JP2009195887A - Water treatment apparatus and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment apparatus and method which can effectively remove contaminants (for example, organic matter and the like) contained in water to be treated. <P>SOLUTION: The water treatment apparatus comprises a micro-nano bubble generating portion 43 for generating micro-nano bubbles in the water to be treated or a nanobubble generating portion 42 for generating nanobubbles, a second tank 15 into which the water to be treated after generating the micro-nano bubbles or the nanobubbles is introduced, and carriers 16 made of polyvinyl alcohol, installed so as to be capable of coming into contact with the water to be treated introduced into the second tank 15. The carrier 16 has pores and keeps microorganisms immobilized on the carrier 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、処理水から有機物等の混入物を除去することができる水処理装置および水処理方法に関するものである。   The present invention relates to a water treatment apparatus and a water treatment method capable of removing contaminants such as organic substances from treated water.
従来から、液体から有機物などの物質を除去する技術が、様々な分野で用いられている。例えば、廃液処理においては、廃水中の様々な物質を除去するために、微生物の物質分解能力を利用した技術が用いられている。   Conventionally, techniques for removing substances such as organic substances from liquids have been used in various fields. For example, in waste liquid treatment, a technique that utilizes the ability of microorganisms to decompose substances is used to remove various substances in waste water.
例えば、従来から、微生物固定化ゲル担体を用いる廃水処理装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。当該廃水処理装置は、浸漬膜濾過方式を採用した汚泥分離設備と、沈殿槽方式を採用した汚泥分離設備とを併用している。なお、当該廃水処理装置では、上記微生物固定化ゲル担体として、例えばポリビニルアルコール系含水ゲルが用いられている。   For example, conventionally, a wastewater treatment apparatus using a microorganism-immobilized gel carrier has been used (for example, see Patent Document 1). The wastewater treatment apparatus uses a sludge separation facility that employs a submerged membrane filtration method and a sludge separation facility that employs a sedimentation tank method. In the wastewater treatment apparatus, for example, a polyvinyl alcohol-based hydrogel is used as the microorganism-immobilized gel carrier.
また、従来から、異なる機能を有する複数の槽を用いる廃水処理方法が用いられている(例えば、特許文献2参照)。当該廃水処理方法では、担体が流動している曝気槽、第1の活性汚泥槽、第2の活性汚泥槽、沈殿槽の順番で、廃水が様々な処理を受けている。なお、当該廃水処理方法では、上記担体として、例えばポリビニルアルコール架橋ゲル担体が用いられている。   Conventionally, a wastewater treatment method using a plurality of tanks having different functions has been used (see, for example, Patent Document 2). In the wastewater treatment method, the wastewater is subjected to various treatments in the order of the aeration tank in which the carrier is flowing, the first activated sludge tank, the second activated sludge tank, and the settling tank. In the wastewater treatment method, for example, a polyvinyl alcohol crosslinked gel carrier is used as the carrier.
また、従来から、微生物が固定化された担体が投入された廃水処理槽、および当該廃水処理槽から流出する処理水を濾過する膜モジュールを用いる廃水処理装置が用いられている(例えば、特許文献3参照)。なお、当該廃水処理装置では、上記担体としてポリビニルアルコール系含水ゲルが用いられている。   Conventionally, wastewater treatment tanks using a carrier in which microorganisms are immobilized and a wastewater treatment apparatus using a membrane module for filtering treated water flowing out of the wastewater treatment tank have been used (for example, Patent Documents). 3). In the wastewater treatment apparatus, a polyvinyl alcohol-based hydrogel is used as the carrier.
一方、従来から、小さな直径を有する気泡(バブル)には様々な作用があることが知られており、現在、このような気泡を様々な分野に利用する試みがなされている。   On the other hand, it is conventionally known that bubbles having a small diameter have various actions, and attempts are currently being made to use such bubbles in various fields.
上記気泡は、その直径に応じて、マイクロバブル、マイクロナノバブルおよびナノバブルに分類することができる。具体的には、マイクロバブルは、その発生時において10μm〜数十μmの直径を有する気泡であり、マイクロナノバブルは、その発生時において数百nm〜10μmの直径を有する気泡であり、ナノバブルは、その発生時において数百nm以下の直径を有する気泡である。なお、マイクロバブルは、発生後の収縮運動によって、その一部がマイクロナノバブルに変化することがある。また、マイクロバブルの一部は水中にて収縮して、最後には消滅してしまうマイクロバブルもある。一方、ナノバブルは、長期に渡って液体中に存在することができるという性質を有している。   The bubbles can be classified into microbubbles, micronanobubbles and nanobubbles according to their diameters. Specifically, the microbubble is a bubble having a diameter of 10 μm to several tens of μm at the time of its generation, the micro-nano bubble is a bubble having a diameter of several hundred nm to 10 μm at the time of its generation, and the nanobubble is Bubbles having a diameter of several hundred nm or less at the time of generation. Note that a part of the microbubble may be changed to a micro / nanobubble by the contraction movement after the generation. Some microbubbles shrink in water and eventually disappear. On the other hand, nanobubbles have the property that they can exist in a liquid for a long period of time.
例えば、従来から、様々なナノバブルの利用方法、およびナノバブルを利用した各種装置が知られている(例えば、特許文献4参照)。より具体的には、特許文献4には、ナノバブルが、浮力の減少、表面積の増加、表面活性の増大、局所高圧場の生成、または静電分極の実現によって、界面活性作用および殺菌作用を示すことが記載されている。更に、特許文献4には、ナノバブルが有する界面活性作用および殺菌作用を用いて、各種対象を洗浄する技術および汚濁水を浄化する技術が記載されている。更に、特許文献4には、ナノバブルを用いて生体の疲労を回復する方法が記載されている。なお、特許文献4では、水を電気分解するとともに、当該水に超音波振動を加えることによって、ナノバブルを作製している。   For example, conventionally, various utilization methods of nanobubbles and various apparatuses utilizing nanobubbles are known (see, for example, Patent Document 4). More specifically, in Patent Document 4, nanobubbles exhibit surface activity and bactericidal action by reducing buoyancy, increasing surface area, increasing surface activity, generating a local high-pressure field, or realizing electrostatic polarization. It is described. Furthermore, Patent Document 4 describes a technique for cleaning various objects and a technique for purifying polluted water using the surface active action and bactericidal action of nanobubbles. Furthermore, Patent Document 4 describes a method for recovering fatigue of a living body using nanobubbles. In Patent Document 4, nanobubbles are produced by electrolyzing water and applying ultrasonic vibration to the water.
また、従来から、液体を原料としてナノバブルを作製する方法が知られている(例えば、特許文献5参照)。上記作製方法は、液体中において、1)上記液体の一部を分解ガス化する工程、2)上記液体に超音波を印加する工程、または3)上記液体の一部を分解ガス化する工程および上記液体に超音波を印加する工程、からなるものである。なお、液体の一部を分解ガス化する工程として、電気分解法または光分解法を用いることができることが記載されている。   Conventionally, a method for producing nanobubbles using a liquid as a raw material is known (see, for example, Patent Document 5). In the liquid, the production method includes 1) a step of decomposing and gasifying a part of the liquid, 2) a step of applying ultrasonic waves to the liquid, or 3) a step of decomposing and gasifying a part of the liquid; A step of applying ultrasonic waves to the liquid. It is described that an electrolysis method or a photolysis method can be used as a step of decomposing and gasifying a part of the liquid.
また、従来から、オゾンガスからなるマイクロバブル(オゾンマイクロバブル)を利用する廃液処理装置が用いられている(例えば、特許文献6参照)。上記廃液処理装置では、オゾン発生装置によって作製されたオゾンガスと廃液とを、加圧ポンプを用いて混合することによって、オゾンガスからなるマイクロバブルを作製している。そして、当該マイクロバブルが廃液中の有機物と反応することによって、廃液中の有機物が酸化分解される。なお、マイクロバブルを利用した洗浄装置も従来から用いられており、当該装置は、機械油等が付着した金属の洗浄、牡蠣の洗浄、または入浴時における人体の洗浄等に利用されている。
特開2007−185598号公報(平成19年7月26日公開) 特開2001−145894号公報(平成13年5月29日公開) 特開平11−42497号公報(平成11年2月16日公開) 特開2004−121962号公報(平成16年4月22日公開) 特開2003−334548号公報(平成15年11月25日公開) 特開2004−321959号公報(平成16年11月18日公開)
Conventionally, a waste liquid treatment apparatus using microbubbles (ozone microbubbles) made of ozone gas has been used (see, for example, Patent Document 6). In the waste liquid treatment apparatus, microbubbles made of ozone gas are produced by mixing the ozone gas produced by the ozone generator and the waste liquid using a pressure pump. The microbubbles react with the organic matter in the waste liquid, so that the organic matter in the waste liquid is oxidatively decomposed. In addition, a cleaning apparatus using microbubbles has been conventionally used, and the apparatus is used for cleaning metal to which machine oil or the like adheres, cleaning oysters, or cleaning a human body during bathing.
JP 2007-185598 A (published July 26, 2007) JP 2001-145894 A (released May 29, 2001) Japanese Patent Laid-Open No. 11-42497 (published February 16, 1999) JP 2004-121962 A (published April 22, 2004) JP 2003-334548 A (published on November 25, 2003) JP 2004-321959 A (published on November 18, 2004)
しかしながら、上記従来の水処理装置および水処理方法は、処理水内に含まれる混入物(例えば、有機物など)を効果的に除去することができないという問題点を有している。   However, the conventional water treatment apparatus and the water treatment method have a problem that contaminants (for example, organic substances) contained in the treated water cannot be effectively removed.
例えば、廃水を処理することを目的とした従来の微生物を用いた水処理装置および水処理方法では、微生物が固定化された担体に対して空気を供給する場合には、例えば粒子径の大きなバブルとして空気が供給されている。その結果、微生物に対して十分量の空気を供給することができないので、上記担体表面に十分量の微生物(例えば、好気性微生物)が繁殖することができない。なお、上記担体に細孔が設けられている場合には当該問題は更に深刻である。つまり、バブルの粒子径が大きいために当該バブルが細孔の内部に入ることができず、その結果、細孔の内部に微生物が繁殖することができない。その結果、従来の水処理方法および水処理方法は、担体の表面に固定化できる微生物の量が少ないので、処理水内に含まれる混入物を効果的に除去することができないという問題点を有している。   For example, in a conventional water treatment apparatus and water treatment method using microorganisms for treating wastewater, when air is supplied to a carrier on which microorganisms are immobilized, for example, a bubble having a large particle diameter is used. As air is supplied. As a result, since a sufficient amount of air cannot be supplied to the microorganisms, a sufficient amount of microorganisms (for example, aerobic microorganisms) cannot propagate on the surface of the carrier. The problem is more serious when the carrier is provided with pores. That is, since the bubble particle size is large, the bubble cannot enter the inside of the pore, and as a result, the microorganisms cannot propagate inside the pore. As a result, the conventional water treatment method and the water treatment method have a problem in that contaminants contained in the treated water cannot be effectively removed because the amount of microorganisms that can be immobilized on the surface of the carrier is small. is doing.
また、上述したように、従来の微生物を用いた水処理装置および水処理方法では、担体上に固定化された微生物に対して十分量の空気を供給することができなかったので、当該微生物(例えば、好気性微生物)が有する物質分解能力を十分に発揮させることができない。なお、上記担体に細孔が設けられている場合には当該問題は更に深刻であることは、当業者であれば容易に理解できるであろう。その結果、従来の水処理方法および水処理方法は、担体の表面に固定化されている微生物を十分には活性化できないので、処理水内に含まれる混入物を効果的に除去することができないという問題点を有している。   Further, as described above, in the conventional water treatment apparatus and water treatment method using microorganisms, a sufficient amount of air could not be supplied to the microorganisms immobilized on the carrier. For example, the substance decomposing ability of aerobic microorganisms cannot be fully exhibited. It should be noted that those skilled in the art can easily understand that the problem is more serious when the carrier is provided with pores. As a result, the conventional water treatment method and the water treatment method cannot sufficiently activate the microorganisms immobilized on the surface of the carrier, and therefore cannot effectively remove contaminants contained in the treated water. Has the problem.
また、上記従来の微生物を用いた水処理装置および水処理方法は、基本的に微生物の物質分解能力のみに依存したものであるので、有機物などを十分に酸化するためには、大容量の微生物槽が必要である。その結果、従来の水処理装置および水処理方法は、装置が大型化するとともに莫大なコストを必要とするという問題点を有している。   In addition, since the conventional water treatment apparatus and water treatment method using microorganisms basically depend only on the substance decomposition ability of microorganisms, in order to sufficiently oxidize organic substances, etc., large-capacity microorganisms A tank is required. As a result, the conventional water treatment apparatus and water treatment method have a problem that the apparatus becomes large and requires enormous costs.
また、上記従来の微生物を用いた水処理装置および水処理方法では、担体が槽内で沈殿することを防止するために、様々な攪拌装置を用いている。しかしながら、例えば槽内の担体量を増加させればこれらの攪拌装置では、担体を十分に攪拌することができない。つまり、従来の水処理装置および水処理方法は、特に担体の量が多くなればなるほど、十分には担体を攪拌することができないという問題点を有している。   Moreover, in the conventional water treatment apparatus and water treatment method using microorganisms, various stirring apparatuses are used to prevent the carrier from being precipitated in the tank. However, for example, if the amount of the carrier in the tank is increased, these agitators cannot sufficiently agitate the carrier. That is, the conventional water treatment apparatus and water treatment method have a problem that the carrier cannot be sufficiently stirred, particularly as the amount of the carrier increases.
また、上述したように、従来の微生物、またはバブルを用いた水処理装置および水処理方法は、処理水中の混入物を除去する能力が十分ではない。したがって、従来の水処理装置および水処理方法は、パーフルオロオクタスルホン酸(PFOS)またはパーフルオロオクタン酸(PFOA)などの有機フッ素化合物に代表される難分解性物質を効果的に除去することができないという問題点を有している。   Further, as described above, conventional water treatment apparatuses and water treatment methods using microorganisms or bubbles do not have sufficient ability to remove contaminants in the treated water. Therefore, the conventional water treatment apparatus and water treatment method can effectively remove hardly decomposable substances typified by organic fluorine compounds such as perfluorooctasulfonic acid (PFOS) or perfluorooctanoic acid (PFOA). It has the problem that it cannot be done.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去し得る水処理装置および水処理方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said conventional problem, Comprising: The objective is to provide the water treatment apparatus and water treatment method which can remove effectively the contaminant contained in treated water.
