗浄直後においては、表面流速は0.05m/s未満とすることにより安定したダイナミック濾過層が5分以内と極めて短時間で形成され、その場合、濾過フラックスは5m/d以上を4時間以上継続でき、更に表面流速が0.05m/s未満の条件では、濾過体表面に形成されたダイナミック濾過層が空洗のみで容易に剥離することができることが見出された。   Furthermore, as a result of examining in detail the relationship between the filtration flux of the filter body and the surface flow velocity in the filtration method using the dynamic filtration layer of the activated sludge mixed liquid, the present inventors have determined that the flow velocity on the surface of the filter body is 0.05 to 0. .4 m / s, particularly when 0.15 to 0.25 m / s, which is considered to be preferable, the sludge flow on the surface of the filter body is intense, and it is difficult to form a uniform dynamic filtration layer of sludge. An effective filtration area could not be obtained, and furthermore, in this case, the filter body surface was quickly clogged with fine sludge flocs, and it was found that the effect would be reduced even if it was washed with water or washed with water. Immediately after washing the filter body, a stable dynamic filtration layer is formed in an extremely short time of 5 minutes or less by setting the surface flow velocity to less than 0.05 m / s. In that case, the filtration flux is 5 m / d or more. It was found that the dynamic filtration layer formed on the surface of the filter body can be easily peeled off only by rinsing under the condition that the pressure can be continued for 4 hours or more and the surface flow rate is less than 0.05 m / s.

課題を解決する手段Means to solve the problem

本発明者らは、上記の課題点を鑑みてより効率的に活性汚泥混合液の固液分離を行う方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、原水を生物反応槽に流入させて生物処理した後に、生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を、通水性濾過体が浸漬配置されている固液分離槽に導入し、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させながら濾過水を得ることによって、極めて効率的に活性汚泥の固液分離を行うことができることを見出した。また更に、通水性濾過体表面に対する活性汚泥混合液の移動速度を平均0.05m/s未満にすることによって、通水性濾過体表面へ汚泥のダイナミック濾過層を安定して形成することができることも見出された。更には、固液分離槽内に整流装置を配置して、活性汚泥混合液が、整流装置で整流された後に通水性濾過体表面を通過するようにすることによって、固液分離が更に効率よく進行することを見出した。本発明は、これらの知見に基づき完成されたものである。   In view of the above problems, the present inventors have conducted extensive research to provide a method for performing solid-liquid separation of an activated sludge mixture more efficiently. As a result, the raw water is allowed to flow into the biological reaction tank to perform biological treatment. After that, the activated sludge mixed liquid treated in the biological reaction tank is introduced into a solid-liquid separation tank in which the water-permeable filter body is immersed, so that a sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the water-permeable filter body. It was found that the solid-liquid separation of activated sludge can be performed very efficiently by obtaining filtered water. Furthermore, the sludge dynamic filtration layer can be stably formed on the surface of the water-permeable filter by making the moving speed of the activated sludge mixed liquid with respect to the surface of the water-permeable filter less than 0.05 m / s on average. It was found. Furthermore, by arranging a rectifying device in the solid-liquid separation tank so that the activated sludge mixed solution passes through the surface of the water-permeable filter after being rectified by the rectifying device, the solid-liquid separation is further efficiently performed. I found it going. The present invention has been completed based on these findings.

即ち、本発明は、次の構成からなるものである。
1.排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理方法であって、原水を生物反応槽に流入させて生物処理を行い、次に生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を、通水性濾過体が浸漬配置されている固液分離槽に導入して、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させ、該通水性濾過体より水頭圧で濾過水を得ることを特徴とする排水の処理方法。
That is, the present invention has the following configuration.
1. Wastewater treatment method for solid-liquid separation of the activated sludge mixture obtained after biological treatment of raw wastewater, biological treatment was performed by flowing raw water into the biological reaction tank, and then treated in the biological reaction tank The activated sludge mixed liquid is introduced into a solid-liquid separation tank in which the water-permeable filter body is immersed, and a sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the water-permeable filter body. A method for treating wastewater, characterized in that filtered water is obtained.

2.排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理方法であって、原水を生物反応槽に流入させて生物処理を行い、次に生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を、通水性濾過体が浸漬配置されている固液分離槽に導入して、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させ、該通水性濾過体の透過側をポンプで吸引することにより濾過水を得ることを特徴とする排水の処理方法。   2. Wastewater treatment method for solid-liquid separation of the activated sludge mixture obtained after biological treatment of raw wastewater, biological treatment was performed by flowing raw water into the biological reaction tank, and then treated in the biological reaction tank The activated sludge mixed liquid is introduced into a solid-liquid separation tank in which the water-permeable filter body is immersed, and a sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the water-permeable filter body. A method of treating waste water, wherein filtered water is obtained by sucking the water with a pump.

3.通水性濾過体表面に対する活性汚泥混合液の移動速度が平均0.05m/s未満であることを特徴とする上記第1項又は2項に記載の方法。
4.固液分離槽内に整流装置を設置し、活性汚泥混合液が、整流装置を通過した後に通水性濾過体表面を通過するようにしたことを特徴とする上記第1項〜第3項のいずれかに記載の方法。
3. 3. The method according to the above item 1 or 2, wherein the moving speed of the activated sludge mixed liquid relative to the surface of the water-permeable filter body is less than 0.05 m / s on average.
4). Any of the above-mentioned items 1 to 3, wherein a rectifying device is installed in the solid-liquid separation tank, and the activated sludge mixed liquid passes through the surface of the water-permeable filter after passing through the rectifying device. The method of crab.

5.排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理装置であって、原水を流入させて生物処理を行う生物反応槽、通水性濾過体が浸漬配置されていて、生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を導入して固液分離を行う固液分離槽を具備し、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層が形成され、通水性濾過体より水頭圧で濾過水が得られるように構成されていることを特徴とする排水の処理装置。   5. A wastewater treatment device for solid-liquid separation of an activated sludge mixed liquid obtained after biological treatment of raw wastewater, a biological reaction tank for conducting biological treatment by inflowing raw water, and a water-permeable filter body are immersed. A solid-liquid separation tank that introduces an activated sludge mixed solution treated in a biological reaction tank to perform solid-liquid separation, and a dynamic filtration layer of sludge is formed on the surface of the water-permeable filter, and the water-permeable filter A wastewater treatment apparatus characterized in that filtered water can be obtained at a higher water head pressure.

