JP2008264664A

JP2008264664A - 流動床式好気性排水処理設備

Info

Publication number: JP2008264664A
Application number: JP2007110309A
Authority: JP
Inventors: Koji Takewaki; 幸治竹脇; Kenji Sato; 健治佐藤; Michitomo Sakai; 通友酒井; Makoto Kitano; 誠北野; Toshi Otsuki; 利大月; Koichi Mogi; 浩一茂木
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-11-06

Abstract

【課題】セパレータ部での固液分離が良好に行える流動床式好気性排水処理設備を提供する。
【解決手段】排水が流入されるリアクター本体１４内にエアリフト用の内筒１５が設けられたリアクター部１１と、リアクター部１１の上部に設けられ、排水、担体、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した担体をリアクター部１１に戻すセパレータ部１２とを有する流動床式好気性排水処理設備において、セパレータ部１２に排水を透過してセパレータ部１２外に排水する膜モジュール２０を設けたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機物が含まれる排水を、微生物が担持された砂を反応器内で循環させつつ好気性処理する好気性排水処理設備に係り、特に反応器内での排水と砂の分離を改良した流動床式好気性排水処理設備に関するものである。

従来の流動床式好気性排水処理設備は、担体に固定化された微生物（もしくは微生物自身の凝集力で粒子形状となった微生物）が処理対象となる排水と反応器内で混合され浄化する装置である。

この反応器は、排水が導入されるリアクター本体内にエアリフト用の内筒が設けられた二重管構造のリアクター部とそのリアクター部の上部に設けられ、内筒内を上昇する砂などの担体と排水とガスとを分離するセパレータ部とからなり、内筒の底部にばっ気用の散気管が設けられ、散気管からのばっ気によって、内筒内の排水と担体とがエアリフトにより上昇すると共にその間に好気性処理がなされ、セパレータ部で上昇したガスがガス収集筒にて収集されると共に、担体と排水（処理水）とが、ガス収集筒の外周に形成した沈降層にオーバーフローし、その沈降層にて担体と排水が比重差により固液分離がなされ、担体がリアクター部に循環され、処理水がオーバーフローによりセパレータ部から排水されるようになっている。

特開２００２−２３９５７５号公報特開昭５６−１００６９５号公報特開昭５４−８１６６０号公報

ところで、好気性処理の進行に伴って微生物が増殖すると比重が小さくなり、沈降層内では、担体と排水の比重差が小さくなって固液分離がしにくくなり、処理水と共に微生物が流出することがある。この場合、リアクター部に戻す微生物濃度が減少するために処理性が低下する上、微生物の流出が追い打ちをかけ、処理水質は極めて悪化する。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、セパレータ部での固液分離が良好に行える流動床式好気性排水処理設備を提供することにある。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、排水が流入されるリアクター本体内にエアリフト用の内筒が設けられたリアクター部と、リアクター部の上部に設けられ、排水、担体、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した担体をリアクター部に戻すセパレータ部とを有する流動床式好気性排水処理設備において、セパレータ部に排水を透過してセパレータ部外に排水する膜モジュールを設けたことを特徴とする流動床式好気性排水処理設備である。

請求項２の発明は、膜モジュールは、中空糸膜からなる請求項１記載の流動床式好気性排水処理設備である。

請求項３の発明は、膜モジュールを内筒の上方に位置させ、内筒を上昇するガスで膜モジュールの下部を揺動するようにした請求項１又は請求項２記載の流動床式好気性排水処理設備である。

本発明によれば、セパレータ部に膜モジュールを設けることで、微生物を担持した担体の比重が小さくなっても、膜モジュールを通して処理水を排水するため、担体がセパレータ部から流出することを防止できる。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１において、反応器１０は、排水中の有機物を、砂等の担体に担持された微生物で好気性処理するリアクター部１１と、リアクター部１１からの排水と担体と空気を含むガスを分離するセパレータ部１２とから構成される。

リアクター部１１は、排水流入管１３が接続されたリアクター本体１４とそのリアクター本体１４内に同心状に設けられた内筒１５とからなり、その内筒１５の下部に空気ライン１６から空気を吹き込む散気管１７が設けられ、また反応器１０から排気される排ガスを吹き込むエアリフト用ガス吹込管１８が設けられて構成される。