本願発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、以下の1)〜6)を見出し、本願発明を完成させるに至った。つまり、
1)処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを含有させた後、当該処理水を、細孔を有するポリビニルアルコールからなる担体が充填された槽内に導入する。上記マイクロナノバブルまたはナノバブルは上記担体に付着することにより、当該単体の表面に固定化されている微生物がより活性化し、その結果、処理水中に含まれている有機物などの処理効率(例えば、分解効率)が向上すること、
2)処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを含有させた後、当該処理水を、細孔を有するポリビニルアルコールからなる担体が充填された槽内に導入する。なお、当該担体の表面上には、微生物を繁殖させておく。そして、上記槽内の状態を、好気的な状態または嫌気的な状態に交互に変化させることによって槽内に好気性微生物と嫌気性微生物の両方を増殖させることが可能となり、その結果、処理水中に含まれている有機物などの処理効率(例えば、分解効率)が向上すること。そして、このとき上記担体は細孔を有するものなので、担体の表層に主として好気性微生物が繁殖するとともに、上記担体の細孔内に主として嫌気性微生物が繁殖する。つまり、好気性菌と嫌気性菌とを同時に多量に増殖させることができるので、処理水中に含まれている有機物などの処理効率を更に向上させることができること、
3)マイクロナノバブルまたはナノバブルによって活性化した好気性微生物、および嫌気性微生物を同時に大量に増殖させることにより、処理設備から発生する余剰汚泥の量が、従来の処理設備と比較して少ないこと、
4)ポリビニルアルコールからなる担体は、比重が約1.025(粒子径は、例えば4mmなどに設定可能)である。また、マイクロナノバブルまたはナノバブルは当該担体の表面に付着し易い。そして、上記担体の表面にバブルが付着すれば、担体とバブルとの複合体の比重が1に近くなり、その結果、当該複合体が容易に処理水中を浮遊することが可能になる。換言すれば、上記複合体は槽の底部に沈殿し難いとともに、処理水の表面に浮上し難い。その結果、小さな撹拌エネルギーによって、槽内の担体を流動させることが可能になること、
5)有機フッ素系化合物(例えば、PFOS、PFOA)を合理的に処理する方法として、従来から活性炭吸着法が存在する。しかしながら、処理水中には有機フッ素化合物のみならず他の有機物が存在するので、当該方法では活性炭が短期間で破過し、その結果、活性炭を短期間で取替える必要があるという問題点を有している。そこで、有機フッ素化合物含有水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを含有させた後、当該有機フッ素化合物含有水を細孔を有するポリビニルアルコールからなる担体が充填された槽内に導入する。これによって、処理水中の有機フッ素化合物以外の有機物が処理(例えば、分解)され、その結果、主として有機フッ素化合物を吸着するための活性炭の寿命を延ばすことができること、
6)マイクロナノバブルおよびナノバブルはフリーラジカルを発生させることが可能であり、当該フリーラジカルによって有機物を酸化処理することが可能になる。また、マイクロナノバブルおよびナノバブルは微生物を活性化させることが可能であり、当該微生物によって処理水中の混入物(例えば、有機フッ素化合物などの有機物)を効率よく生物処理することができる。そして、上記酸化処理および生物処理を組み合わせることによって、処理水中に含まれている有機物などの処理効率を更に向上させることができること。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found the following 1) to 6) and have completed the present invention. That means
1) After containing micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water, the treated water is introduced into a tank filled with a carrier made of polyvinyl alcohol having pores. The micro-nano bubbles or nano-bubbles are attached to the carrier, whereby the microorganisms immobilized on the surface of the single unit are more activated. As a result, the processing efficiency (for example, decomposition efficiency) of organic substances contained in the processing water is increased. ) Improve,
2) After containing micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water, the treated water is introduced into a tank filled with a carrier made of polyvinyl alcohol having pores. In addition, microorganisms are propagated on the surface of the carrier. Then, by alternately changing the state in the tank to an aerobic state or an anaerobic state, it becomes possible to grow both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms in the tank. Improve the processing efficiency (for example, decomposition efficiency) of organic substances contained in water. At this time, since the carrier has pores, aerobic microorganisms mainly propagate in the surface layer of the carrier, and anaerobic microorganisms mainly propagate in the pores of the carrier. In other words, since a large amount of aerobic bacteria and anaerobic bacteria can be grown at the same time, it is possible to further improve the treatment efficiency of organic substances contained in the treated water,
3) The amount of excess sludge generated from the treatment equipment is small compared with conventional treatment equipment by simultaneously growing a large amount of aerobic microorganisms activated by micro-nano bubbles or nanobubbles and anaerobic microorganisms,
4) The carrier made of polyvinyl alcohol has a specific gravity of about 1.025 (the particle diameter can be set to 4 mm, for example). Moreover, micro-nano bubbles or nano bubbles are likely to adhere to the surface of the carrier. And if a bubble adheres to the surface of the said support | carrier, the specific gravity of the composite_body | complex of a support | carrier and a bubble will become close to 1, As a result, the said composite_body | complex can float easily in treated water. In other words, the composite does not easily settle on the bottom of the tank and does not float on the surface of the treated water. As a result, it becomes possible to flow the carrier in the tank with a small stirring energy,
5) As a method for rationally treating an organic fluorine-based compound (for example, PFOS, PFOA), there is a conventional activated carbon adsorption method. However, since there are not only organic fluorine compounds but also other organic substances in the treated water, this method has a problem that activated carbon breaks through in a short period of time, and as a result, it is necessary to replace the activated carbon in a short period of time. ing. Therefore, after micronano bubbles or nanobubbles are contained in the organic fluorine compound-containing water, the organic fluorine compound-containing water is introduced into a tank filled with a carrier made of polyvinyl alcohol having pores. Thereby, organic substances other than the organic fluorine compound in the treated water are treated (for example, decomposed), and as a result, the lifetime of the activated carbon for mainly adsorbing the organic fluorine compound can be extended,
6) Micro-nano bubbles and nano bubbles can generate free radicals, and organic substances can be oxidized by the free radicals. Micro-nano bubbles and nano-bubbles can activate microorganisms, and contaminants in the treated water (for example, organic substances such as organic fluorine compounds) can be efficiently biologically treated by the microorganisms. And processing efficiency of the organic matter etc. which are contained in treated water can be further improved by combining the above-mentioned oxidation treatment and biological treatment.
本発明の水処理装置は、上記課題を解決するために、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生手段と、前記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の前記処理水を導入する処理槽と、前記処理槽内に導入される前記処理水と接触可能に設けられる、ポリビニルアルコールからなる担体と、を備え、前記担体は細孔を有するとともに、前記担体上には微生物が固定化されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the water treatment apparatus of the present invention is a bubble generating means for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water, a treatment tank for introducing the treated water after the generation of the micro-nano bubbles or nano bubbles, and A support made of polyvinyl alcohol provided so as to be able to come into contact with the treated water introduced into the treatment tank, wherein the support has pores and microorganisms are immobilized on the support. It is characterized by that.
上記構成によれば、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後、当該処理水が上記担体と接触する。このとき、上記担体には細孔が設けられているので、担体の表面積を増加させることができる。換言すれば、微生物が生育するための足場を増加させることができる。また、上記担体は、ポリビニルアルコールからなるものである。ポリビニルアルコールは微生物との付着性および接着性が良いので、上記構成によれば、担体の表面上に多くの微生物を固定化することができる。つまり、上記構成によれば、担体表面に、より多くの微生物を、より確実に固定化することができる。   According to the said structure, after the micro nano bubble or nano bubble generate | occur | produces in treated water, the said treated water contacts the said support | carrier. At this time, since the pores are provided in the carrier, the surface area of the carrier can be increased. In other words, a scaffold for growing microorganisms can be increased. The carrier is made of polyvinyl alcohol. Since polyvinyl alcohol has good adhesion and adhesion to microorganisms, according to the above configuration, many microorganisms can be immobilized on the surface of the carrier. That is, according to the said structure, more microorganisms can be more reliably fix | immobilized on the support | carrier surface.
また、上記構成によれば、処理水中にはマイクロナノバブルまたはナノバブルが含有されている。当該バブルはサイズが小さいので、上記細孔内に容易に拡散することができる。また、マイクロナノバブルおよびナノバブルは、ポリビニルアルコールからなる担体に吸着しやすい性質を有している。したがって、上記構成によれば、担体表面に吸着したバブルによって、微生物に対して十分な気体(例えば、酸素など)を供給することができる。したがって、上記構成によれば、微生物の増殖活性および物質分解活性を上昇させることができる。   Moreover, according to the said structure, micro nano bubble or nano bubble contains in treated water. Since the bubbles are small in size, they can easily diffuse into the pores. Micro-nano bubbles and nano-bubbles have a property of being easily adsorbed on a carrier made of polyvinyl alcohol. Therefore, according to the said structure, sufficient gas (for example, oxygen etc.) can be supplied with respect to microorganisms with the bubble adsorb | sucked on the support | carrier surface. Therefore, according to the said structure, the proliferation activity and substance decomposition activity of microorganisms can be raised.
また、上述したように、マイクロナノバブルおよびナノバブルは、ポリビニルアルコールからなる担体に吸着し易い性質を有している。ポリビニルアルコールの比重は約1.025であるので、当該担体に気体が付着することによって、当該担体と気体との複合体の比重は、1に近くなる。つまり、上記複合体は、上記処理槽の底部に沈降し難い性質を示す。したがって、上記構成によれば、担体を容易に攪拌することができるので、当該担体の表面上に固定化された微生物に対して、良好に気体を供給することができるとともに、処理槽内に導入された処理水を嫌気性にした場合には、微生物の生育環境を容易に嫌気性条件に変更することができる。   Moreover, as described above, micro-nano bubbles and nano-bubbles have a property of being easily adsorbed on a carrier made of polyvinyl alcohol. Since the specific gravity of polyvinyl alcohol is about 1.025, the specific gravity of the complex of the carrier and the gas becomes close to 1 when the gas adheres to the carrier. That is, the complex exhibits a property that it is difficult to settle at the bottom of the treatment tank. Therefore, according to the above configuration, since the carrier can be easily stirred, gas can be supplied satisfactorily to the microorganisms immobilized on the surface of the carrier and introduced into the treatment tank. When the treated water is made anaerobic, the microbial growth environment can be easily changed to anaerobic conditions.
また、上記構成によれば、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルが発生する。マイクロナノバブルおよびナノバブルはフリーラジカルを発生することができるので、上記構成によれば、フリーラジカルによって、処理水中に含有される混入物を酸化分解することができる。   Moreover, according to the said structure, a micro nano bubble or a nano bubble generate | occur | produces in process water. Since micro-nano bubbles and nano bubbles can generate free radicals, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be oxidatively decomposed by the free radicals.
以上のことから、上記構成によれば、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   From the above, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be effectively removed.
本発明の水処理装置では、前記細孔の孔径は、略20μmであることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, the pore diameter is preferably about 20 μm.
上記構成によれば、上記担体に設けられる細孔の孔径が小さい。したがって、上記構成によれば、担体の表面積を増加させることができるので、当該担体の表面に固定化することができる微生物の量を増加させることができる。その結果、上記構成によれば、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   According to the said structure, the hole diameter of the pore provided in the said support | carrier is small. Therefore, according to the above configuration, since the surface area of the carrier can be increased, the amount of microorganisms that can be immobilized on the surface of the carrier can be increased. As a result, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be effectively removed.
本発明の水処理装置では、前記処理槽内には、当該処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する第1散気手段と、当該処理槽内に導入された前記処理水を攪拌して水流を発生させるための攪拌手段とが備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, in the treatment tank, a first air diffuser for discharging gas to the treatment water introduced into the treatment tank, and the treatment introduced into the treatment tank. Stirring means for stirring water and generating a water flow is preferably provided.
上記構成によれば、第1散気手段から吐出された気体、および攪拌手段によって生じた水流によって、上記処理槽内の担体を容易に攪拌することができる。つまり、上記処理槽内を好気的条件にする場合には、上記第1散気手段から気体を吐出することによって、上記処理水に対して気体(例えば、酸素)を供給することができると共に、上記処理槽内の担体を攪拌することができる。一方、上記処理槽内を嫌気的条件にする場合には、上記攪拌手段によって、上記処理槽内の担体を攪拌することができる。なお、上記処理槽内を嫌気的条件に設定する場合には、例えば、当該処理槽内への給気を停止すればよい。処理槽内の酸素は微生物によって消費されるので、その結果、処理槽内は徐々に嫌気的条件に変化する。また、上記処理槽内を好気的条件にするとともに上記処理槽内の流動状態を最大にする場合には、上記第1散気手段および上記攪拌手段の両方を稼動させればよい。これによって、例えば処理槽内への工場廃水などの流入濃度が急激に増加したとしても、上記処理槽内の処理効率を急激に向上させることによって、上記工場廃水を効率よく処理することができる。以上のように、上記構成によれば、処理槽内の処理水が好気的条件であっても嫌気的条件であっても、処理槽内の担体を容易に攪拌することができる。しかも、上記担体は、ポリビニルアルコールによって形成されている。ポリビニルアルコールの表面には、好気性微生物および嫌気性微生物の両方を、固定化および増殖させることが可能である。したがって、上記構成によれば、上記担体の表面上に固定化された微生物の物質分解能力を最大限に引き出すことができるとともに、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   According to the said structure, the support | carrier in the said processing tank can be easily stirred with the gas discharged from the 1st aeration means, and the water flow produced by the stirring means. That is, when the inside of the treatment tank is in an aerobic condition, a gas (for example, oxygen) can be supplied to the treated water by discharging the gas from the first air diffuser. The carrier in the treatment tank can be stirred. On the other hand, when the inside of the treatment tank is subjected to anaerobic conditions, the carrier in the treatment tank can be stirred by the stirring means. In addition, what is necessary is just to stop the supply to the said processing tank, for example, when setting the inside of the said processing tank to anaerobic conditions. Since oxygen in the treatment tank is consumed by microorganisms, as a result, the treatment tank gradually changes to anaerobic conditions. Moreover, when making the inside of the said processing tank into aerobic conditions and maximizing the flow state in the said processing tank, what is necessary is just to operate both the said 1st aeration means and the said stirring means. Thereby, for example, even if the inflow concentration of factory wastewater or the like into the treatment tank increases rapidly, the factory wastewater can be efficiently treated by rapidly improving the treatment efficiency in the treatment tank. As described above, according to the above configuration, the carrier in the treatment tank can be easily stirred regardless of whether the treatment water in the treatment tank is in an aerobic condition or an anaerobic condition. Moreover, the carrier is made of polyvinyl alcohol. It is possible to immobilize and grow both aerobic and anaerobic microorganisms on the surface of polyvinyl alcohol. Therefore, according to the said structure, while being able to draw out the substance degradation capability of the microorganisms fix | immobilized on the surface of the said carrier to the maximum, the contaminant contained in treated water can be removed effectively.
本発明の水処理装置では、前記第1散気手段および前記攪拌手段は共に、円筒形状のドラフト内に設けられており、前記ドラフトの2つの開口は、それぞれ、前記処理槽の底面、または当該処理槽内に導入された前記処理水の水面に対向するように配置されていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, both the first air diffuser and the agitator are provided in a cylindrical draft, and the two openings of the draft are respectively the bottom of the treatment tank or the It is preferable to arrange so as to face the water surface of the treated water introduced into the treatment tank.