6.排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理装置であって、原水を流入させて生物処理を行う生物反応槽、通水性濾過体が浸漬配置されていて、生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を導入して固液分離を行う固液分離槽を具備し、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層が形成され、通水性濾過体の透過側をポンプで吸引することにより濾過水が得られるように構成されていることを特徴とする排水の処理装置。   6). A wastewater treatment device for solid-liquid separation of an activated sludge mixed liquid obtained after biological treatment of raw wastewater, a biological reaction tank for conducting biological treatment by inflowing raw water, and a water-permeable filter body are immersed. A solid-liquid separation tank that introduces an activated sludge mixed solution treated in a biological reaction tank to perform solid-liquid separation, and a dynamic filtration layer of sludge is formed on the surface of the water-permeable filter, and the water-permeable filter An apparatus for treating waste water, wherein filtered water is obtained by sucking the permeate side of the water with a pump.

7.固液分離槽内に整流装置が設置されており、活性汚泥混合液が整流装置を通過した後に通水性濾過体表面を通過するように構成されていることを特徴とする上記第5項又は第6項に記載の装置。   7). Item 5 or item 5 above, characterized in that a rectifier is installed in the solid-liquid separation tank, and that the activated sludge mixed liquid passes through the surface of the water-permeable filter after passing through the rectifier. 7. The apparatus according to item 6.

本発明によれば、生物反応槽の後段に固液分離槽を設置して、該固液分離槽に通水性濾過体を浸漬配置することにより、従来の方法よりも少ない濾過圧で清澄な濾過水を得ることができる。   According to the present invention, a solid-liquid separation tank is installed after the biological reaction tank, and a water-permeable filter body is immersed in the solid-liquid separation tank so that clear filtration can be performed with less filtration pressure than in the conventional method. You can get water.

本発明の方法においては、濾過体から濾過水を得るための駆動圧としては、水頭圧及びポンプによる吸引圧のいずれを用いることもできる。水頭圧による濾過では、自然重力による濾過駆動圧であるので動力が不要であると共に、ダイナミック濾過層が形成される低い濾過圧を容易に構築することができるという利点がある反面、濾過層の圧密化による濾過水量の低下が起こり易いという欠点がある。これに対して、ポンプ吸引圧による濾過では、動力が必要であること、及びダイナミック濾過層が形成される低い濾過圧を安定して維持することが難しいという欠点がある反面、濾過水量の低下が起こりにくいという利点がある。本発明においては、両者の欠点と利点とを考慮の上でいずれか好ましい方法を採用することができる。   In the method of the present invention, as the driving pressure for obtaining filtered water from the filter body, either water head pressure or suction pressure by a pump can be used. Filtration by water head pressure is filtration driving pressure by natural gravity, so there is an advantage that power is not necessary and low filtration pressure that forms a dynamic filtration layer can be easily constructed. There is a drawback that the amount of filtered water tends to decrease due to the conversion. On the other hand, filtration by pump suction pressure has the disadvantages that power is required and that it is difficult to stably maintain a low filtration pressure at which a dynamic filtration layer is formed, but the amount of filtered water is reduced. There is an advantage that it hardly occurs. In the present invention, any preferable method can be adopted in consideration of the disadvantages and advantages of both.

本発明において用いることのできる通水性濾過体としては、不織布、濾布、金属網等の従来技術において公知の通水性濾過体のいずれを用いても同様の効果を得ることができる。また、濾過体の形状も、平面型、円筒型、中空型等の従来技術において公知の任意の形状を用いることができ、複数個を束ねてモジュール濾過体として用いることも可能である。   As the water-permeable filter that can be used in the present invention, the same effect can be obtained by using any water-permeable filter known in the prior art such as a nonwoven fabric, a filter cloth, and a metal net. Moreover, the shape of a filter body can also use arbitrary shapes well-known in prior arts, such as a plane type, a cylinder type, and a hollow type, and it can also bundle and use as a module filter body.

なお、本発明においては、通水性濾過体の表面に安定にダイナミック濾過層を形成させるためには、固液分離槽内に導入される汚泥混合液の濾過体表面に対する平均流速を0.05m/s未満とすることが好ましい。このようにすることにより、汚泥混合液が濾過体表面を下向流及び上向流の何れで通過しても、濾過体表面に良好なダイナミック濾過層を容易に形成することができる。また、汚泥混合液の濾過体表面に対する平均流速を0.05m/s未満とすることにより、濾過フラックスの低下が少なく、高いフラックスが安定して得られることから、固液分離槽の容積を従来の沈殿池よりも大幅に小さくすることができ、処理装置をコンパクトにすることが可能になる。なお本発明においては、例えば、固液分離槽内で処理された汚泥混合液(濃縮汚泥混合液)を、固液分離槽内における汚泥混合液の導入箇所の反対側でポンプなどによって取出すことによって、汚泥混合液の濾過体表面に対する一定方向の流れを形成することができる。例えば、生物処理槽で処理された活性汚泥混合液を、固液分離槽の上部から固液分離槽内に導入する場合には、固液分離槽の底部より、濃縮汚泥混合液をポンプなどで取出すことにより、汚泥混合液の濾過体表面に対する一定方向の流れを形成することができる。したがって、汚泥混合液の濾過体表面に対する流速は、固液分離槽からの汚泥混合液取出し速度などを制御することによって調節される。取出された濃縮汚泥混合液は、生物反応槽や汚泥濃縮槽、汚泥消化槽等に返送したり、余剰汚泥として取出したりすることができる。   In the present invention, in order to stably form the dynamic filtration layer on the surface of the water-permeable filter body, the average flow rate of the sludge mixed liquid introduced into the solid-liquid separation tank with respect to the filter body surface is 0.05 m / It is preferable to be less than s. By doing so, a good dynamic filtration layer can be easily formed on the surface of the filter body, regardless of whether the sludge mixed solution passes through the surface of the filter body in a downward flow or an upward flow. Moreover, since the average flow velocity of the sludge mixed liquid with respect to the filter body surface is less than 0.05 m / s, the decrease in the filtration flux is small and a high flux can be stably obtained. Therefore, the processing apparatus can be made compact. In the present invention, for example, the sludge mixed liquid (concentrated sludge mixed liquid) treated in the solid-liquid separation tank is taken out by a pump or the like on the side opposite to the introduction site of the sludge mixed liquid in the solid-liquid separation tank. A flow in a certain direction with respect to the filter body surface of the sludge mixed liquid can be formed. For example, when the activated sludge mixed liquid treated in the biological treatment tank is introduced into the solid / liquid separation tank from the top of the solid / liquid separation tank, the concentrated sludge mixed liquid is pumped from the bottom of the solid / liquid separation tank. By taking out, the flow of the sludge mixed liquid with respect to the filter body surface can be formed in a certain direction. Accordingly, the flow rate of the sludge mixed liquid with respect to the filter body surface is adjusted by controlling the sludge mixed liquid take-out speed from the solid-liquid separation tank. The extracted concentrated sludge mixed liquid can be returned to a biological reaction tank, a sludge concentration tank, a sludge digestion tank or the like, or taken out as excess sludge.