セパレータ部１２は、リアクター本体１４の上部に形成され、その頂部にガス排出用の排ガスライン１９が接続されると共に、リアクター本体１４内に、内筒１５上で、かつ排水に浸るように設けた膜モジュール２０からなり、この膜モジュール２０を透過した排水（処理水）をセパレータ部１２外に排出する排出ライン２１が接続される。

膜モジュール２０は、上下ヘッダ２２、２３間に多数の中空糸膜２４を接続して構成され、上部のヘッダ２２がセパレータ部１２のリアクター本体１４に固定され、下部のヘッダ２３が内筒１５の上方に位置して揺動可能になるように設けられる。

また排出ライン２１には、排水ポンプ２５が接続され、その排水ポンプ２５がセパレータ部１２の排水の液面を検出する液面計２６により制御されるようになっている。

またガス排出ライン１９には、排出される排ガスを、循環ポンプ２７にてガス吹込管１８に戻す循環ライン２８が設けられる。この循環ライン２８からガス吹込管１８を介してガスを内筒１５内に吹き込むことで、散気管１７から吹き込む空気量を調整することなく内筒１５内での排水のリフト量を調整できる。

以上において、リアクター部１１では、排水が排水流入管１３からリアクター本体１４と内筒１５間に供給されて、セパレータ部１２から分離された砂などの担体と共に図示の矢印のように降下し、内筒１５内で散気管１７からの空気（或いは圧縮空気）とガス吹込管１８からのガスでエアリフトされて内筒１５内を上昇し、その間に砂に担持された微生物で好気性処理がなされる。

セパレータ部１２では、内筒１５から好気性処理がなされた担体を含む排水とガスとが上向流で上昇し、担体は図示の矢印のように内筒１５の上端から内筒１５とリアクター本体１４間に流れて沈降する。また、排水から分離したガスはセパレータ部１２の気相部２９に放出されてガス排出ライン１９に排出される。

排水（処理水）は、一部比重の軽くなった担体と共に、排水中に設けた膜モジュール２０側に至り、中空糸膜２４を透過して上部のヘッダ２２から排出ライン２１より排水される。この中空糸膜２４は、担体を透過しないフィルターサイズに形成されており、また可撓性を有するため、下部のヘッダ２３が揺動自在となっており、内筒１５を上昇する空気を含むガスで揺動され、中空糸膜２４に付着する担体は、その揺動と上昇するガスにより中空糸膜２４から容易に分離してリアクター部１１に戻される。

このように膜モジュール２０をセパレータ部１２内に設置し、固液分離を行うことで、微生物の流出を確実に防止できる。このため、処理水質を確保できる。また常時内筒１５からの空気等でばっ気を行っているため、膜表面への微生物の堆積が防止されるため、膜の洗浄回数を少なくできる。

膜モジュール２０の分離膜は中空糸膜２４の例で説明したが、平膜でもよく、用途や構造に合わせて選定することができる。

また、この好気性流動床式排水処理装置を高負荷で運転する場合、空気ライン１６から圧縮空気を供給し、リアクター本体１４内を高圧型とする場合には、排出ライン２１の排水ポンプ２５は必ずしも必要がなく、処理水の透過を系内外の圧力差を利用して行うことが可能となり、動力削減となる。

本発明の一実施の形態を示す断面図である。

符号の説明

１１リアクター部
１２セパレータ部
１３排水流入管
１４リアクター本体
１５内筒
２０膜モジュール

Claims

排水が流入されるリアクター本体内にエアリフト用の内筒が設けられたリアクター部と、リアクター部の上部に設けられ、排水、担体、ガスを分離して排水とガスを排出すると共に分離した担体をリアクター部に戻すセパレータ部とを有する流動床式好気性排水処理設備において、セパレータ部に排水を透過してセパレータ部外に排水する膜モジュールを設けたことを特徴とする流動床式好気性排水処理設備。
膜モジュールは、中空糸膜からなる請求項１記載の流動床式好気性排水処理設備。
膜モジュールを内筒の上方に位置させ、内筒を上昇するガスで膜モジュールの下部を揺動するようにした請求項１又は請求項２記載の流動床式好気性排水処理設備。