上記構成によれば、第1散気手段および攪拌手段によって発生される水流の方向を規定することができる。その結果、処理槽内の担体を、より効果的に攪拌することができる。   According to the said structure, the direction of the water flow produced | generated by a 1st aeration means and a stirring means can be prescribed | regulated. As a result, the carrier in the treatment tank can be stirred more effectively.
本発明の水処理装置では、前記ドラフト内にて、前記攪拌手段は、前記第1散気手段よりも前記処理槽の底面側に配置されていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the agitation means is disposed closer to the bottom surface of the treatment tank than the first air diffusion means in the draft.
上記構成によれば、第1散気手段によって、上記ドラフト内に上向きの水流を発生させることができる。そしてこのとき、上記攪拌手段は上記第1散気手段よりも下側に配置されているので、上記第1散気手段によって発生した水流が、上記攪拌手段によって妨げられることがない。また、上記攪拌手段によって上向きの水流を発生させれば、上記第1散気手段によって生じる水流を増強することができる。一方、上記攪拌手段によって下向きの水流を発生させれば、上記第1散気手段によって生じる水流とは逆向きの水流を発生させることができる。したがって、上記構成によれば、上記処理槽内に効率よく水流を発生させることができる。   According to the above configuration, an upward water flow can be generated in the draft by the first air diffuser. At this time, since the stirring means is disposed below the first aeration means, the water flow generated by the first aeration means is not hindered by the stirring means. Moreover, if an upward water flow is generated by the stirring means, the water flow generated by the first air diffusion means can be enhanced. On the other hand, if a downward water flow is generated by the stirring means, a water flow in the opposite direction to the water flow generated by the first air diffusion means can be generated. Therefore, according to the said structure, a water flow can be efficiently generated in the said processing tank.
本発明の水処理装置では、前記攪拌手段は、前記処理槽の底面側に向かって水流を発生させるものであることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the stirring means generate a water flow toward the bottom surface of the treatment tank.
上記構成によれば、上記第1散気手段によって生じる水流とは逆向きの水流を発生させることができる。したがって、上記構成によれば、上記処理槽内(特に、処理槽の底部側)に効率よく水流を発生させることができる。   According to the above configuration, it is possible to generate a water flow in a direction opposite to the water flow generated by the first air diffuser. Therefore, according to the said structure, a water flow can be efficiently generated in the said processing tank (especially the bottom part side of a processing tank).
本発明の水処理装置では、前記攪拌手段は、水中エアレータであることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, the stirring means is preferably an underwater aerator.
上記構成によれば、処理槽内の処理水を、水流による攪拌および空気曝気による攪拌の両方によって攪拌することができる。その結果、処理水の攪拌効果を増すことができるとともに、処理水中に気体を供給することができる。   According to the said structure, the treated water in a processing tank can be stirred by both stirring by a water flow and stirring by air aeration. As a result, the stirring effect of the treated water can be increased and gas can be supplied into the treated water.
本発明の水処理装置では、前記処理槽内に導入された前記処理水の酸化還元電位を測定するための酸化還元電位計と、前記酸化還元電位計の測定結果に基づいて、前記第1散気手段によって吐出される気体量、および前記攪拌手段によって発生される水流量を調節するためのシーケンサーと、を備えることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, based on the oxidation-reduction potentiometer for measuring the oxidation-reduction potential of the treated water introduced into the treatment tank, and the measurement result of the oxidation-reduction potentiometer, It is preferable to include a sequencer for adjusting the amount of gas discharged by the gas means and the water flow rate generated by the stirring means.
上記構成によれば、酸化還元電位計によって上記処理槽内に導入された処理水の酸化還元電位が測定される。その結果、上記処理水が好気性条件または嫌気性条件の何れの状態であるか知ることができる。そして、当該測定結果に基づいて、上記シーケンサーを介して上記第1散気手段および上記攪拌手段の動作を制御すれば、上記処理槽内を好気性条件または嫌気性条件の何れかに設定することができる。例えば、上記処理槽内を好気的条件に設定する場合には、上記第1散気手段によって気体(例えば、酸素など)を吐出すればよい。一方、上記処理槽内を嫌気的条件に設定する場合には、例えば、上記第1散気手段の動作を停止するとともに、上記攪拌手段によって水流を発生させればよい。   According to the above configuration, the oxidation-reduction potential of the treated water introduced into the treatment tank is measured by the oxidation-reduction potentiometer. As a result, it can be known whether the treated water is in an aerobic condition or an anaerobic condition. And based on the measurement result, if the operation of the first aeration means and the agitation means is controlled via the sequencer, the inside of the treatment tank is set to either an aerobic condition or an anaerobic condition. Can do. For example, when the inside of the treatment tank is set to an aerobic condition, a gas (for example, oxygen) may be discharged by the first air diffuser. On the other hand, when the inside of the treatment tank is set to an anaerobic condition, for example, the operation of the first air diffuser is stopped and a water flow is generated by the agitator.
本発明の水処理装置では、前記処理槽には蓋が備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, the treatment tank is preferably provided with a lid.
上記構成によれば、上記処理槽内の処理水を外部環境から隔離することができる。例えば、上記処理槽内を嫌気的条件に設定する場合には、処理槽内の嫌気的条件を、より厳密に制御することができる。   According to the said structure, the treated water in the said processing tank can be isolated from an external environment. For example, when the inside of the processing tank is set to an anaerobic condition, the anaerobic condition in the processing tank can be controlled more strictly.
本発明の水処理装置では、前記担体は、前記処理槽内を流動可能に備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the carrier is provided to be flowable in the treatment tank.
上記構成によれば、上記担体と上記処理水とが偏りなく接触する。また、上記構成によれば、上記担体の表面上にマイクロナノバブルまたはナノバブルが付着し易い。つまり、上記構成によれば、上記担体の表面を、より確実に好気的条件にすることができるので、上記担体の表面上に、より多くの好気性微生物を繁殖させることができる。なお、主として好気性微生物を用いて処理水を処理する場合、処理水の流入負荷(例えば、BOD負荷またはCOD負荷など)を高く設定することができる。その結果、上記構成によれば、より効果的に処理水を処理することができる。   According to the said structure, the said support | carrier and the said treated water contact evenly. Moreover, according to the said structure, a micro nano bubble or a nano bubble tends to adhere on the surface of the said support | carrier. That is, according to the above configuration, the surface of the carrier can be more reliably set to an aerobic condition, so that more aerobic microorganisms can be propagated on the surface of the carrier. In addition, when processing water mainly using aerobic microorganisms, the inflow load (for example, BOD load or COD load etc.) of a processing water can be set high. As a result, according to the above configuration, the treated water can be treated more effectively.
本発明の水処理装置では、前記担体の一部は、前記処理槽内を流動可能に備えられ、前記担体の残りは、前記処理槽内に固定化されて備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that a part of the carrier is provided to be able to flow in the treatment tank, and the rest of the carrier is provided to be fixed in the treatment tank.
上記構成によれば、流動可能である担体は処理水と偏りなく接触し、固定化されている担体は、処理水との接触において偏りを生じる。つまり、流動可能である担体は、より多くの酸素と接触するので、当該担体の表面上には、主として好気性微生物が繁殖する。一方、固定化されている担体は、酸素との接触が少なくなるので、当該担体の表面(特に、細孔内の担体表面)上には、主として嫌気性微生物が増殖する。つまり、上記構成によれば、より効果的に上記処理水を好気性微生物および嫌気性微生物の両方にて処理することができる。つまり、上記構成によれば、嫌気性微生物を、より多く繁殖させることができる。   According to the said structure, the support | carrier which can be flowed contacts with treated water without a bias | inclination, and the support | carrier currently fix | immobilized produces a bias | inclination in a contact with treated water. That is, since the carrier that can flow is in contact with more oxygen, aerobic microorganisms mainly propagate on the surface of the carrier. On the other hand, since the immobilized carrier has less contact with oxygen, anaerobic microorganisms mainly grow on the surface of the carrier (particularly, the carrier surface in the pores). That is, according to the said structure, the said treated water can be more effectively processed with both an aerobic microorganism and an anaerobic microorganism. That is, according to the above configuration, more anaerobic microorganisms can be propagated.
本発明の水処理装置では、前記処理槽の底面上に、当該処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する第2散気手段が備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that second aeration means for discharging gas to the treated water introduced into the treatment tank is provided on the bottom surface of the treatment tank.
上記構成によれば、第2散気手段から吐出される、気体またはバブル含有水によって、上記処理槽の底部に水流を発生させることができる。つまり、上記処理槽の底部に存在する担体を効果的に攪拌することができる。そして、担体の表面上に固定化されている微生物に対してより多くの酸素を供給することができるので、より効果的に、処理水中に含有される混入物を処理することができる。   According to the said structure, a water flow can be generated in the bottom part of the said processing tank with the gas or bubble containing water discharged from a 2nd aeration means. That is, the carrier present at the bottom of the treatment tank can be effectively stirred. And since more oxygen can be supplied with respect to the microorganisms fix | immobilized on the surface of a support | carrier, the contaminant contained in a treated water can be processed more effectively.
本発明の水処理装置では、前記バブル発生手段が、水中ポンプ型バブル発生機であることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the bubble generating means is a submersible pump type bubble generator.
水中ポンプ型バブル発生機は、そのバブル発生機構故に、例えば最もサイズの大きいマイクロナノバブルを発生させることができる。また、水中ポンプ型バブル発生機は、必要とする空気量が最も多いので、多量のバブルを発生させることができる。したがって、上記構成によれば、処理水中に多量のマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させることができるので、より好気的条件下にて処理水中に含まれる混入物を処理することができる。   The submersible pump type bubble generator can generate, for example, the largest micro-nano bubbles because of the bubble generation mechanism. Further, since the submersible pump type bubble generator requires the largest amount of air, it can generate a large amount of bubbles. Therefore, according to the said structure, since a lot of micro nano bubbles or nano bubbles can be generated in treated water, the contaminant contained in treated water can be processed under more aerobic conditions.
本発明の水処理装置では、前記処理槽の横断面の形状が、長さがa(m)である第1辺、および、長さがb(m)である第2辺を有する四角形にて規定されるとともに、前記処理槽の縦方向の深さが、c(m)にて規定され、c:aおよびc:bにて示される比が、共に1:1.0〜1.3であることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, the shape of the cross section of the treatment tank is a quadrangle having a first side having a length of a (m) and a second side having a length of b (m). And the depth in the longitudinal direction of the treatment tank is defined by c (m), and the ratios indicated by c: a and c: b are both 1: 1.0 to 1.3. Preferably there is.
上記構成によれば、上記処理槽内の処理水を効果的に流動させることができるので、上記担体が沈殿することを防止することができる。その結果、より効果的に、処理水中に含有される混入物を処理することができる。   According to the said structure, since the treated water in the said processing tank can be effectively flowed, it can prevent that the said support | carrier settles. As a result, the contaminants contained in the treated water can be treated more effectively.
本発明の水処理装置では、前記処理槽には、当該処理槽内に導入された処理水を排出するための開口が設けられ、前記開口は、濾過フィルターによって前記担体から隔離されていることが好ましい。   In the water treatment device of the present invention, the treatment tank is provided with an opening for discharging treated water introduced into the treatment tank, and the opening is isolated from the carrier by a filtration filter. preferable.
上記構成によれば、上記処理槽内の担体が、上記開口を介して処理槽外へ流出することを防止することができる。   According to the said structure, the support | carrier in the said processing tank can prevent flowing out of a processing tank through the said opening.
本発明の水処理装置では、前記濾過フィルターに向かって、第3散気手段によって気体が吐出されていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that gas is discharged by the third air diffuser toward the filtration filter.
上記構成によれば、上記フィルターの表面に付着した上記担体を剥離させることができるので、上記処理槽内の処理済の処理水を、効率よく処理槽外へ流出させることができる。   According to the said structure, since the said support | carrier adhering to the surface of the said filter can be peeled, the treated water in the said processing tank can be efficiently flowed out of a processing tank.
本発明の水処理装置では、前記処理槽の内側面には、当該処理槽の横断面の中央に向かって突出した凸部が設けられ、前記開口は、前記凸部よりも上側に設けられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, the inner surface of the treatment tank is provided with a convex portion protruding toward the center of the cross section of the treatment tank, and the opening is provided above the convex portion. Preferably it is.
上記構成によれば、上記凸部によって、上記処理槽内における処理水の流動を妨げることができる。換言すれば、上記凸部を境界として、上記処理槽内の環境を好気的条件または嫌気的条件に分けることができる。例えば、上記凸部よりも上側の処理槽内の環境を好気的条件に設定することができるとともに、上記凸部よりも下側の処理槽内の環境を嫌気的条件に設定することができる。その結果、上記処理槽の上側に好気性微生物を増殖させることができるとともに、上記処理槽の下側に嫌気性微生物を増殖させることができる。そして、好気性微生物および嫌気性微生物の両方を繁殖させることにより、本発明の水処理装置によって処理することができる混入物の種類が多くなるとともに、嫌気性微生物を繁殖させることによって微生物汚泥の消化が起こり、その結果、余剰汚泥の発生を少なくすることができる。また、上記構成によれば、処理水の流動方向を変化させることができるので、処理槽に設けられた開口から上記担体が流出することを防止することができる。   According to the said structure, the flow of the treated water in the said processing tank can be prevented by the said convex part. In other words, the environment in the treatment tank can be divided into an aerobic condition or an anaerobic condition with the convex portion as a boundary. For example, the environment in the processing tank above the convex part can be set to an aerobic condition, and the environment in the processing tank below the convex part can be set to an anaerobic condition. . As a result, aerobic microorganisms can be grown on the upper side of the treatment tank and anaerobic microorganisms can be grown on the lower side of the treatment tank. And by breeding both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms, the types of contaminants that can be treated by the water treatment apparatus of the present invention increase, and digestion of microbial sludge by breeding anaerobic microorganisms. As a result, the generation of excess sludge can be reduced. Moreover, according to the said structure, since the flow direction of process water can be changed, it can prevent that the said support | carrier flows out from the opening provided in the processing tank.
本発明の水処理装置では、前記凸部の縦断面の形状は、三角形であることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that the shape of the vertical section of the convex portion is a triangle.
上記構成によれば、上記凸部によって、上記処理槽内における処理水の流動を妨げることができる。   According to the said structure, the flow of the treated water in the said processing tank can be prevented by the said convex part.
本発明の水処理装置では、前記処理槽内の前記処理水が導入される急速ろ過塔または活性炭吸着塔が備えられていることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present invention, it is preferable that a rapid filtration tower or an activated carbon adsorption tower into which the treated water in the treatment tank is introduced is provided.