なお、濾過体表面を通過する汚泥混合液の平均流速が、汚泥粒子の沈降速度以下である場合には、汚泥混合液は、濾過体表面に対して下向流、即ち固液分離槽の上部から下部に向かって導入することが好ましい。このように構成すれば、流入汚泥が沈降しても、必ず濾過体表面を通過するので、良好な汚泥ダイナミック濾過層が形成される。   In addition, when the average flow velocity of the sludge mixed liquid passing through the filter body surface is equal to or lower than the sedimentation speed of the sludge particles, the sludge mixed liquid flows downward with respect to the filter body surface, that is, the upper part of the solid-liquid separation tank. It is preferable to introduce from the bottom toward the bottom. If comprised in this way, even if inflow sludge settles, since it always passes the filter body surface, a favorable sludge dynamic filtration layer is formed.

また、本発明の更に好ましい態様においては、固液分離槽の内部に整流装置を設置し、活性汚泥混合液が、整流装置を通過した後に濾過体表面を通過するように構成することが好ましい。このような構成とすると、固液分離槽内の流れ方向が一定となり、濾過体表面に汚泥のダイナミック濾過層を均一に形成することができる。   In a further preferred aspect of the present invention, it is preferable that a rectifier is installed inside the solid-liquid separation tank so that the activated sludge mixed liquid passes through the filter body surface after passing through the rectifier. With such a configuration, the flow direction in the solid-liquid separation tank is constant, and a sludge dynamic filtration layer can be uniformly formed on the surface of the filter body.

なお、本発明にかかる装置においては、固液分離槽の濾過体下部に洗浄装置を設置することが好ましい。この洗浄装置を用いて、定期的に濾過を停止して濾過体を洗浄することにより、濾過体表面に形成された汚泥層を容易に剥離することができる。洗浄方法としては、空洗及び水洗の一方又は両方を用いることができる。なお、空洗時の空気気泡の上昇流速は、少なくとも0.2m/sとなるように空洗風量の調整を行うことが好ましい。濾過モジュール下部に設置する空洗管としては、従来の散気管よりも通気孔の大きな多孔管が望ましい。多孔管を用いれば、同等の曝気量で散気管よりも高い上昇速度を得ることができ、上昇気泡も大きいため、濾過体表面の汚泥層を容易に剥離することが可能である。なお、多孔管の通気孔径は2mm以上であることが好ましい。   In addition, in the apparatus concerning this invention, it is preferable to install a washing | cleaning apparatus in the filter body lower part of a solid-liquid separation tank. The sludge layer formed on the surface of the filter body can be easily peeled off by periodically stopping filtration and cleaning the filter body using this cleaning device. As the washing method, one or both of washing with air and washing with water can be used. In addition, it is preferable to adjust the air washing air volume so that the ascending flow rate of air bubbles during air washing is at least 0.2 m / s. As the air washing tube installed at the lower part of the filtration module, a porous tube having a larger ventilation hole than the conventional diffuser tube is desirable. If a perforated tube is used, it is possible to obtain a higher rising speed than that of the air diffusing tube with an equivalent aeration amount, and the rising bubbles are large, so that the sludge layer on the surface of the filter body can be easily peeled off. In addition, it is preferable that the air hole diameter of a porous tube is 2 mm or more.

本発明にかかる装置においては、濾過体表面に汚泥のダイナミック濾過層が形成されるまでの間に濾過モジュール内に汚泥が侵入する。このため、濾過モジュール内部の汚泥の堆積を無くすために、定期的に排泥を行うことが望ましい。この排泥方法としては、濾過モジュール下部より内部に貫通する排泥管を設け、排出汚泥を生物反応槽に導入するように接続することが好ましい。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、排出の水頭圧は濾過の水頭圧と同程度にすることが好ましい。しかしながら、特に濾過駆動圧としてポンプを用いる場合などには、汚泥排出の排出動力としてポンプを用いることもできる。   In the apparatus according to the present invention, sludge enters the filtration module before the sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the filter body. For this reason, in order to eliminate the accumulation of sludge in the filtration module, it is desirable to periodically drain the mud. As this mud draining method, it is preferable to provide a mud drain pipe penetrating from the lower part of the filtration module and to connect the discharged sludge to the biological reaction tank. The discharge power is preferably natural flow due to the water head pressure, and the discharge water head pressure is preferably about the same as the head pressure of filtration. However, in particular, when a pump is used as the filtration driving pressure, the pump can be used as the sludge discharge power.

また、本発明にかかる装置においては、固液分離槽で形成される濃縮汚泥を生物反応槽に返送することが好ましい。このようにすると、生物反応槽でのBOD負荷を適切に管理することができ、安定した生物処理を行うことが可能になる。なお、活性汚泥混合液は、濾過体表面に沿って通過するにしたがって徐々に濾過水が濾過されて濃縮される。このようにして形成される濃縮汚泥混合液を、返送汚泥として生物反応槽に返送することが好ましい。また、固液分離槽の上部から汚泥を下向流で流入させる場合には、固液分離槽の下部より濃度の高い汚泥混合液を返送汚泥として生物反応槽に返送することが好ましい。   In the apparatus according to the present invention, it is preferable to return the concentrated sludge formed in the solid-liquid separation tank to the biological reaction tank. If it does in this way, the BOD load in a biological reaction tank can be managed appropriately, and it becomes possible to perform stable biological treatment. In addition, as the activated sludge mixed liquid passes along the filter body surface, the filtered water is gradually filtered and concentrated. The concentrated sludge mixed liquid thus formed is preferably returned to the biological reaction tank as return sludge. Moreover, when making sludge flow in from the upper part of a solid-liquid separation tank by a downward flow, it is preferable to return sludge mixed liquid with a high density | concentration from the lower part of a solid-liquid separation tank to a biological reaction tank as return sludge.