上記構成によれば、処理水中に含有される混入物を、より確実に除去することができる。例えば、急速ろ過塔の後に活性炭吸着塔を連結することが好ましい。この場合、活性炭吸着塔に処理水が導入される前に、当該処理水中の浮遊物質を予め除去することができる。つまり、活性炭表面に付着する浮遊物質を少なくすることができる。そして、これによって、活性炭吸着塔の寿命を延ばすことができる。また、有機フッ素化合物などの難分解性物質は、活性炭吸着塔に吸着されるので、処理水中に含有された混入物を、より効果的に除去することができる。   According to the said structure, the contaminant contained in process water can be removed more reliably. For example, it is preferable to connect an activated carbon adsorption tower after the rapid filtration tower. In this case, before the treated water is introduced into the activated carbon adsorption tower, suspended substances in the treated water can be removed in advance. That is, suspended solids adhering to the activated carbon surface can be reduced. And thereby, the lifetime of the activated carbon adsorption tower can be extended. Moreover, since hardly decomposable substances such as organic fluorine compounds are adsorbed by the activated carbon adsorption tower, contaminants contained in the treated water can be more effectively removed.
本発明の水処理方法は、上記課題を解決するために、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生工程と、前記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の前記処理水を処理槽内に導入する導入工程と、前記処理槽内に導入される前記処理水とポリビニルアルコールからなる担体とを接触させる接触工程と、を有し、前記担体は細孔を有するとともに、前記担体上には微生物が固定化されていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the water treatment method of the present invention introduces a bubble generation step for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water and the treated water after the generation of the micro-nano bubbles or nano bubbles into the treatment tank. And a contacting step of bringing the treated water introduced into the treatment tank into contact with a carrier made of polyvinyl alcohol, the carrier having pores, and microorganisms on the carrier. It is characterized by being fixed.
上記構成によれば、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後、当該処理水が上記担体と接触する。このとき、上記担体には細孔が設けられているので、担体の表面積を増加させることができる。換言すれば、微生物が生育するための足場を増加させることができる。また、上記担体は、ポリビニルアルコールからなるものである。ポリビニルアルコールは微生物との付着性および接着性が良いので、上記構成によれば、担体の表面上に多くの微生物を固定化することができる。つまり、上記構成によれば、担体表面に、より多くの微生物を、より確実に固定化することができる。   According to the said structure, after the micro nano bubble or nano bubble generate | occur | produces in treated water, the said treated water contacts the said support | carrier. At this time, since the pores are provided in the carrier, the surface area of the carrier can be increased. In other words, a scaffold for growing microorganisms can be increased. The carrier is made of polyvinyl alcohol. Since polyvinyl alcohol has good adhesion and adhesion to microorganisms, according to the above configuration, many microorganisms can be immobilized on the surface of the carrier. That is, according to the said structure, more microorganisms can be more reliably fix | immobilized on the support | carrier surface.
また、上記構成によれば、処理水中にはマイクロナノバブルまたはナノバブルが含有されている。当該バブルはサイズが小さいので、上記細孔内に容易に拡散することができる。また、マイクロナノバブルおよびナノバブルは、ポリビニルアルコールからなる担体に吸着しやすい性質を有している。したがって、上記構成によれば、担体表面に吸着したバブルによって、微生物に対して十分な気体(例えば、酸素など)を供給することができる。したがって、上記構成によれば、微生物の増殖活性および物質分解活性を上昇させることができる。   Moreover, according to the said structure, micro nano bubble or nano bubble contains in treated water. Since the bubbles are small in size, they can easily diffuse into the pores. Micro-nano bubbles and nano-bubbles have a property of being easily adsorbed on a carrier made of polyvinyl alcohol. Therefore, according to the said structure, sufficient gas (for example, oxygen etc.) can be supplied with respect to microorganisms with the bubble adsorb | sucked on the support | carrier surface. Therefore, according to the said structure, the proliferation activity and substance decomposition activity of microorganisms can be raised.
また、上述したように、マイクロナノバブルおよびナノバブルは、ポリビニルアルコールからなる担体に吸着し易い性質を有している。ポリビニルアルコールの比重は約1.025であるので、当該担体に気体が付着することによって、当該担体と気体との複合体の比重は、1に近くなる。つまり、上記複合体は、上記処理槽の底部に沈降し難い性質を示す。したがって、上記構成によれば、担体を容易に攪拌することができるので、当該担体の表面上に固定化された微生物に対して、良好に気体を供給することができるとともに、処理槽内に導入された処理水を嫌気性にした場合には、微生物の生育環境を容易に嫌気性条件に変更することができる。   Moreover, as described above, micro-nano bubbles and nano-bubbles have a property of being easily adsorbed on a carrier made of polyvinyl alcohol. Since the specific gravity of polyvinyl alcohol is about 1.025, the specific gravity of the complex of the carrier and the gas becomes close to 1 when the gas adheres to the carrier. That is, the complex exhibits a property that it is difficult to settle at the bottom of the treatment tank. Therefore, according to the above configuration, since the carrier can be easily stirred, gas can be supplied satisfactorily to the microorganisms immobilized on the surface of the carrier and introduced into the treatment tank. When the treated water is made anaerobic, the microbial growth environment can be easily changed to anaerobic conditions.
また、上記構成によれば、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルが発生する。マイクロナノバブルおよびナノバブルはフリーラジカルを発生することができるので、上記構成によれば、フリーラジカルによって、処理水中に含有される混入物を酸化分解することができる。   Moreover, according to the said structure, a micro nano bubble or a nano bubble generate | occur | produces in process water. Since micro-nano bubbles and nano bubbles can generate free radicals, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be oxidatively decomposed by the free radicals.
以上のことから、上記構成によれば、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   From the above, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be effectively removed.
本発明の水処理方法では、前記細孔の孔径は、略20μmであることが好ましい。   In the water treatment method of the present invention, the pore diameter is preferably about 20 μm.
上記構成によれば、上記担体に設けられる細孔の孔径が小さい。したがって、上記構成によれば、担体の表面積を増加させることができるので、当該担体の表面に固定化することができる微生物の量を増加させることができる。その結果、上記構成によれば、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   According to the said structure, the hole diameter of the pore provided in the said support | carrier is small. Therefore, according to the above configuration, since the surface area of the carrier can be increased, the amount of microorganisms that can be immobilized on the surface of the carrier can be increased. As a result, according to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be effectively removed.
本発明の水処理方法は、前記処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する気体吐出工程と、前記処理槽内に導入された前記処理水を攪拌する攪拌工程と、を有することが好ましい。   The water treatment method of the present invention includes a gas discharge step for discharging gas to the treated water introduced into the treatment tank, and a stirring step for stirring the treated water introduced into the treatment tank. It is preferable to have.
上記構成によれば、気体吐出工程および攪拌工程によって生じた水流によって、上記処理槽内の担体を容易に攪拌することができる。つまり、上記処理槽内を好気的条件にする場合には、上記気体吐出工程によって、上記処理水に対して気体(例えば、酸素)を供給することができると共に、上記処理槽内の担体を攪拌することができる。一方、上記処理槽内を嫌気的条件にする場合には、上記攪拌工程によって、上記処理槽内の担体を攪拌することができる。なお、上記処理槽内を嫌気的条件に設定する場合には、例えば、当該処理槽内への給気を停止すればよい。処理槽内の酸素は微生物によって消費されるので、その結果、処理槽内は徐々に嫌気的条件に変化する。また、上記処理槽内を好気的条件にするとともに上記処理槽内の流動状態を最大にする場合には、上記気体吐出工程および上記攪拌工程の両工程を用いればよい。これによって、例えば処理槽内への工場廃水などの流入濃度が急激に増加したとしても、上記処理槽内の処理効率を急激に向上させることによって、上記工場廃水を効率よく処理することができる。以上のように、上記構成によれば、処理槽内の処理水が好気的条件であっても嫌気的条件であっても、処理槽内の担体を容易に攪拌することができる。しかも、上記担体は、ポリビニルアルコールによって形成されている。ポリビニルアルコールの表面には、好気性微生物および嫌気性微生物の両方を、固定化および増殖させることが可能である。したがって、上記構成によれば、上記担体の表面上に固定化された微生物の物質分解能力を最大限に引き出すことができるとともに、処理水中に含まれる混入物を効果的に除去することができる。   According to the said structure, the support | carrier in the said processing tank can be easily stirred with the water flow produced by the gas discharge process and the stirring process. That is, when the inside of the treatment tank is set to an aerobic condition, a gas (for example, oxygen) can be supplied to the treatment water by the gas discharge step, and the carrier in the treatment tank is Can be stirred. On the other hand, when the inside of the treatment tank is subjected to anaerobic conditions, the carrier in the treatment tank can be stirred by the stirring step. In addition, what is necessary is just to stop the supply to the said processing tank, for example, when setting the inside of the said processing tank to anaerobic conditions. Since oxygen in the treatment tank is consumed by microorganisms, as a result, the treatment tank gradually changes to anaerobic conditions. Moreover, what is necessary is just to use both processes of the said gas discharge process and the said stirring process, when making the inside of the said processing tank into aerobic conditions and maximizing the flow state in the said processing tank. Thereby, for example, even if the inflow concentration of factory wastewater or the like into the treatment tank increases rapidly, the factory wastewater can be efficiently treated by rapidly improving the treatment efficiency in the treatment tank. As described above, according to the above configuration, the carrier in the treatment tank can be easily stirred regardless of whether the treatment water in the treatment tank is in an aerobic condition or an anaerobic condition. Moreover, the carrier is made of polyvinyl alcohol. It is possible to immobilize and grow both aerobic and anaerobic microorganisms on the surface of polyvinyl alcohol. Therefore, according to the said structure, while being able to draw out the substance degradation capability of the microorganisms fix | immobilized on the surface of the said carrier to the maximum, the contaminant contained in treated water can be removed effectively.
本発明の水処理方法では、前記気体吐出工程は、前記処理水に対して気体を吐出する吐出工程と、前記処理水に対して気体を吐出しない不吐出工程とを交互に繰り返すことが好ましい。   In the water treatment method of the present invention, it is preferable that the gas discharge step alternately repeats a discharge step of discharging gas to the treated water and a non-discharge step of not discharging gas to the treated water.
上記構成によれば、上記担体がポリビニルアルコールによって形成されているとともに、当該担体には細孔が設けられている。ポリビニルアルコールの表面には、好気性微生物および嫌気性微生物の両方が固定化できるとともに、固定化された両微生物は、当該担体上で増殖することができる。また、上記構成によれば、サイズの小さなバブルを用いるので、当該バブルは上記細孔内に容易に拡散することができる。従来技術では、担体に細孔を設けたとしても当該細孔内では主として嫌気性微生物が繁殖していた。一方、本願発明では、上記細孔内にまで、好気性微生物を繁殖させることができる。したがって、上記構成によれば、担体の表面上に固定化される微生物の量を増加させることができるので、処理水中に含まれる混入物をより効果的に処理することができる。また、好気性部生物菌と嫌気性微生物との両方を処理槽内に高濃度に繁殖させることができるので、様々な種類の混入物を処理することができる。また、嫌気性微生物を繁殖させることができるので、微生物汚泥の消化が起こり、これによって余剰汚泥の発生を少なくすることができる。   According to the above configuration, the carrier is formed of polyvinyl alcohol, and the carrier is provided with pores. Both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms can be immobilized on the surface of polyvinyl alcohol, and both the immobilized microorganisms can grow on the carrier. Moreover, according to the said structure, since the bubble of small size is used, the said bubble can be spread | diffused easily in the said pore. In the prior art, even if pores are provided in the carrier, anaerobic microorganisms mainly propagate in the pores. On the other hand, in the present invention, aerobic microorganisms can be propagated into the pores. Therefore, according to the said structure, since the quantity of the microorganisms fix | immobilized on the surface of a support | carrier can be increased, the contaminant contained in treated water can be processed more effectively. In addition, since both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms can be propagated at a high concentration in the treatment tank, various kinds of contaminants can be treated. Moreover, since anaerobic microorganisms can be propagated, microbial sludge digestion occurs, thereby reducing the generation of excess sludge.
本発明の水処理方法では、前記接触工程の後に、前記処理水を急速ろ過塔にかける濾過工程、または前記処理水を活性炭吸着塔にかける吸着工程を有することが好ましい。   In the water treatment method of the present invention, it is preferable that after the contacting step, a filtration step of applying the treated water to a rapid filtration tower or an adsorption step of applying the treated water to an activated carbon adsorption tower is provided.
上記構成によれば、処理水中に含有される混入物を、より確実に除去することができる。例えば、上記構成は、濾過工程の後に吸着工程を備えるものであることが好ましい。この場合、活性炭吸着塔に処理水が導入される前に、当該処理水中の浮遊物質を予め除去することができる。つまり、活性炭表面に付着する浮遊物質を少なくすることができる。そして、これによって、活性炭吸着塔の寿命を延ばすことができる。また、有機フッ素化合物などの難分解性物質は、活性炭吸着塔に吸着されるので、処理水中に含有された混入物を、より効果的に除去することができる。   According to the said structure, the contaminant contained in process water can be removed more reliably. For example, the above configuration preferably includes an adsorption step after the filtration step. In this case, before the treated water is introduced into the activated carbon adsorption tower, suspended substances in the treated water can be removed in advance. That is, suspended solids adhering to the activated carbon surface can be reduced. And thereby, the lifetime of the activated carbon adsorption tower can be extended. Moreover, since hardly decomposable substances such as organic fluorine compounds are adsorbed by the activated carbon adsorption tower, contaminants contained in the treated water can be more effectively removed.
本発明の水処理方法では、前記処理水は、有機フッ素化合物含有廃水、工業用水、工場廃水、工場廃水処理水、または上水であることが好ましい。   In the water treatment method of the present invention, the treated water is preferably organic fluorine compound-containing waste water, industrial water, factory waste water, factory waste water treated water, or clean water.
上記構成によれば、処理水中に含有される混入物を効果的に除去することができる。   According to the above configuration, contaminants contained in the treated water can be effectively removed.
本発明の水処理装置は、以上のように、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生手段と、上記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の上記処理水を導入する処理槽と、上記処理槽内に導入される上記処理水と接触可能に設けられる、ポリビニルアルコールからなる担体と、を備え、上記担体は細孔を有するとともに、上記担体上には微生物が固定化されているものである。   As described above, the water treatment apparatus of the present invention is a bubble generating means for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in treated water, a treatment tank for introducing the treated water after the generation of the micro-nano bubbles or nano bubbles, and the treatment A support made of polyvinyl alcohol provided so as to be in contact with the treated water introduced into the tank, the support having pores, and microorganisms immobilized on the support. .