上記に説明するように、本発明にかかる装置は、生物処理槽と固液分離槽とを具備するものであるが、これらの槽は、例えば下記の実施例1及び図2に示すように、単一の槽を隔壁で区切ることによって二つの槽を形成し、隔壁の底部に開口を設けることによって両槽を液体連絡させることによって構成してもよいし、或いは例えば下記の実施例2及び図7に示すように、二つの槽を別々に形成し、これらを配管で接続することによって構成してもよい。   As described above, the apparatus according to the present invention includes a biological treatment tank and a solid-liquid separation tank. These tanks are, for example, as shown in Example 1 and FIG. Two tanks may be formed by dividing a single tank by a partition, and the two tanks may be in liquid communication by providing an opening at the bottom of the partition, or, for example, the following Example 2 and FIG. As shown in FIG. 7, you may comprise by forming two tanks separately and connecting these with piping.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の記載において、CODMnは100℃における過マンガン酸カリウムによる化学的酸素消費量;S−CODMnは100℃における過マンガン酸カリウムによる溶解性化学的酸素消費量;BODは5日間における生物化学的酸素消費量;S−BODは5日間における溶解性の生物化学的酸素消費量である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited by these Examples. In the following description, COD Mn is chemical oxygen consumption by potassium permanganate at 100 ° C .; S-COD Mn is soluble chemical oxygen consumption by potassium permanganate at 100 ° C .; BOD 5 is 5 days S-BOD 5 is the soluble biochemical oxygen consumption in 5 days.

実施例1
図2に、団地下水に対する本発明による排水処理法の一例をフローシートで示す。図2に示されている装置は、生物反応槽2と固液分離槽6とが一体に形成されていて、生物反応槽2と固液分離槽6とは、隔壁15によって分離され、隔壁15の底部に開放された開口4によって液体連絡している。流入原水1は、まず生物反応槽2に導入される。生物反応槽2では、ブロワー3によって散気管13を通して空気が供給され、槽内に収容されている活性汚泥中の微生物の作用によって好気処理が行われる。生物反応槽2から流出する活性汚泥液は、隔壁15の底部に形成されている開口4を通して固液分離槽6の底部に供給される。固液分離槽6内には、通水性濾過体7が配置されており、通水性濾過体の下部に整流装置5が配置されている。開口4を通過した活性汚泥液は、整流装置5の底部に供給される。整流装置5を通過した活性汚泥混合液は、固液分離槽6内で均一に上向流で流れて、通水性濾過体7によって固液分離される。処理水9は、水頭圧差によって通水性濾過体7の取水管8より得られる。濾過体7の洗浄は、定期的に濾過を停止して、整流装置の下部に設置された洗浄装置10から散気管14を通して空気を吹き込むことによって行う。固液分離槽6内の濃縮汚泥混合液は、濃縮汚泥混合液返送ポンプ11によって生物反応槽2に返送される。なお、余剰汚泥は、排泥管12より定期的に系外に排出される。
Example 1
In FIG. 2, an example of the waste water treatment method by this invention with respect to collective groundwater is shown with a flow sheet. In the apparatus shown in FIG. 2, the biological reaction tank 2 and the solid-liquid separation tank 6 are integrally formed. The biological reaction tank 2 and the solid-liquid separation tank 6 are separated by a partition wall 15. The liquid is communicated by an opening 4 opened at the bottom of the liquid crystal. The influent raw water 1 is first introduced into the biological reaction tank 2. In the biological reaction tank 2, air is supplied by the blower 3 through the diffusion pipe 13, and aerobic treatment is performed by the action of microorganisms in the activated sludge accommodated in the tank. The activated sludge liquid flowing out from the biological reaction tank 2 is supplied to the bottom of the solid-liquid separation tank 6 through the opening 4 formed at the bottom of the partition wall 15. A water-permeable filter body 7 is disposed in the solid-liquid separation tank 6, and a rectifier 5 is disposed below the water-permeable filter body. The activated sludge liquid that has passed through the opening 4 is supplied to the bottom of the rectifier 5. The activated sludge mixed liquid that has passed through the rectifier 5 flows uniformly upward in the solid-liquid separation tank 6 and is solid-liquid separated by the water-permeable filter 7. The treated water 9 is obtained from the water intake pipe 8 of the water-permeable filter 7 due to the water head pressure difference. Cleaning of the filter body 7 is performed by periodically stopping the filtration and blowing air through the air diffuser 14 from the cleaning device 10 installed in the lower part of the rectifier. The concentrated sludge mixed liquid in the solid-liquid separation tank 6 is returned to the biological reaction tank 2 by the concentrated sludge mixed liquid return pump 11. Excess sludge is periodically discharged out of the system from the sludge pipe 12.

図2に示すシステムを用いて行った排水処理実験における、生物反応槽2の処理条件を下表1に、固液分離槽6の処理条件を下表2に、それぞれ示す。   The treatment conditions of the biological reaction tank 2 and the treatment conditions of the solid-liquid separation tank 6 in the wastewater treatment experiment conducted using the system shown in FIG. 2 are shown in Table 1 and Table 2, respectively.

Figure 2006043706
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Figure 2006043706
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表1に示すように、生物反応槽2への原水流入量を10m3/dとし、固液分離槽6からの濃縮汚泥混合液返送量を5m3/dとした。また、生物反応槽2でのMLSSを約2500mg/Lとした。この場合、槽全体のBOD負荷は約0.15kg/kg.dであった。 As shown in Table 1, the amount of raw water inflow into the biological reaction tank 2 was 10 m 3 / d, and the amount of concentrated sludge mixed liquid returned from the solid-liquid separation tank 6 was 5 m 3 / d. The MLSS in the biological reaction tank 2 was about 2500 mg / L. In this case, the BOD load of the entire tank was about 0.15 kg / kg.d.

生物反応槽2からの混合液を隔壁15底部の開口(即ち生物反応槽出口)4において採取し、その処理液の残留BODを測定したところ,生物反応槽2において、流入原水1のBODがほぼ完全に分解除去され、固液分離槽6に流入する活性汚泥混合液中に未分解BODの残留が全くないことが分かった。このため、固液分離槽6において、濾過分離に伴う濾過体表面の生物汚染を抑制することが可能であった。この結果、濾過体寿命が長くなり、安定した濾過水量を長期間において確保することができた。なお、上述の処理効果を得るためには、生物反応槽2のBOD負荷を0.3kg/kg.d以下とするのが好ましい。また、嫌気・好気法、硝化脱窒法等のBODだけを除去する方法でなく、N,Pも除去する生物学的方法を利用することもできる。 The mixed liquid from the biological reaction tank 2 was collected at the opening 4 at the bottom of the partition wall 15 (that is, the biological reaction tank outlet) 4 and the residual BOD 5 of the treated liquid was measured. It was found that the activated sludge mixed solution flowing into the solid-liquid separation tank 6 was almost completely decomposed and removed, and no undecomposed BOD remained at all. For this reason, in the solid-liquid separation tank 6, it was possible to suppress the biological contamination of the filter body surface accompanying filtration separation. As a result, the life of the filter body was prolonged, and a stable amount of filtered water could be secured over a long period of time. In addition, in order to acquire the above-mentioned process effect, it is preferable that the BOD load of the biological reaction tank 2 shall be 0.3 kg / kg.d or less. Further, not only a method of removing BOD such as anaerobic / aerobic method and nitrification / denitrification method but also a biological method of removing N and P can be used.