また、本発明の水処理方法は、以上のように、処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生工程と、上記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の前記処理水を処理槽内に導入する導入工程と、上記処理槽内に導入される上記処理水とポリビニルアルコールからなる担体とを接触させる接触工程と、を有し、上記担体は細孔を有するとともに、上記担体上には微生物が固定化されている方法である。   In addition, as described above, the water treatment method of the present invention introduces the bubble generation step for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water and the treated water after the generation of the micro-nano bubbles or nano bubbles into the treatment tank. An introduction step, and a contact step of bringing the treated water introduced into the treatment tank into contact with a carrier made of polyvinyl alcohol. The carrier has pores, and microorganisms are immobilized on the carrier. It is a method that has been realized.
それゆえ、上記担体は処理槽内での流動性に優れているので、小さな攪拌力にて上記担体を攪拌することができるという効果を奏する。また、上記担体は高含水性であるとともに酸素透過性に優れており、しかも当該担体には細孔が設けられているので、担体上に多くの微生物を固定化することができる。しかも、上記処理槽内に導入される処理水中にはマイクロナノバブルまたはナノバブルなどのサイズの小さいバブルが含有されているので、当該バブルは容易に上記細孔内に容易に拡散することができる。その結果、上記担体の表面上に固定化された微生物の量を多くすることができる、換言すれば、担体上に固定化された微生物の増殖を活発にすることができるとともに、当該微生物の物質分解能力を最大限に引き出すことができるという効果を奏する。また、本願発明は、廃水などの処理工程にて発生する余剰汚泥の量を少なくすることができるという効果を奏する。また、上記担体は化学的に架橋された構造によって不溶化しているので、担体自体が生分解を受け難いという効果を奏する。そして、本願発明は上述したような優れた効果を奏するので、廃水などの処理能力を、従来の活性汚泥法の処理能力の2〜3倍にまで高めることができる。   Therefore, since the carrier is excellent in fluidity in the treatment tank, the carrier can be stirred with a small stirring force. In addition, since the carrier has high water content and excellent oxygen permeability, and since the carrier is provided with pores, many microorganisms can be immobilized on the carrier. Moreover, since the treated water introduced into the treatment tank contains small-sized bubbles such as micro-nano bubbles or nano-bubbles, the bubbles can easily diffuse into the pores. As a result, the amount of the microorganisms immobilized on the surface of the carrier can be increased, in other words, the microorganisms immobilized on the carrier can be actively grown and the substance of the microorganisms can be activated. There is an effect that the decomposition ability can be maximized. In addition, the present invention has an effect that the amount of excess sludge generated in a treatment process such as waste water can be reduced. In addition, since the carrier is insolubilized by a chemically cross-linked structure, the carrier itself is less susceptible to biodegradation. And since this invention has the outstanding effect as mentioned above, processing capacity, such as waste water, can be raised to 2 to 3 times the processing capacity of the conventional activated sludge method.
〔実施の形態1〕
図1に、本実施の形態の水処理装置を示す。
[Embodiment 1]
In FIG. 1, the water treatment apparatus of this Embodiment is shown.
本実施の形態の水処理装置は、第1槽1、ナノバブル発生部42(バブル発生手段)、および第2槽15(処理槽)を備えている。以下に、各構成について説明する。   The water treatment apparatus according to the present embodiment includes a first tank 1, a nanobubble generating unit 42 (bubble generating means), and a second tank 15 (processing tank). Each configuration will be described below.
本実施の形態の水処理装置では、流入管23を介して、処理水としての工場廃水44が第1槽1内に導入される。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, factory waste water 44 as treated water is introduced into the first tank 1 through the inflow pipe 23.
本実施の形態の水処理装置では、上記処理水として工場廃水を用いるが、これに限定されない。上記処理水としては、例えば、工場廃水、有機フッ素化合物含有廃水、工業用水、工場廃水処理水、地下水または上水(水道水)を用いることが好ましい。上記処理水として工場廃水を用いる場合には、例えば、有機物としての生物学的酸素要求量が300ppm以上、かつ化学的酸素要求量が200ppm以上の工場廃水を用いることが可能である。本実施の形態の水処理装置は、処理水内に含まれる混入物の除去効果が高いので、上述したような工場廃水も処理することができる。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, factory wastewater is used as the treated water, but is not limited thereto. As the treated water, for example, factory waste water, organic fluorine compound-containing waste water, industrial water, factory waste water treated water, ground water or tap water (tap water) is preferably used. When factory wastewater is used as the treated water, for example, it is possible to use factory wastewater having a biological oxygen demand of 300 ppm or more as an organic substance and a chemical oxygen demand of 200 ppm or more. Since the water treatment apparatus of this Embodiment has the high removal effect of the contaminant contained in a treated water, it can also process the factory wastewater as mentioned above.
次いで、上記第1槽1内に導入された処理水中に、ナノバブル発生部42によってマイクロナノバブルまたはナノバブルが発生する。以下に、ナノバブル発生部42について説明する。   Next, micro-nano bubbles or nano bubbles are generated by the nano bubble generating unit 42 in the treated water introduced into the first tank 1. Below, the nanobubble generation part 42 is demonstrated.
ナノバブル発生部42は、第1気体せん断部3を有する気液混合循環ポンプ2(過流ポンプ)、第2気体せん断部4、第3気体せん断部6、電気ニードルバルブ9などを含んでいる。   The nanobubble generating part 42 includes a gas-liquid mixing circulation pump 2 (overflow pump) having a first gas shearing part 3, a second gas shearing part 4, a third gas shearing part 6, an electric needle valve 9, and the like.
まず、管8を介して気体(例えば、酸素など)が第1気体せん断部3中に供給されるとともに、管7を介して処理水が第1気体せん断部3中に供給される。第1気体せん断部3中の気体と処理水とは、気液混合循環ポンプ2によって混合・せん断され、その結果、上記気体からなるマイクロバブルおよびマイクロナノバブルが形成される。   First, a gas (for example, oxygen or the like) is supplied into the first gas shearing section 3 through the pipe 8, and treated water is supplied into the first gas shearing section 3 through the pipe 7. The gas in the first gas shearing section 3 and the treated water are mixed and sheared by the gas-liquid mixing circulation pump 2, and as a result, microbubbles and micronanobubbles made of the gas are formed.
上記気液混合循環ポンプ2は高揚程のポンプであればよく、適宜公知のポンプを用いることができる。具体的には、上記気液混合循環ポンプ2は、揚程40m以上の高揚程のポンプ、換言すれば4kg/cm以上の圧力で気液混合物を押し出すことができるポンプであることが好ましい。上記構成によれば、多量のマイクロバブルを作製することができる。さらに、気液混合循環ポンプ2は、2ポールを有するポンプであることが好ましい。ポンプには、2ポールを有するポンプと4ポールを有するポンプとが存在し、2ポールを有するポンプの方が、4ポールを有するポンプと比較してトルクが安定している。したがって、より安定に多量のマイクロバブルを作製することができる。 The gas-liquid mixing circulation pump 2 may be a high-lift pump, and a known pump can be used as appropriate. Specifically, the gas-liquid mixing circulation pump 2 is preferably a pump having a high head having a lift of 40 m or more, in other words, a pump capable of extruding the gas-liquid mixture at a pressure of 4 kg / cm 2 or more. According to the above configuration, a large amount of microbubbles can be produced. Furthermore, the gas-liquid mixing circulation pump 2 is preferably a pump having two poles. There are pumps having 2 poles and pumps having 4 poles. Pumps having 2 poles have more stable torque than pumps having 4 poles. Therefore, a large amount of microbubbles can be produced more stably.
第1気体せん断部3の形状は特に限定されないが、当該第1気体せん断部3中にて回転せん断流を効率よく発生させるためにも、円筒形の流路を有するものであることが好ましい。なお、当該流路中を、上記バブル含有水が通過する。   Although the shape of the 1st gas shear part 3 is not specifically limited, In order to generate | occur | produce a rotational shear flow efficiently in the said 1st gas shear part 3, it is preferable to have a cylindrical flow path. The bubble-containing water passes through the flow path.
第1気体せん断部3中の気体および処理水には気液混合循環ポンプ2によって圧力がかけられ、その結果、第1気体せん断部3中に、処理水および気体の混相旋回流が発生する。更に詳細には、気液混合循環ポンプ2にはインペラと呼ばれる羽根が備えられており、当該羽根を高速回転させることによって、混相旋回流が形成される。上記第1気体せん断部3の中心部には、上記混相旋回流が高速にて旋回する結果生じる気体空洞部が形成される。そして、気液混合循環ポンプ2によって更に気体空洞部に圧力を加えることによって、気体空洞部は竜巻状の細長い形状になる。その結果、より高速で旋回する回転せん断流を発生させることができる。なお、上記気体空洞部内は負圧となるので、当該負圧を利用すれば、外部から当該気体空洞部に対して気体を自給することが可能になる。   Pressure is applied to the gas and treated water in the first gas shearing section 3 by the gas-liquid mixing circulation pump 2, and as a result, a mixed-phase swirling flow of treated water and gas is generated in the first gas shearing section 3. More specifically, the gas-liquid mixing circulation pump 2 includes blades called impellers, and a multiphase swirl flow is formed by rotating the blades at a high speed. A gas cavity is formed at the center of the first gas shearing section 3 as a result of the multiphase swirling flow swirling at a high speed. Then, by further applying pressure to the gas cavity by the gas-liquid mixing circulation pump 2, the gas cavity becomes a tornado-like elongated shape. As a result, a rotating shear flow swirling at a higher speed can be generated. In addition, since the inside of the said gas cavity part becomes a negative pressure, if the said negative pressure is utilized, it will become possible to supply gas with respect to the said gas cavity part from the outside.
上記管8を介して、上記気体空洞部に気体(例えば、酸素など)を自給させながら混相旋回流を高速旋回させることによって、上記混相旋回流を切断・粉砕することができる。なお、切断・粉砕は、第1気体せん断部3の出口近傍における、第1気体せん断部3の内外の気液混合物の旋回速度の差によって生じる。   The mixed phase swirl can be cut and pulverized by rotating the mixed phase swirl at a high speed while allowing gas (for example, oxygen) to be self-supplied to the gas cavity through the pipe 8. The cutting / pulverization is caused by the difference in the swirling speed of the gas-liquid mixture inside and outside the first gas shearing section 3 in the vicinity of the outlet of the first gas shearing section 3.
上記回転せん断流の回転速度は特に限定されないが、500〜600回転/秒であることが好ましい。なお、上記回転せん断流の回転速度は、上記羽根(インペラ)の回転速度を調節することによって設定することができる。上記構成によれば、上記第1気体せん断部3によって、多量のマイクロバブルを作製することができる。   The rotational speed of the rotating shear flow is not particularly limited, but is preferably 500 to 600 revolutions / second. The rotational speed of the rotating shear flow can be set by adjusting the rotational speed of the blade (impeller). According to the above configuration, a large amount of microbubbles can be produced by the first gas shearing unit 3.
すなわち、第1気体せん断部3において、流体力学的に気液混合物の圧力を制御することによって負圧形成部から気体(例えば、酸素など)を吸入し、気液混合循環ポンプ2によって上記気液混合物を高速流体運動させることによって負圧部を形成し、これによって、マイクロバブルを発生させることができる。換言すれば、気液混合循環ポンプ2によって処理水と気体とを効果的に自給混合溶解し、気液混合物を圧送することによって、マイクロバブル白濁水を製造することができる。そして、第1気体せん断部3にて作製されたマイクロバブルは、管を介して第2気体せん断部4に圧送される。つまり、上記マイクロバブル白濁水に圧力をかけた状態にて、当該マイクロバブル白濁水を第2気体せん断部4内に送り込む。このとき気液混合循環ポンプ2は高揚程のポンプであるので、揚程が40m以上であれば、4kg/cm以上の圧力をかけた状態にて、マイクロバブル白濁水を第2気体せん断部4内に送り込むことができる。 That is, in the first gas shearing section 3, gas (for example, oxygen) is sucked from the negative pressure forming section by controlling the pressure of the gas-liquid mixture hydrodynamically, and the gas-liquid mixing circulation pump 2 performs the above gas-liquid mixing. A negative pressure part is formed by high-speed fluid motion of the mixture, whereby microbubbles can be generated. In other words, microbubble cloudy water can be produced by effectively self-supplying and dissolving the treated water and gas by the gas-liquid mixing circulation pump 2 and pumping the gas-liquid mixture. And the microbubble produced in the 1st gas shearing part 3 is pumped to the 2nd gas shearing part 4 through a pipe | tube. That is, in a state where pressure is applied to the microbubble cloudy water, the microbubble clouded water is fed into the second gas shearing portion 4. At this time, since the gas-liquid mixing circulation pump 2 is a high-lift pump, if the lift is 40 m or more, the microbubble cloudy water is applied to the second gas shearing part 4 in a state where a pressure of 4 kg / cm 2 or more is applied. Can be sent in.
第2気体せん断部4の形は特に限定されないが、当該第2気体せん断部4中にて回転せん断流を更に細くするためにも、円筒形の流路を有するものであることが好ましい。   The shape of the second gas shearing portion 4 is not particularly limited, but it is preferable that the second gas shearing portion 4 has a cylindrical flow path in order to further reduce the rotational shear flow in the second gas shearing portion 4.
上記構成によれば、第1気体せん断部3にて形成された回転せん断流を第2気体せん断部4に圧送することによって、第2気体せん断部4中にて、上記第1気体せん断部3にて形成された回転せん断流をより細くすることができるとともに、回転せん断流の回転速度を上昇させることができる。その結果、第1気体せん断部3にて形成されたマイクロバブルを用いてナノバブルおよびマイクロナノバブルを作製することができるとともに、超高温の極限反応場を形成することができる。   According to the above configuration, the first gas shearing section 3 is fed into the second gas shearing section 4 by pumping the rotational shear flow formed in the first gas shearing section 3 to the second gas shearing section 4. It is possible to make the rotating shear flow formed in step 1 and the rotational speed of the rotating shear flow higher. As a result, nanobubbles and micronanobubbles can be produced using the microbubbles formed in the first gas shearing section 3, and an ultra-high temperature extreme reaction field can be formed.
極限反応場では、局所的に高温高圧状態となる。そして、当該極限反応場では、フリーラジカルが発生する。フリーラジカルは安定化するために他の原子から電子を奪う性質があり、それ故に、強力な酸化作用を示す性質、および熱を発生する性質を有している。したがって、本実施の形態の水処理装置は、フリーラジカルに由来する酸化作用によっても、処理水中に含まれる混入物を酸化分解することができる。
なお、ナノバブルは水中に長時間存在することができる。具体的には、ナノバブルは2ヶ月以上、水中に存在し続けることができる。したがって、上記酸化作用および後段における微生物活性化作用は、長時間維持することができる。
In the extreme reaction field, a high temperature and high pressure state is locally produced. In the limit reaction field, free radicals are generated. Free radicals have the property of depriving electrons from other atoms to stabilize, and therefore have the property of exhibiting a strong oxidizing action and the property of generating heat. Therefore, the water treatment apparatus of the present embodiment can oxidize and decompose contaminants contained in the treated water even by an oxidizing action derived from free radicals.