表2に示されるように、本実施例での固液分離処理には、有効面積0.04m2、有効容積0.06m3の固液分離槽6を用いた。通水性濾過体7としては、厚さ0.4mm、目開き20〜30μmのポリエステル製不織布より作成した有効面積0.4m2の平面形不織布濾過体8枚を濾過体モジュールとして固液分離槽6内に設置した。濾過時の平均水頭圧を約10cmとした。濾過水量は10m3/d、濾過体表面の活性汚泥混合液流速は約0.006m/sとなった。また、濾過6時間毎に、3分間濾過を停止して、洗浄機10より空気を曝気することによって濾過体の洗浄を行った。曝気量は、洗浄時の空気気泡の濾過体表面流速が平均0.5m/sとなるように調節した。 As shown in Table 2, the solid-liquid separation tank 6 having an effective area of 0.04 m 2 and an effective volume of 0.06 m 3 was used for the solid-liquid separation process in this example. As the water-permeable filter body 7, the solid-liquid separation tank 6 is composed of 8 flat nonwoven fabric filter bodies having an effective area of 0.4 m 2 made from a polyester nonwoven fabric having a thickness of 0.4 mm and openings of 20 to 30 μm as filter modules. Installed inside. The average head pressure during filtration was about 10 cm. The amount of filtered water was 10 m 3 / d, and the activated sludge mixed liquid flow rate on the surface of the filter body was about 0.006 m / s. Further, the filtration body was washed by stopping the filtration for 3 minutes every 6 hours of filtration and aeration of air from the washing machine 10. The amount of aeration was adjusted so that the flow velocity of the filter surface of air bubbles during washing was 0.5 m / s on average.

このような条件で約2カ月間、排水の連続処理を行った後の処理水の水質を、原水の水質と合わせて下表3に示す。   Table 3 below shows the quality of the treated water after continuous drainage treatment for about 2 months under these conditions, together with the quality of the raw water.

Figure 2006043706
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表3に示されるように、原水が、pH=7.1、濁度=150度、SS=86mg/Lであるのに対して、処理水では、pH=7.6、濁度=5.0度、SS=4.6mg/Lとなり、不織布濾過体上に形成された汚泥のダイナミック濾過層によって得られた濾過水が清澄であると認められた。また、CODMnとS−CODMn,BODとS−BODについては、原水ではそれぞれ75mg/Lと42mg/L、110mg/Lと65mg/Lであるのに対して、処理水ではそれぞれ12.5mg/Lと11.0mg/L、6.3mg/Lと5mg/L以下であり、処理水質も良好であると認められた。 As shown in Table 3, raw water has pH = 7.1, turbidity = 150 degrees, and SS = 86 mg / L, whereas in treated water, pH = 7.6, turbidity = 5. 0 degree, SS = 4.6 mg / L, and it was recognized that the filtered water obtained by the dynamic filtration layer of sludge formed on the nonwoven fabric filter body was clear. In addition, COD Mn and S-COD Mn , BOD 5 and S-BOD 5 are 75 mg / L and 42 mg / L and 110 mg / L and 65 mg / L for raw water, respectively, while 12 for treated water. .5 mg / L and 11.0 mg / L, 6.3 mg / L and 5 mg / L or less, and the treated water quality was recognized to be good.

実施例1における濾過フラックスの経時変化を図3に示す。図3から明らかなように、約1500時間の連続処理において、平均濾過フラックスが約3.2m/dで、安定した処理が得られた。また、図4に処理水の濁度変化を示す。図4より、約1500時間の連続処理において、処理水の濁度が常時5度前後であり、大きな変動が見られず、汚泥のダイナミック濾過層が安定して形成され、安定した処理水質が得られたことが分かる。   The time-dependent change of the filtration flux in Example 1 is shown in FIG. As is clear from FIG. 3, in the continuous treatment for about 1500 hours, the average filtration flux was about 3.2 m / d, and a stable treatment was obtained. Moreover, the turbidity change of treated water is shown in FIG. From FIG. 4, in the continuous treatment for about 1500 hours, the turbidity of the treated water is always around 5 degrees, no significant fluctuation is observed, the sludge dynamic filtration layer is stably formed, and stable treated water quality is obtained. You can see that

比較例1
実施例1と同様の処理装置を用い、固液分離槽6からの濃縮汚泥混合液の生物処理槽2への返送量を85m3/dとすることによって濾過体表面の汚泥混合液の流速を実施例1と比べて約17倍速い0.1m/sとした以外は、実施例1と同様の条件で排水の連続処理実験を行った。
Comparative Example 1
Using the same processing apparatus as in Example 1, the flow rate of the sludge mixed liquid on the surface of the filter body is set to 85 m 3 / d by returning the concentrated sludge mixed liquid from the solid-liquid separation tank 6 to the biological treatment tank 2. A continuous wastewater treatment experiment was performed under the same conditions as in Example 1, except that the speed was 0.1 m / s, which was about 17 times faster than that in Example 1.

比較例1における濾過フラックスの経時変化を図5に、処理水の濁度変化を図6に示す。図5に示すように、濾過体表面の汚泥混合液流速を0.1m/sとした場合には、濾過フラックスが処理開始時においても2.7m/dしかなく、汚泥混合液流速が0.006m/dである実施例1と比べると約10%以上低い。更に、比較例1においては、時間の経過と共に濾過フラックスの低下が速く、約170時間後に濾過フラックスが2m/d以下となり、約500時間後では1m/d以下になった。処理時間500時間より、濾過体に対する洗浄の間隔を、濾過6時間毎に3分間の空洗から、濾過2時間毎に3分間の空洗に短縮したが、濾過フラックスの増加は見られず、徐々に低下した。これらの結果から、濾過体表面に対する汚泥混合液の流速が0.05m/s以上の場合には、濾過体表面に微細汚泥付着に伴う濾過フラックスの低下が認められた。また、洗浄頻度を高くしても濾過フラックスの保持には全く効果がなかったことから、これらの付着汚泥によって目詰まりを起こして濾過体孔径が閉塞される可能性が高いと考えられる。   The time-dependent change of the filtration flux in the comparative example 1 is shown in FIG. 5, and the turbidity change of the treated water is shown in FIG. As shown in FIG. 5, when the sludge mixed liquid flow rate on the surface of the filter body is 0.1 m / s, the filtration flux is only 2.7 m / d even at the start of the treatment, and the sludge mixed liquid flow rate is 0. Compared with Example 1 which is 006 m / d, it is lower by about 10% or more. Further, in Comparative Example 1, the filtration flux decreased rapidly with the passage of time, and the filtration flux became 2 m / d or less after about 170 hours, and became 1 m / d or less after about 500 hours. From the treatment time of 500 hours, the washing interval for the filter body was reduced from 3 minutes of air washing every 6 hours of filtration to 3 minutes of air washing every 2 hours of filtration, but no increase in filtration flux was observed, It gradually decreased. From these results, when the flow rate of the sludge mixed liquid with respect to the filter body surface is 0.05 m / s or more, a decrease in the filtration flux accompanying fine sludge adhesion on the filter body surface was recognized. Further, even if the cleaning frequency is increased, there is no effect in maintaining the filtration flux. Therefore, it is considered that there is a high possibility that the filter pore diameter will be clogged due to clogging by these adhered sludge.