Nanobubbles can exist in water for a long time. Specifically, nanobubbles can remain present in water for more than two months. Therefore, the oxidation action and the microorganism activation action in the subsequent stage can be maintained for a long time.
上記第2気体せん断部4にて形成されたバブル含有水は、管5を介して第3気体せん断部6に供給される。上記第2気体せん断部4にて作製されたバブルは、当該第3気体せん断部6にて更にせん断されて、バブルサイズが更に小さくなる。なお、第3気体せん断部6としては、上記第2気体せん断部4と同じ構成を用いることが可能である。なお、第2気体せん断部4については既に説明したので、ここでは第3気体せん断部6の説明を省略する。   The bubble-containing water formed in the second gas shearing part 4 is supplied to the third gas shearing part 6 through the pipe 5. The bubble produced by the second gas shearing part 4 is further sheared by the third gas shearing part 6 and the bubble size is further reduced. In addition, as the 3rd gas shearing part 6, it is possible to use the same structure as the said 2nd gas shearing part 4. FIG. Since the second gas shearing section 4 has already been described, the description of the third gas shearing section 6 is omitted here.
なお、本実施の形態の水処理装置におけるナノバブル発生部42としては、市販されているものを用いることができる。具体的には、株式会社 協和機設の商品を用いることができる(例えば、バビダスHYK型など)が、これに限定されない。   In addition, what is marketed can be used as the nano bubble generation | occurrence | production part 42 in the water treatment apparatus of this Embodiment. Specifically, products manufactured by Kyowa Kikai Co., Ltd. can be used (for example, Bavidas HYK type), but is not limited thereto.
上記第3気体せん断部6によって、マイクロナノバブルまたはナノバブルを含有する処理水が第1槽1内に、水流26として吐出される。   The third gas shearing unit 6 discharges micro-nano bubbles or treated water containing nano-bubbles into the first tank 1 as a water flow 26.
なお、本実施の形態の水処理装置では、信号線11を介して、シーケンサー14によって、電気ニードルバルブ9の開閉動作および気液混合循環ポンプの動作が制御される。これによって、第3気体せん断部6から吐出されるナノバブルおよびマイクロナノバブルの量を調節することができる。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the opening / closing operation of the electric needle valve 9 and the operation of the gas-liquid mixing circulation pump are controlled by the sequencer 14 via the signal line 11. Thereby, the amount of nanobubbles and micro-nanobubbles discharged from the third gas shearing section 6 can be adjusted.
上記第1槽1内に吐出されたバブルを含有した処理水は、管10を介して、第2槽15(処理槽)内に導入される。第2槽15内に導入された上記処理水は、当該第2槽15内において、担体16と接触することができる。当該担体16には細孔が設けられているとともに、当該担体16の表面上には多くの微生物が固定化されている。そして、当該微生物によって上記処理水に含有される様々な混入物(例えば、有機物など)が分解処理される。以下に、上記第2槽15内にて行われる微生物を用いた分解処理に関して説明する。   The treated water containing the bubbles discharged into the first tank 1 is introduced into the second tank 15 (treatment tank) via the pipe 10. The treated water introduced into the second tank 15 can come into contact with the carrier 16 in the second tank 15. The carrier 16 is provided with pores, and many microorganisms are immobilized on the surface of the carrier 16. And various contaminants (for example, organic substance etc.) contained in the said treated water are decomposed | disassembled by the said microorganisms. Below, the decomposition process using the microorganisms performed in the said 2nd tank 15 is demonstrated.
上述したように、第2槽15は、処理水中に含有される混入物を主として微生物によって分解処理するための処理槽として機能する。なお、処理水中には、ナノバブルまたはマイクロナノバブルが存在しているので、第2槽15内においても当該バブルによってフリーラジカルが発生し、当該フリーラジカルによる混入物の酸化分解が続いている。   As described above, the second tank 15 functions as a treatment tank for decomposing the contaminants contained in the treated water mainly by microorganisms. In addition, since nanobubbles or micro-nanobubbles exist in the treated water, free radicals are generated by the bubbles in the second tank 15, and the oxidative decomposition of contaminants by the free radicals continues.
上記第2槽15としては特に限定されず、適宜公知の槽を用いることができる。上記第2槽15の形状としては特に限定されないが、例えば、上記第2槽15における処理水の収容部の形状は、立方体または直方体であることが好ましい。このとき、上記第2槽15の横断面の形状(上記収容部の横断面の形状)が、長さがa(m)である第1辺、および、長さがb(m)である第2辺を有する四角形にて規定されるとともに、前記処理槽の縦方向の深さ(上記収容部の縦方向の深さ)が、c(m)にて規定され、c:aおよびc:bにて示される比が、共に1:1.0〜1.3であることが更に好ましい。   It does not specifically limit as said 2nd tank 15, A well-known tank can be used suitably. Although it does not specifically limit as a shape of the said 2nd tank 15, For example, it is preferable that the shape of the accommodating part of the treated water in the said 2nd tank 15 is a cube or a rectangular parallelepiped. At this time, the shape of the cross section of the second tank 15 (the shape of the cross section of the housing portion) is a first side having a length of a (m) and a length of b (m). In addition to being defined by a quadrilateral having two sides, the depth in the vertical direction of the processing tank (the vertical depth of the container) is defined by c (m), and c: a and c: b It is more preferable that the ratios indicated by are both 1: 1.0 to 1.3.
上記第2槽15には、蓋が設けられていることが好ましい。上記蓋は、上記第2槽15の内部を密閉構造にすることができるものであればよく、具体的な構成は特に限定されない。また、当該蓋には、空気抜きに用いられる管46が設けられていることが好ましい。   The second tank 15 is preferably provided with a lid. The said lid | cover should just be what can make the inside of the said 2nd tank 15 into a sealed structure, and a specific structure is not specifically limited. The lid is preferably provided with a tube 46 used for venting air.
上記構成によれば、上記第2槽15内の処理水を外部環境から隔離することができるので、第2槽15の内部を好気的条件または嫌気的条件に厳密に設定することができる。例えば、上記第2槽15内を嫌気的条件に設定する場合には、第2槽15内の処理水を外気から隔離することができるので、嫌気的条件をより厳密に制御することができる。また、上記第2槽15内を好気的条件に設定する場合には、上記管46によって過剰な気体(例えば、酸素など)を取り除くことができるので、好気的条件をより厳密に制御することができる。   According to the said structure, since the treated water in the said 2nd tank 15 can be isolated from an external environment, the inside of the 2nd tank 15 can be set strictly to an aerobic condition or an anaerobic condition. For example, when the inside of the second tank 15 is set to an anaerobic condition, since the treated water in the second tank 15 can be isolated from the outside air, the anaerobic condition can be controlled more strictly. Further, when the inside of the second tank 15 is set to an aerobic condition, excess gas (for example, oxygen) can be removed by the pipe 46, and therefore the aerobic condition is controlled more strictly. be able to.
また、上記第2槽15には、当該第2槽15内の処理水の酸化還元電位を測定するための酸化還元電位計47が設けられていることが好ましい。酸化還元電位計47としては特に限定されず、適宜公知の酸化還元電位計を用いることができる。なお、当該酸化還元電位計47の機能については、後述する。   The second tank 15 is preferably provided with an oxidation-reduction potentiometer 47 for measuring the oxidation-reduction potential of the treated water in the second tank 15. The oxidation-reduction potentiometer 47 is not particularly limited, and a known oxidation-reduction potentiometer can be used as appropriate. The function of the oxidation-reduction potentiometer 47 will be described later.
上記第2槽15の内部、換言すれば、上記収容部には、ポリビニルアルコールからなる担体16が設けられており、当該担体16には細孔が設けられている。   In the second tank 15, in other words, in the housing portion, a carrier 16 made of polyvinyl alcohol is provided, and the carrier 16 is provided with pores.
上記担体16の具体的な構成としては、ポリビニルアルコールによって形成されているとともに、当該担体16に対して細孔が形成されているものであればよく、特に限定されない。例えば、上記担体16としては、ポバール樹脂を用いることが好ましい。更に具体的には、上記担体16としては、株式会社クラレ製のクラゲール(登録商標)を用いることが好ましい。例えば、上記クラゲールは、直径約4mm、比重1.025の粒子であって、1粒子あたり約10億個の微生物を固定化することができる。したがって、上記構成によれば、担体16の表面上に固定化される微生物の量を多くすることができる。   The specific structure of the carrier 16 is not particularly limited as long as it is formed of polyvinyl alcohol and has pores formed in the carrier 16. For example, it is preferable to use a poval resin as the carrier 16. More specifically, it is preferable to use Kuraray (registered trademark) manufactured by Kuraray Co., Ltd. as the carrier 16. For example, the claragale is a particle having a diameter of about 4 mm and a specific gravity of 1.025, and can immobilize about 1 billion microorganisms per particle. Therefore, according to the said structure, the quantity of the microorganisms fix | immobilized on the surface of the support | carrier 16 can be increased.
上記細孔の孔径としては特に限定されず、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、上記孔径は、19μm〜21μmであることが好ましい。更に好ましくは、略20μmである。上記構成によれば、上記担体16の表面積を増すことができるとともに、当該細孔中に容易にマイクロナノバブルおよびナノバブルを拡散させることができる。また、ポリビニルアルコールの表面には、ナノバブルおよびマイクロナノバブルが付着しやすい。その結果、担体16の表面に固定化された微生物を、より活性化させることができる。   It does not specifically limit as a hole diameter of the said pore, It can set suitably as needed. For example, the pore diameter is preferably 19 μm to 21 μm. More preferably, it is about 20 μm. According to the said structure, while being able to increase the surface area of the said support | carrier 16, a micro nano bubble and a nano bubble can be easily diffused in the said pore. In addition, nanobubbles and micronanobubbles are likely to adhere to the surface of polyvinyl alcohol. As a result, the microorganisms immobilized on the surface of the carrier 16 can be more activated.
また、上記担体16の表面には、微生物が固定化されている。上記微生物としては特に限定されないが、好気性微生物または嫌気性微生物であることが好ましい。更に具体的には、上記微生物としては微小の糸ミミズ類、原生動物、またはバクテリア等であることが好ましいが、これらに限定されない。   Microorganisms are immobilized on the surface of the carrier 16. The microorganism is not particularly limited, but is preferably an aerobic microorganism or an anaerobic microorganism. More specifically, the microorganism is preferably a minute earthworm, protozoan, or bacterium, but is not limited thereto.
上記担体16の形状としては特に限定されず、適宜目的にあった形状であり得る。例えば、上記担体16の形状は、粒子状であることが好ましい。上記構成によれば、担体16は第2槽15内を流動し易いので、弱い力によって上記担体16を攪拌することができる。また、上記構成によれば、担体16の表面積を増加させることができるので、担体16の表面上により多くの微生物を固定化させることができる。   The shape of the carrier 16 is not particularly limited, and may be a shape suitable for the purpose. For example, the shape of the carrier 16 is preferably particulate. According to the said structure, since the support | carrier 16 is easy to flow through the 2nd tank 15, the said support | carrier 16 can be stirred with a weak force. Further, according to the above configuration, since the surface area of the carrier 16 can be increased, more microorganisms can be immobilized on the surface of the carrier 16.
また、上記担体16は、上記第2槽15内を流動可能に備えられ得る。換言すれば、上記担体16は第2槽15の表面に固定されることなく、第2槽15内の処理水中を浮遊するように設けられ得る。また、上記担体16は、その一部が上記第2槽15内を流動可能に備えられ、上記担体16の残りが上記第2槽15内に固定化されて備えられていてもよい。なお、担体16の一部を流動可能とし、残りを固定化する場合には、全担体16の量に対する固定化される担体16の量の比率は特に限定されず、適宜設定することができる。このとき、固定化する担体16の量が多いほど嫌気性微生物の量を増やすことができるので、所望とする好気性微生物と嫌気性微生物との量比を考慮して、全担体16の量に対する固定化される担体16の量の比率を決定すればよい。   In addition, the carrier 16 may be provided to flow in the second tank 15. In other words, the carrier 16 can be provided so as to float in the treated water in the second tank 15 without being fixed to the surface of the second tank 15. A part of the carrier 16 may be provided so as to be able to flow in the second tank 15, and the rest of the carrier 16 may be fixed and provided in the second tank 15. When a part of the carrier 16 is flowable and the rest is immobilized, the ratio of the amount of the carrier 16 to be immobilized with respect to the total amount of the carrier 16 is not particularly limited and can be set as appropriate. At this time, since the amount of the anaerobic microorganisms can be increased as the amount of the carrier 16 to be immobilized increases, the amount ratio of the desired aerobic microorganisms to the anaerobic microorganisms is taken into consideration with respect to the amount of the whole carrier 16. What is necessary is just to determine the ratio of the quantity of the support | carrier 16 fixed.
上記第2槽15内には、第2槽15内に気体を吐出する散気管19((第1散気手段))が設けられていることが好ましい。上記散気管19によって第2槽15内の処理水に対して気体(気泡18)を吐出することによって、第2槽15の内部を好気的条件に設定することができる。また上記気体は処理水中を水面に向かって上昇するので、上昇水流を発生させることができる。そして、これによって、第2槽15内の処理水および担体16を攪拌することができる。   It is preferable that a diffuser pipe 19 ((first aeration means)) for discharging gas into the second tank 15 is provided in the second tank 15. By discharging gas (bubbles 18) to the treated water in the second tank 15 through the air diffuser 19, the inside of the second tank 15 can be set to an aerobic condition. Further, since the gas rises in the treated water toward the water surface, an ascending water flow can be generated. And thereby, the treated water and the support | carrier 16 in the 2nd tank 15 can be stirred.
上記散気管19には、管13を介してブロワー12から気体が供給されており、当該気体が、散気管19から第2槽15内に吐出されている。上記散気管19およびブロワー12の具体的な構成としては特に限定されず、適宜公知の構成を用いることができる。また、ブロワー12から散気管19に対して供給される気体としても特に限定されない。例えば、空気または酸素などを用いることが可能であるが、これらに限定されない。   A gas is supplied to the diffuser pipe 19 from the blower 12 via the pipe 13, and the gas is discharged from the diffuser pipe 19 into the second tank 15. Specific configurations of the air diffuser 19 and the blower 12 are not particularly limited, and known configurations can be used as appropriate. Further, the gas supplied from the blower 12 to the diffuser pipe 19 is not particularly limited. For example, air or oxygen can be used, but is not limited thereto.