また、図6に示されるように、濾過水濁度は処理開始200時間後までは10度以上と高く、濾過体表面に汚泥のダイナミック濾過層が良好に形成されていないと考えられる。なお、濾過水濁度が200時間後に徐々に低下したのは、濾過体の目詰まりに伴って濾過フラックスが低下して、濾過体内部への汚泥侵入も少なくなったためであると考えられる。   Moreover, as FIG. 6 shows, the filtration water turbidity is as high as 10 degree | times until 200 hours after a process start, and it is thought that the dynamic filtration layer of sludge is not well formed in the filter body surface. The reason why the filtered water turbidity gradually decreased after 200 hours is thought to be that the filtration flux decreased due to clogging of the filter body, and the sludge intrusion into the filter body also decreased.

実施例2
図7に、団地下水に対する本発明の他の態様に係る排水処理法をフローシートで示す。流入原水101は、まず生物反応槽102に導入され、槽内に収容されている活性汚泥中の微生物の作用によって好気処理が行われる。生物反応槽102からの流出液は、ライン103を通して、汚泥静置槽104に流下する。汚泥静置槽104においては、撹拌機105によって緩速撹拌しながら、汚泥のフロック形成及び均一化が行われる。汚泥静置槽104から汚泥混合液が汚泥供給ポンプ106によって固液分離槽107の上部に供給される。汚泥混合液は、固液分離槽107内に配置されている濾過モジュール108によって濾過され、濾過モジュール上部の取水管より濾過水112が得られ、電磁弁111を通して処理水槽113に流入する。処理水槽113内の処理水は排水管123を通して適宜系外に排出される。なお、固液分離槽107の通過汚泥は、返送汚泥118として、固液分離槽107の底部から取出されて生物反応槽102に返送される。濾過時の濾過モジュールに対する水頭圧は、濾過水位調整弁109を上下させ、電磁弁110を開放することによって設定することができる。濾過モジュール外部の空洗は、通常、電磁弁111を閉じ、空洗ブロワー119を起動させて、電磁弁121を閉じ、電磁弁122を開放することにより、散気管120へ送気することによって行う。また、濾過モジュール内部の空洗は、電磁弁122を閉じ、電磁弁121を開放した状態でブロワー119より送気することにより行う。また、濾過モジュール内部の水逆洗は、電磁弁110及び111を閉じ、電磁弁115を開放した状態で水逆洗ポンプ116を起動させて、処理水槽の濾過水を濾過モジュール上部からモジュール内部に導入することによって行う。濾過モジュール内部を通過した水逆洗排水は、モジュール下部の排出管から電磁弁115を通して汚泥静置槽104に排出される。なお、水逆洗排水の水位は、水位調節弁114を調節して、逆洗の水頭圧が濾過の水頭圧と同等になるように設定する。このように、空洗→水逆洗→水逆洗排水排出→濾過の順に電磁弁を切り替えることによって、運転を自動化することができる。
Example 2
In FIG. 7, the waste water treatment method which concerns on the other aspect of this invention with respect to group groundwater is shown with a flow sheet. The inflow raw water 101 is first introduced into the biological reaction tank 102 and subjected to aerobic treatment by the action of microorganisms in the activated sludge accommodated in the tank. The effluent from the biological reaction tank 102 flows down to the sludge stationary tank 104 through the line 103. In the sludge stationary tank 104, sludge flocs are formed and homogenized while being slowly stirred by the stirrer 105. The sludge mixed liquid is supplied from the sludge stationary tank 104 to the upper part of the solid-liquid separation tank 107 by the sludge supply pump 106. The sludge mixed liquid is filtered by the filtration module 108 disposed in the solid-liquid separation tank 107, and filtered water 112 is obtained from the intake pipe at the top of the filtration module, and flows into the treated water tank 113 through the electromagnetic valve 111. The treated water in the treated water tank 113 is appropriately discharged out of the system through the drain pipe 123. The sludge passing through the solid-liquid separation tank 107 is taken out from the bottom of the solid-liquid separation tank 107 as return sludge 118 and returned to the biological reaction tank 102. The water head pressure for the filtration module during filtration can be set by raising and lowering the filtered water level adjustment valve 109 and opening the electromagnetic valve 110. The air washing outside the filtration module is usually performed by closing the electromagnetic valve 111, starting the air washing blower 119, closing the electromagnetic valve 121, and opening the electromagnetic valve 122 to supply air to the diffuser pipe 120. . In addition, air filtration inside the filtration module is performed by supplying air from the blower 119 with the electromagnetic valve 122 closed and the electromagnetic valve 121 opened. In addition, water backwashing inside the filtration module is performed by closing the solenoid valves 110 and 111 and starting the water backwash pump 116 with the solenoid valve 115 opened, so that the filtered water in the treated water tank enters the module from the top of the filtration module. Do by introducing. The water backwash wastewater that has passed through the inside of the filtration module is discharged from the discharge pipe at the bottom of the module to the sludge stationary tank 104 through the electromagnetic valve 115. Note that the water level of the water backwash drainage is set by adjusting the water level control valve 114 so that the backwash head pressure is equivalent to the filtration head pressure. Thus, the operation can be automated by switching the solenoid valve in the order of air washing → water backwash → water backwash drainage → filtration.

図7に示すシステムを用いて排水処理の連続運転実験を行った。生物反応槽102の処理条件は、実施例1と同様とした。下表4に、固液分離槽107の処理条件を示す。   A continuous operation experiment of wastewater treatment was conducted using the system shown in FIG. The processing conditions of the biological reaction tank 102 were the same as those in Example 1. Table 4 below shows the processing conditions of the solid-liquid separation tank 107.

Figure 2006043706
Figure 2006043706

本実施例では、濾過モジュールとして有効面積1mの平面形織布濾過体を5枚セットにしたものを固液分離槽117に設置した。織布の素材としては、ポリエステル製の厚み0.1mm、200meshで孔径約72μmのものを用いた。濾過時の水頭圧及び水逆洗排水時の水頭圧を共に10cmとし、活性汚泥混合液が濾過モジュール表面を通過する平均流速を0.01m/sとした。濾過モジュール外部空洗時の空洗風量は150L/min、内部空洗時の空洗風量は30L/minとした。また、水逆洗時の水量は140L/minとした。 In this example, a set of five flat woven fabric filter bodies having an effective area of 1 m 2 was installed in the solid-liquid separation tank 117 as a filtration module. As a material for the woven fabric, a polyester material having a thickness of 0.1 mm, 200 mesh and a pore diameter of about 72 μm was used. The head pressure at the time of filtration and the head pressure at the time of water backwash drainage were both 10 cm, and the average flow rate of the activated sludge mixed liquid passing through the filtration module surface was 0.01 m / s. The amount of air washed at the time of external washing of the filtration module was 150 L / min, and the amount of air washed at the time of internal washing was 30 L / min. The amount of water at the time of water backwashing was 140 L / min.

下表5に、連続運転のタイムチャートを示す。濾過モジュールに対する洗浄は、濾過120分毎に、空洗3分、水逆洗30秒、水逆洗排水排出2分のサイクルで連続運転した。なお、空洗は、通常、濾過モジュール外部への曝気によって行い、濾過モジュール内部の空洗は50サイクル中1回の頻度で行った。   Table 5 below shows a time chart for continuous operation. The filtration module was continuously operated with a cycle of 3 minutes of air washing, 30 seconds of water backwashing, and 2 minutes of water backwash drainage discharge every 120 minutes of filtration. In addition, air washing was normally performed by aeration to the outside of the filtration module, and air washing inside the filtration module was performed once in 50 cycles.

Figure 2006043706
Figure 2006043706

実施例2における濾過モジュールの濾過フラックスの経時変化を図8に示す。図8から明らかなように、約1500時間の連続処理において、濾過モジュールの平均濾過フラックスが約3m/d前後で、安定した処理が得られた。また、図9に処理水の濁度変化を示す。図9より、約1500時間の連続処理において、処理水の濁度がおよそ5度前後であり、大きな変動が見られなかったことから、濾過モジュールにおいて汚泥のダイナミック濾過層が安定して形成され、良好な処理水質が安定して得られたと認められた。   FIG. 8 shows the change over time of the filtration flux of the filtration module in Example 2. As is clear from FIG. 8, in the continuous processing for about 1500 hours, the average filtration flux of the filtration module was about 3 m / d, and a stable treatment was obtained. FIG. 9 shows changes in turbidity of treated water. From FIG. 9, in the continuous treatment for about 1500 hours, the turbidity of the treated water was about 5 degrees, and no significant fluctuation was observed, so the sludge dynamic filtration layer was stably formed in the filtration module, It was recognized that good treated water quality was stably obtained.

産業上の利用の可能性Industrial applicability

本発明によれば、生物反応槽の後段に固液分離槽を設置し、該固液分離槽内に通水性濾過体を浸漬配置したことにより、少ない濾過圧で清澄な濾過水を得ることができる。また、本発明の好ましい態様においては、活性汚泥混合液を濾過体表面に沿って0.05m/s未満の流速で一定方向に流れるので、良好な汚泥のダイナミック濾過層が容易に形成されると共に、濾過フラックスの低下が少なく、高いフラックスが安定して得られるため、固液分離槽の容積を従来の沈殿池よりも大幅に小さくすることができ、処理装置をコンパクトにすることが可能となる。更に、本発明の好ましい態様においては、固液分離槽内に整流装置を設置して、活性汚泥混合液が整流装置を通過した後に濾過体を通過するようにしているので、固液分離槽内における活性汚泥混合液の平均速度が均一で、濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過槽が均一に形成される。更に、本発明の好ましい態様においては、濾過体の下部に洗浄装置を設けることにより、定期的に濾過を停止して洗浄を行うことによって、濾過体表面に形成された汚泥槽を容易に剥離することができる。更に、本発明の好ましい態様においては、固液分離槽から濃縮汚泥を生物反応槽に返送することにより、生物反応槽のBOD負荷を適切に管理することができ、安定した生物処理を行うことが可能になる。   According to the present invention, it is possible to obtain clear filtrated water with a small filtration pressure by installing a solid-liquid separation tank after the biological reaction tank and immersing the water-permeable filter in the solid-liquid separation tank. it can. In a preferred embodiment of the present invention, the activated sludge mixed liquid flows in a fixed direction along the filter body surface at a flow rate of less than 0.05 m / s, so that a good sludge dynamic filtration layer is easily formed. Since the decrease in filtration flux is small and a high flux can be obtained stably, the volume of the solid-liquid separation tank can be made significantly smaller than that of a conventional sedimentation basin, and the processing apparatus can be made compact. . Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, a rectifier is installed in the solid-liquid separation tank so that the activated sludge mixed liquid passes through the filter body after passing through the rectifier. The average speed of the activated sludge mixed liquid in is uniform, and a sludge dynamic filtration tank is uniformly formed on the surface of the filter body. Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, by providing a cleaning device at the lower part of the filter body, by periodically stopping the filtration and performing cleaning, the sludge tank formed on the surface of the filter body is easily peeled off. be able to. Furthermore, in a preferred embodiment of the present invention, the BOD load of the biological reaction tank can be appropriately managed by returning the concentrated sludge from the solid-liquid separation tank to the biological reaction tank, and stable biological treatment can be performed. It becomes possible.