また、上記第2槽15内には、第2槽15内の処理水および担体16を攪拌するために水流を発生させる水中攪拌機20(攪拌手段)が設けられていることが好ましい。水中攪拌機20の具体的な構成としては特に限定されず、適宜公知の構成を用いることができる。例えば、上記水中攪拌機20としては、処理水に対して気体を吐出しないものであることが好ましい。上記構成によれば、第2槽15の内部を嫌気的条件に設定したままで、処理水および担体16を攪拌することができる。更に具体的には、上記攪拌機20としては、水中エアレータであることが好ましいが、これに限定されない。   The second tank 15 is preferably provided with an underwater stirrer 20 (stirring means) for generating a water flow in order to stir the treated water and the carrier 16 in the second tank 15. It does not specifically limit as a specific structure of the underwater stirrer 20, A well-known structure can be used suitably. For example, the underwater stirrer 20 is preferably one that does not discharge gas to the treated water. According to the said structure, process water and the support | carrier 16 can be stirred, setting the inside of the 2nd tank 15 to anaerobic conditions. More specifically, the agitator 20 is preferably an underwater aerator, but is not limited thereto.
上記散気管19および水中攪拌機20は、上記第2槽15内に設けられた水流発生管17内(ドラフト)に設けられることが好ましい。   It is preferable that the aeration pipe 19 and the underwater agitator 20 are provided in a water flow generation pipe 17 (draft) provided in the second tank 15.
上記水流発生管17が設けられる位置は特に限定されないが、上記第2槽15の中心部であることが好ましい。上記構成によれば、第2槽15内の処理水および担体16を均等に攪拌することができる。   The position where the water flow generation pipe 17 is provided is not particularly limited, but is preferably the center of the second tank 15. According to the said structure, the treated water and the support | carrier 16 in the 2nd tank 15 can be stirred uniformly.
上記水流発生管17の形状としては特に限定されないが、例えば、円筒形状であることが好ましい。そして、このとき、上記水流発生管17の2つの開口は、それぞれ、第2槽15の底面、または当該第2槽15内に導入された処理水の水面に対向するように配置されていることが好ましい。   Although it does not specifically limit as a shape of the said water flow generation pipe | tube 17, For example, it is preferable that it is a cylindrical shape. At this time, the two openings of the water flow generation pipe 17 are respectively disposed so as to face the bottom surface of the second tank 15 or the surface of the treated water introduced into the second tank 15. Is preferred.
また、上記水流発生管17の内部には、上記水中攪拌機20の下部に当該水中攪拌機20を固定支持するため支持板21が設けられていることが好ましい。更に、上記支持板21には、担体16が通過し得るサイズを有する複数の開口が設けられていることが好ましい。例えば、上記担体16の形状が直径4mmの略球形である場合には、上記開口の直径は6mmであることが好ましい。上記構成によれば、上記開口を介して自由に担体16が流動することができるので、第2槽15内の処理水および担体16を効果的に流動させることができる。   Further, it is preferable that a support plate 21 is provided inside the water flow generation pipe 17 in order to fix and support the underwater agitator 20 below the underwater agitator 20. Further, the support plate 21 is preferably provided with a plurality of openings having a size through which the carrier 16 can pass. For example, when the shape of the carrier 16 is a substantially spherical shape having a diameter of 4 mm, the diameter of the opening is preferably 6 mm. According to the said structure, since the support | carrier 16 can flow freely through the said opening, the treated water and the support | carrier 16 in the 2nd tank 15 can be made to flow effectively.
上記水中攪拌機20および散気管19の第2槽15内の配置は特に限定されないが、両構成共に、上記水流発生管17の内部に設けられることが好ましい。上記構成によれば、第2槽15内の水流の方向を容易に制御することができる。   The arrangement of the underwater stirrer 20 and the diffuser pipe 19 in the second tank 15 is not particularly limited, but both configurations are preferably provided inside the water flow generation pipe 17. According to the said structure, the direction of the water flow in the 2nd tank 15 can be controlled easily.
また、このとき水流発生管17内における水中攪拌機20の位置は、上記散気管19よりも第2槽15の底面側であることが好ましい。上記構成によれば、散気管19によって形成される水流を、水中攪拌機20によって妨げることを防止することができる。このとき、水中攪拌機20によって形成される水流の方向は、上向き(処理水の水面に向かう方向)であってもよいし、下向き(第2槽15の底面に向かう方向)であってもよい。水中攪拌機20によって形成される水流の方向が上向きである場合、第2槽15内の上側に存在する処理水および担体16をより効果的に攪拌することができる。また、散気管19と水中攪拌機20とを同時に用いることにより、より強い水流を発生させることができる。一方、水中攪拌機20によって形成される水流の方向が下向きである場合、第2槽15内の上側に存在する処理水および担体16をより効果的に攪拌することができる。   At this time, it is preferable that the position of the underwater stirrer 20 in the water flow generation pipe 17 is closer to the bottom surface side of the second tank 15 than the air diffusion pipe 19. According to the above configuration, it is possible to prevent the water flow formed by the air diffuser 19 from being blocked by the underwater agitator 20. At this time, the direction of the water flow formed by the underwater agitator 20 may be upward (direction toward the water surface of the treated water) or downward (direction toward the bottom surface of the second tank 15). When the direction of the water flow formed by the underwater stirrer 20 is upward, the treated water and the carrier 16 existing on the upper side in the second tank 15 can be more effectively stirred. Moreover, a stronger water flow can be generated by using the air diffuser 19 and the underwater agitator 20 at the same time. On the other hand, when the direction of the water flow formed by the underwater agitator 20 is downward, the treated water and the carrier 16 existing on the upper side in the second tank 15 can be more effectively stirred.
上述した気液混合循環ポンプ2、電動ニードルバルブ9、ブロワー12、散気管19、水中攪拌機20および酸化還元電位計47は、信号線11を介してシーケンサー14に接続されている。上記酸化還元電位計47によって第2槽15内の処理水の酸化還元電位が測定され、当該測定値は、酸化還元電位調節計48に送られる。上記酸化還元電位調節計48では、上記測定値に基づいて、第2槽15内の処理水が好気的条件にあるのか嫌気的条件にあるのか判断する。なお、上記酸化還元電位調節計48には、予め第2槽15内の処理水の所望の状態(嫌気的または好気的)を記憶させておくことも可能である。なお、上記処理水の所望の状態は、経時的に変化するものであってもよい。例えば、好気的条件と嫌気的条件とを繰り返すものであってもよい。そして、上記酸化還元調節計48から、各種情報がシーケンサー14に伝達される。   The gas-liquid mixing circulation pump 2, the electric needle valve 9, the blower 12, the air diffuser 19, the underwater stirrer 20, and the oxidation-reduction potentiometer 47 are connected to the sequencer 14 via the signal line 11. The oxidation-reduction potential meter 47 measures the oxidation-reduction potential of the treated water in the second tank 15, and the measured value is sent to the oxidation-reduction potential controller 48. The redox potential controller 48 determines whether the treated water in the second tank 15 is in an aerobic condition or an anaerobic condition based on the measured value. Note that the oxidation-reduction potential regulator 48 can store a desired state (anaerobic or aerobic) of the treated water in the second tank 15 in advance. The desired state of the treated water may change over time. For example, an aerobic condition and an anaerobic condition may be repeated. Various types of information are transmitted from the redox controller 48 to the sequencer 14.
上記シーケンサー14は、上記酸化還元電位調節計48の判断に基づいて、気液混合循環ポンプ2、電動ニードルバルブ9、ブロワー12、散気管19および水中攪拌機20の動作を制御することができる。これによって、第2槽15内の状態を好気的条件または嫌気的条件に設定することができるので、担体16の表面上に固定化される微生物の種類(好気性微生物または嫌気性微生物)を制御することができる。つまり、本実施の形態の水処理装置では、好気性微生物と嫌気性微生物の両方を同時に繁殖させて、両方の微生物によって混入物を処理(分解除去)することができる。すなわち、従来技術では1つの槽にて好気性微生物と嫌気性微生物との両方を充分に繁殖させることができなかったが、本実施の形態の水処理装置では、1つの槽にて好気性微生物と嫌気性微生物との両方を充分に繁殖させることができる。   The sequencer 14 can control the operations of the gas-liquid mixing circulation pump 2, the electric needle valve 9, the blower 12, the diffuser pipe 19, and the underwater agitator 20 based on the determination of the oxidation-reduction potential controller 48. Thereby, since the state in the second tank 15 can be set to an aerobic condition or an anaerobic condition, the type of microorganisms (aerobic microorganisms or anaerobic microorganisms) immobilized on the surface of the carrier 16 can be determined. Can be controlled. That is, in the water treatment apparatus of the present embodiment, both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms can be propagated simultaneously, and contaminants can be treated (decomposed and removed) by both microorganisms. That is, in the prior art, both aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms could not be sufficiently propagated in one tank, but in the water treatment apparatus of the present embodiment, aerobic microorganisms are used in one tank. And both anaerobic microorganisms can be sufficiently propagated.
酸化還元電位計47の値がプラスである場合には、第2槽15の内部は好気的条件であり、逆にマイナスである場合には、第2槽15の内部は嫌気的条件である。そして、本実施の形態の水処理装置では、第2槽15の内部条件を適切に制御することによって、好気性微生物と嫌気性微生物との両方が、適切に共存できる環境を生み出している。   When the value of the oxidation-reduction potentiometer 47 is positive, the inside of the second tank 15 is an aerobic condition, and conversely, when the value is negative, the inside of the second tank 15 is an anaerobic condition. . And in the water treatment apparatus of this Embodiment, by controlling the internal condition of the 2nd tank 15 appropriately, the environment where both an aerobic microorganism and an anaerobic microorganism can coexist appropriately is produced.
シーケンサー14による気液混合循環ポンプ2、電動ニードルバルブ9、ブロワー12、散気管19、および水中攪拌機20の動作の制御方法は特に限定されない。上記制御方法は、例えば、各構成の運転時間、および/または、運転する構成の組み合わせを適切に制御する方法であり得る。例えば、第2槽15の内部を好気的条件に設定する場合には、ブロワー12および散気管19を駆動させればよい。一方、第2槽15の内部を嫌気的条件に設定する場合には、ブロワー12および散気管19を停止させるとともに、水中攪拌機20を駆動させればよい。また、上記第2槽15の内部を、好気的条件と嫌気的条件とに連続的に変化させることも可能である。   The control method of the operation of the gas-liquid mixing circulation pump 2, the electric needle valve 9, the blower 12, the air diffuser 19 and the underwater agitator 20 by the sequencer 14 is not particularly limited. The control method can be, for example, a method of appropriately controlling the operation time of each component and / or the combination of components to be operated. For example, when the inside of the second tank 15 is set to an aerobic condition, the blower 12 and the air diffuser 19 may be driven. On the other hand, when the inside of the second tank 15 is set to anaerobic conditions, the blower 12 and the air diffuser 19 are stopped and the underwater agitator 20 is driven. In addition, the inside of the second tank 15 can be continuously changed between an aerobic condition and an anaerobic condition.
以上のようにして第2槽15内にて処理された処理水は、管22を介して第2槽15の外へ排出される。当該排出された処理水45は、処理済の液体として所望の用途に用いられ得る。また、上記処理水45に対して、さらなる浄化処理を施すことも可能である。このことについては、別の実施の形態にて説明する。   The treated water treated in the second tank 15 as described above is discharged out of the second tank 15 through the pipe 22. The discharged treated water 45 can be used for a desired application as a treated liquid. Further, it is possible to further purify the treated water 45. This will be described in another embodiment.
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図2に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1におけるナノバブル発生部42が、マイクロナノバブル発生部43(バブル発生手段)に置換されている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the nanobubble generating unit 42 in the first embodiment is replaced with a micro / nanobubble generating unit 43 (bubble generating means).
本実施の形態の水処理装置は、マイクロナノバブル発生部43を用いているので、第1槽1内のナノバブルの量が少なく、大部分がマイクロナノバブルである。したがって、本実施の形態の水処理装置は、フリーラジカルによる酸化作用は実施の形態1における水処理装置と比較して少ない。しかしながら、マイクロナノバブルは担体16の表面上に固定化された微生物を活性化させることができるので、本実施の形態の水処理装置は、従来の水処理方法および水処理装置と比較して、処理能力が高い。   Since the water treatment apparatus of the present embodiment uses the micro / nano bubble generating unit 43, the amount of nano bubbles in the first tank 1 is small, and most of them are micro / nano bubbles. Therefore, the water treatment apparatus of the present embodiment has less oxidizing action due to free radicals than the water treatment apparatus of the first embodiment. However, since the micro-nano bubbles can activate the microorganisms immobilized on the surface of the carrier 16, the water treatment apparatus of the present embodiment is more effective than the conventional water treatment method and water treatment apparatus. High ability.
上記マイクロナノバブル発生部43は、マイクロナノバブルを発生させることができるものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。以下に、マイクロナノバブル発生部43の構成の一例を説明する。   The micro-nano bubble generating unit 43 is not particularly limited as long as it can generate micro-nano bubbles. Hereinafter, an example of the configuration of the micro / nano bubble generating unit 43 will be described.
例えば、マイクロナノバブル発生部43は、気体せん断部25、管5、循環ポンプ24、水を取り込むための管7、空気を取り込むための管8、および電動ニードルバルブ9から構成され得る。循環ポンプ24によって圧力が高められた水は、空気と共に気体せん断部25内に導入されて、マイクロナノバブルを発生する。   For example, the micro / nano bubble generating unit 43 can be configured by the gas shearing unit 25, the tube 5, the circulation pump 24, the tube 7 for taking in water, the tube 8 for taking in air, and the electric needle valve 9. Water whose pressure has been increased by the circulation pump 24 is introduced into the gas shearing portion 25 together with air to generate micro-nano bubbles.
マイクロナノバブル発生部43としては、例えば、ナノプラネット研究所製のM2−LM型を用いることが可能であるが、これに限定されない。   As the micro / nano bubble generation unit 43, for example, an M2-LM type manufactured by Nano Planet Research Laboratories can be used, but is not limited thereto.
〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について、図3に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1にて説明したナノバブル発生部42に加えて実施の形態2にて説明したマイクロナノバブル発生部43が設けられている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the micro-nano bubble generation unit 43 described in the second embodiment is provided in addition to the nano bubble generation unit 42 described in the first embodiment.
本実施の形態の水処理装置では、多量のナノバブルと共に多量のマイクロナノバブルを発生させることができる。したがって、実施の形態1または実施の形態2にて説明した水処理装置よりも、本実施の形態の水処理装置の方が処理能力が高い。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, a large amount of micro / nano bubbles can be generated together with a large amount of nano bubbles. Therefore, the water treatment apparatus of this embodiment has a higher treatment capacity than the water treatment apparatus described in Embodiment 1 or Embodiment 2.
なお、ナノバブル発生部42およびマイクロバブル発生部43については既に説明したので、ここではその説明を省略する。   In addition, since the nano bubble generation part 42 and the micro bubble generation part 43 were already demonstrated, the description is abbreviate | omitted here.
〔実施の形態4〕
本発明の他の実施の形態について、図4に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1にて説明したナノバブル発生部42に加えて、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27が設けられている。   In the water treatment apparatus according to the present embodiment, in addition to the nanobubble generator 42 described in the first embodiment, an underwater pump type micro-nanobubble generator 27 is provided.