従来技術の活性汚泥混合液の固液分離法の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the solid-liquid separation method of the activated sludge liquid mixture of a prior art. 本発明に係る排水の処理方法の一実施例のフローシートである。It is a flow sheet of one example of a processing method of waste water concerning the present invention. 実施例1における平均濾過フラックスの経時変化を示すグラフである。3 is a graph showing a change with time of an average filtration flux in Example 1. 実施例1における濾過水濁度の経時変化を示すグラフである。3 is a graph showing the change with time of the filtered water turbidity in Example 1. 比較例1における平均濾過フラックスの経時変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change with time of an average filtration flux in Comparative Example 1. 比較例1における濾過水濁度の経時変化を示すグラフである。6 is a graph showing a change with time of filtered water turbidity in Comparative Example 1. 本発明に係る排水の処理方法の他の実施例のフローシートである。It is a flow sheet of other examples of the processing method of the drainage concerning the present invention. 実施例2における平均濾過フラックスの経時変化を示すグラフである。6 is a graph showing the change with time of the average filtration flux in Example 2. 実施例2における濾過水濁度の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the filtration water turbidity in Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 流入原水
2 生物反応槽
3 ブロワー
4 生物反応槽出口の開口
5 整流装置
6 固液分離槽
7 通水性濾過体
8 取水管
9 処理水
10 洗浄装置
11 濃縮汚泥混合液返送装置
12 排泥ライン
13 散気管
14 散気管
15 隔壁
101 流入原水
102 生物反応槽
103 生物反応槽流出液
104 汚泥静置槽
105 撹拌機
106 汚泥供給ポンプ
107 固液分離槽
108 濾過モジュール
109 濾過水位調整弁
110 電磁弁
111 電磁弁
112 濾過水
113 処理水槽
114 水逆洗排水水位調整弁
115 電磁弁
116 水逆洗ポンプ
117 逆止弁
118 返送汚泥
119 空洗ブロワー
120 散気管
121 電磁弁
122 電磁弁
123 濾過水排出管
201 生物反応槽
202 曝気用散気管
203 空洗用散気管
204 濾過体
205 原水供給管
206 濾過水排出管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inflow raw water 2 Biological reaction tank 3 Blower 4 Opening of biological reaction tank exit 5 Rectifier 6 Solid-liquid separation tank 7 Water-permeable filter body 8 Intake pipe 9 Treated water 10 Washing apparatus 11 Concentrated sludge mixed liquid return apparatus 12 Waste mud line 13 Aeration pipe 14 Aeration pipe 15 Bulkhead 101 Inflow raw water 102 Biological reaction tank 103 Biological reaction tank effluent 104 Sludge stationary tank 105 Stirrer 106 Sludge supply pump 107 Solid-liquid separation tank 108 Filtration module 109 Filtration water level adjustment valve 110 Solenoid valve 111 Electromagnetic Valve 112 Filtration water 113 Treated water tank 114 Water backwash drainage water level adjustment valve 115 Solenoid valve 116 Water backwash pump 117 Check valve 118 Return sludge 119 Air washing blower 120 Aeration pipe 121 Solenoid valve 122 Solenoid valve 123 Filtration water discharge pipe 201 Biology Reaction tank 202 Aeration tube 203 Aeration tube 204 Filter body 205 Raw water supply tube 206 Filtration Discharge pipe

Claims (7)

排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理方法であって、原水を生物反応槽に流入させて生物処理を行い、次に生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を、通水性濾過体が浸漬配置されている固液分離槽に導入して、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させ、該通水性濾過体より水頭圧で濾過水を得ることを特徴とする排水の処理方法。 Wastewater treatment method for solid-liquid separation of the activated sludge mixture obtained after biological treatment of raw wastewater, biological treatment was performed by flowing raw water into the biological reaction tank, and then treated in the biological reaction tank The activated sludge mixed liquid is introduced into a solid-liquid separation tank in which the water-permeable filter body is immersed, and a sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the water-permeable filter body. A method for treating wastewater, characterized in that filtered water is obtained. 排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理方法であって、原水を生物反応槽に流入させて生物処理を行い、次に生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を、通水性濾過体が浸漬配置されている固液分離槽に導入して、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層を形成させ、該通水性濾過体の透過側をポンプで吸引することにより濾過水を得ることを特徴とする排水の処理方法。 Wastewater treatment method for solid-liquid separation of the activated sludge mixture obtained after biological treatment of raw wastewater, biological treatment was performed by flowing raw water into the biological reaction tank, and then treated in the biological reaction tank The activated sludge mixed liquid is introduced into a solid-liquid separation tank in which the water-permeable filter body is immersed, and a sludge dynamic filtration layer is formed on the surface of the water-permeable filter body. A method of treating waste water, wherein filtered water is obtained by sucking the water with a pump. 通水性濾過体表面に対する活性汚泥混合液の移動速度が平均0.05m/s未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein the moving speed of the activated sludge mixed liquid with respect to the surface of the water-permeable filter is less than 0.05 m / s on average. 固液分離槽内に整流装置を設置し、活性汚泥混合液が、整流装置を通過した後に通水性濾過体表面を通過するようにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 The rectifier is installed in the solid-liquid separation tank, and the activated sludge mixed liquid passes through the surface of the water-permeable filter after passing through the rectifier. the method of. 排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理装置であって、原水を流入させて生物処理を行う生物反応槽、通水性濾過体が浸漬配置されていて、生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を導入して固液分離を行う固液分離槽を具備し、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層が形成され、通水性濾過体より水頭圧で濾過水が得られるように構成されていることを特徴とする排水の処理装置。 A wastewater treatment device for solid-liquid separation of an activated sludge mixed liquid obtained after biological treatment of raw wastewater, a biological reaction tank for conducting biological treatment by inflowing raw water, and a water-permeable filter body are immersed. A solid-liquid separation tank that introduces an activated sludge mixed solution treated in a biological reaction tank to perform solid-liquid separation, and a dynamic filtration layer of sludge is formed on the surface of the water-permeable filter, and the water-permeable filter A wastewater treatment apparatus characterized in that filtered water can be obtained at a higher water head pressure. 排水原水を生物処理した後に得られた活性汚泥混合液を固液分離する排水の処理装置であって、原水を流入させて生物処理を行う生物反応槽、通水性濾過体が浸漬配置されていて、生物反応槽で処理された活性汚泥混合液を導入して固液分離を行う固液分離槽を具備し、該通水性濾過体の表面に汚泥のダイナミック濾過層が形成され、通水性濾過体の透過側をポンプで吸引することにより濾過水が得られるように構成されていることを特徴とする排水の処理装置。 A wastewater treatment device for solid-liquid separation of an activated sludge mixed liquid obtained after biological treatment of raw wastewater, a biological reaction tank for conducting biological treatment by inflowing raw water, and a water-permeable filter body are immersed. A solid-liquid separation tank that introduces an activated sludge mixed solution treated in a biological reaction tank to perform solid-liquid separation, and a dynamic filtration layer of sludge is formed on the surface of the water-permeable filter, and the water-permeable filter An apparatus for treating waste water, wherein filtered water is obtained by sucking the permeate side of the water with a pump. 固液分離槽内に整流装置が設置されており、活性汚泥混合液が整流装置を通過した後に通水性濾過体表面を通過するように構成されていることを特徴とする請求項6に記載の装置。 The rectifier is installed in the solid-liquid separation tank, and the activated sludge mixed liquid is configured to pass through the surface of the water-permeable filter body after passing through the rectifier. apparatus.
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