本実施の形態の水処理装置には、ナノバブル発生部42および水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27が備えられているので、多量のナノバブルと共に多量のマイクロナノバブルを発生させることができる。したがって、実施の形態1または実施の形態2にて説明した水処理装置よりも、本実施の形態の水処理装置の方が処理能力が高い。   Since the water treatment apparatus of the present embodiment includes the nanobubble generation unit 42 and the submerged pump type micro nanobubble generation unit 27, a large amount of micronanobubbles can be generated together with a large amount of nanobubbles. Therefore, the water treatment apparatus of this embodiment has a higher treatment capacity than the water treatment apparatus described in Embodiment 1 or Embodiment 2.
水中ポンプ型マイクロナノバブル発生27は、空気用の管を介して小型ブロワー28に連結されている。また、上記小型ブロワー28から水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27へは、例えば1〜5リットル/分にて空気を供給されていることが好ましい。水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27のインペラが高速回転して、空気と処理水との混合物をせん断することによって、マイクロナノバブルを発生させることができる。なお、小型ブロワー28、電動ニードルバルブ、および水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27は、シーケンサー14によって、あらかじめ組み込まれたプログラムに基づいて制御され得る。   The submersible pump type micro / nano bubble generator 27 is connected to a small blower 28 through a tube for air. Air is preferably supplied from the small blower 28 to the submersible pump type micro / nano bubble generating unit 27 at, for example, 1 to 5 liters / minute. The micro-nano bubbles can be generated by rotating the impeller of the submersible pump type micro-nano bubble generator 27 at high speed and shearing the mixture of air and treated water. In addition, the small blower 28, the electric needle valve, and the submersible pump type micro / nano bubble generation unit 27 can be controlled by the sequencer 14 based on a preinstalled program.
上記水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27の具体的な構成としては特に限定されず、適宜公知の構成を用いることができる。例えば、水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部27として、野村電子工業株式会社製のマイクロバブラーMB−150を用いることができるが、これに限定されない。   The specific configuration of the submersible pump type micro / nano bubble generating unit 27 is not particularly limited, and a known configuration can be used as appropriate. For example, a micro bubbler MB-150 manufactured by Nomura Electronics Co., Ltd. can be used as the submersible pump type micro / nano bubble generating unit 27, but is not limited thereto.
〔実施の形態5〕
本発明の他の実施の形態について、図5に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1における第2槽15が、より深槽となるとともに底部がすり鉢状になっている。また、本実施の形態の水処理装置では、第2槽15の底部(底面上)に、水流発生管17を挟んで両側に、散気管32(第2散気手段)および散気管33(第2散気手段)が設けられている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the second tank 15 in the first embodiment is a deeper tank and the bottom is in a mortar shape. Further, in the water treatment apparatus of the present embodiment, the air diffuser 32 (second air diffuser) and the air diffuser 33 (the first diffuser) are disposed on both sides of the water flow generating tube 17 on the bottom (on the bottom surface) of the second tank 15. 2 aeration means) is provided.
上記散気管32および散気管33から吐出される気体は、ブロワー12から吐出される空気である。つまり、ブロワー12から吐出される空気が、電動バルブ29、電動バルブ30、および電動バルブ31によって3つに分けられ、それぞれの空気が、散気管19、散気管32または散気管33から吐出されている。   The gas discharged from the diffuser tube 32 and the diffuser tube 33 is air discharged from the blower 12. That is, the air discharged from the blower 12 is divided into three by the electric valve 29, the electric valve 30, and the electric valve 31, and each air is discharged from the air diffuser 19, the air diffuser 32, or the air diffuser 33. Yes.
本実施の形態の水処理装置は、第2槽15の底部が左傾斜壁34と右傾斜壁35とを有するすり鉢状の深槽構造となり、かつ散気管19、散気管32および散気管33が備えられているので、担体16の流動状態を良好にすることができる。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the bottom of the second tank 15 has a mortar-shaped deep tank structure having a left inclined wall 34 and a right inclined wall 35, and the diffuser pipe 19, the diffuser pipe 32, and the diffuser pipe 33 are provided. Since it is provided, the flow state of the carrier 16 can be improved.
本実施の形態の水処理装置では、電動バルブ29、電動バルブ30および電動バルブ31の開閉動作を、シーケンサー14によって予め設定したり、各種運転データに基づいて変更することも可能である。また、処理水45の水質から判断して、電動バルブ29、電動バルブ30、および電動バルブ31の開閉動作、開いている時間、および閉じている時間を調整して、処理効率を向上させることも可能である。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the opening / closing operations of the electric valve 29, the electric valve 30, and the electric valve 31 can be preset by the sequencer 14 or changed based on various operation data. Moreover, judging from the water quality of the treated water 45, the opening / closing operation, the opening time, and the closing time of the electric valve 29, the electric valve 30, and the electric valve 31 can be adjusted to improve the processing efficiency. Is possible.
工場廃水44の種類によっては、常時好気的条件にて処理を行うことも可能である。このとき、第2槽15内の処理水および担体16の流動状態が良い方が、処理効率が向上する。   Depending on the type of factory wastewater 44, it is possible to always perform the treatment under aerobic conditions. At this time, the better the processing state of the treated water in the second tank 15 and the carrier 16, the better the treatment efficiency.
〔実施の形態6〕
本発明の他の実施の形態について、図6に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 6]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態5におけるナノバブル発生部42が、マイクロナノバブル発生部43に置換されている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the nanobubble generator 42 in the fifth embodiment is replaced with a micro / nanobubble generator 43.
本実施の形態の水処理装置はマイクロナノバブル発生部43を備えているので、第1槽1内では、多量のマイクロナノバブルが発生している一方で、ナノバブルの発生量が少ない。したがって、本実施の形態の水処理装置は、フリーラジカルによる酸化作用は実施の形態5における水処理装置と比較して少ない。しかしながら、マイクロナノバブルは担体16の表面上に固定化された微生物を活性化させることができるので、本実施の形態の水処理装置は、従来の水処理方法および水処理装置と比較して、処理能力が高い。   Since the water treatment apparatus of the present embodiment includes the micro / nano bubble generating unit 43, a large amount of micro / nano bubbles are generated in the first tank 1, while the amount of generated nano bubbles is small. Therefore, the water treatment apparatus of the present embodiment has less oxidizing action due to free radicals than the water treatment apparatus of the fifth embodiment. However, since the micro-nano bubbles can activate the microorganisms immobilized on the surface of the carrier 16, the water treatment apparatus of the present embodiment is more effective than the conventional water treatment method and water treatment apparatus. High ability.
なお、マイクロナノバブル発生部43に関しては既に説明したので、ここでは、その説明を省略する。   In addition, since it already demonstrated regarding the micro nano bubble generation | occurrence | production part 43, the description is abbreviate | omitted here.
〔実施の形態7〕
本発明の他の実施の形態について、図7に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 7]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置は、実施の形態1における第2槽15が、より深槽となるとともに底部がすり鉢状になっている。また、本実施の形態の水処理装置では、第2槽15の底部に左傾斜壁34と右傾斜壁35とが備えられている。また、本実施の形態の水処理装置は、第2槽15内に管10を介して第1槽1と連結された流入管36が設けられている。なお、上記流入管36の設置位置は特に限定されないが、第2槽15の底面上に設けられることが好ましい。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the second tank 15 in the first embodiment is a deeper tank and the bottom is in a mortar shape. In the water treatment apparatus of the present embodiment, a left inclined wall 34 and a right inclined wall 35 are provided at the bottom of the second tank 15. Further, the water treatment apparatus of the present embodiment is provided with an inflow pipe 36 connected to the first tank 1 through the pipe 10 in the second tank 15. The installation position of the inflow pipe 36 is not particularly limited, but is preferably provided on the bottom surface of the second tank 15.
本実施の形態の水処理装置は、上記構成を有しているが故に、実施の形態1〜6にて説明した水処理装置と比較して、良好に嫌気的条件にて処理を行うことができる。   Since the water treatment apparatus of the present embodiment has the above-described configuration, it can be treated well under anaerobic conditions as compared with the water treatment apparatuses described in Embodiments 1 to 6. it can.
例えば、第2槽15が深槽であるとともに容量が大きく、担体16上に多量の微生物が固定化され、かつブロワー12の運転時間を極力少なくすれば、第2槽15内を嫌気的条件に設定することができる。このとき、ナノバブル発生部42にて使用する空気量を、例えば0.7リットル/分以下に設定すれば、更に容易に嫌気的条件を実現することが可能になる。   For example, if the second tank 15 is a deep tank and has a large capacity, a large amount of microorganisms are immobilized on the carrier 16 and the operation time of the blower 12 is reduced as much as possible, the inside of the second tank 15 is brought into an anaerobic condition. Can be set. At this time, if the amount of air used in the nanobubble generator 42 is set to 0.7 liter / min or less, for example, anaerobic conditions can be realized more easily.
また、第1槽1と連結された流入管36が第2槽15の底部に設置されているので、当該流入管36から処理水を吐出することによって、第2槽15内に、ゆるやかな上昇水流を発生させることが可能となり、これによって、担体16と処理水とを、ゆるやかに接触させることができる。   Moreover, since the inflow pipe 36 connected with the 1st tank 1 is installed in the bottom part of the 2nd tank 15, by discharging a treated water from the said inflow pipe 36, in the 2nd tank 15, a gentle rise It becomes possible to generate a water flow, whereby the carrier 16 and treated water can be brought into gentle contact.
工場廃水44の中で嫌気的条件での処理が必要な廃水は、硝酸性窒素を多量に含有した廃水であって、当該廃水中に水素供与体としてのアルコール等の有機物が存在すれば、硝酸性窒素が容易に還元されて、硝酸性窒素を窒素ガスとして空気中に放出させることができる。   The wastewater that needs to be treated under anaerobic conditions in the factory wastewater 44 is wastewater containing a large amount of nitrate nitrogen, and if organic matter such as alcohol as a hydrogen donor is present in the wastewater, nitric acid Nitrogen can be easily reduced and nitrate nitrogen can be released into the air as nitrogen gas.
〔実施の形態8〕
本発明の他の実施の形態について、図8に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 8]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1と比較して、工場廃水44の代わりに有機フッ素化合物含有水39を用いている。また、本実施の形態の水処理装置では、急速ろ過塔40および活性炭吸着塔41にて処理した後に、処理水45を得ている。   In the water treatment apparatus according to the present embodiment, the organic fluorine compound-containing water 39 is used instead of the factory wastewater 44 as compared with the first embodiment. Further, in the water treatment apparatus of the present embodiment, treated water 45 is obtained after treatment by the rapid filtration tower 40 and the activated carbon adsorption tower 41.
上記急速ろ過塔40および活性炭吸着塔41の具体的な構成としては特に限定されず、適宜公知の構成を用いることができる。   Specific configurations of the rapid filtration tower 40 and the activated carbon adsorption tower 41 are not particularly limited, and known structures can be used as appropriate.
本実施の形態の水処理装置では、フリーラジカルおよび微生物によって処理水を処理した後に、当該処理水を更に急速ろ過塔40および活性炭吸着塔41にて処理するので、処理が困難な有機フッ素化合物含有水からも、容易に有機フッ素化合物を除去することができる。また、本実施の形態の水処理装置では、活性炭吸着塔41の活性炭の寿命を延ばすことができる。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, after treating the treated water with free radicals and microorganisms, the treated water is further treated in the rapid filtration tower 40 and the activated carbon adsorption tower 41, so that it contains an organic fluorine compound that is difficult to treat. The organic fluorine compound can be easily removed from water. Moreover, in the water treatment apparatus of this Embodiment, the lifetime of the activated carbon of the activated carbon adsorption tower 41 can be extended.
〔実施の形態9〕
本発明の他の実施の形態について、図9に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 9]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置には、実施の形態1と比較して、管22と第2槽15との連結点である開口から担体16が流出することを防止するために、スクリーン容器51(濾過フィルター)が設けられている。そして、上記開口は、上記スクリーン容器51によって、第2槽15内の担体16から隔離されている。また、本実施の形態の水処理装置には、上記スクリーン容器51に向かって気体を吐出する洗浄用散気管52(第3散気手段)が設けられている。   Compared with the first embodiment, the water treatment apparatus of the present embodiment has a screen container 51 in order to prevent the carrier 16 from flowing out from an opening that is a connection point between the pipe 22 and the second tank 15. (Filtration filter) is provided. The opening is isolated from the carrier 16 in the second tank 15 by the screen container 51. The water treatment apparatus of the present embodiment is provided with a cleaning air diffuser 52 (third air diffuser) that discharges gas toward the screen container 51.
上記スクリーン容器51としては、上記開口内に上記担体16が流入することを妨げることができるものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、上記スクリーン容器51としては、直径3.5mm程度の小孔を有するフィルターを用いることができるが、これに限定されない。   The screen container 51 is not particularly limited as long as it can prevent the carrier 16 from flowing into the opening. For example, a filter having a small hole with a diameter of about 3.5 mm can be used as the screen container 51, but is not limited thereto.
また、上記洗浄用散気管52としては、上記スクリーン容器51の表面に付着した担体16を剥ぎ落とす程度のバブルを上記スクリーン容器51に対して吐出できるものであればよく、適宜公知の構成を用いることができる。   The cleaning air diffuser 52 only needs to be able to discharge bubbles to the screen container 51 to such an extent that the carrier 16 attached to the surface of the screen container 51 is peeled off. be able to.
〔実施の形態10〕
本発明の他の実施の形態について、図10に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 10]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1における水中攪拌機20を、下向きの水中攪拌機53(攪拌手段)に置換している。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the underwater stirrer 20 in the first embodiment is replaced with a downward-facing underwater stirrer 53 (stirring means).
上記水中攪拌機53の具体的な構成としては、水中攪拌機20と同じ構成を用いることが可能である。   As a specific configuration of the underwater agitator 53, the same configuration as the underwater agitator 20 can be used.
上記構成によれば、上記水中攪拌機53によって、下向きの水流を発生させることができる。そして、上記水中攪拌機53の動作を停止すれば、散気管19によって上向きの水流を発生させることができる。つまり、本実施の形態の水処理装置によれば、上向きおよび下向きの両方方向性の水流を発生させることができる。そして、上記構成によれば、第2槽15の底部に存在する担体16および処理水を効果的に攪拌することができるので、嫌気性微生物の活性を上昇させることができる。   According to the above configuration, a downward water flow can be generated by the underwater stirrer 53. When the operation of the underwater agitator 53 is stopped, an upward water flow can be generated by the air diffuser 19. That is, according to the water treatment apparatus of the present embodiment, it is possible to generate both upward and downward water flows. And according to the said structure, since the support | carrier 16 and process water which exist in the bottom part of the 2nd tank 15 can be stirred effectively, the activity of an anaerobic microorganism can be raised.
〔実施の形態11〕
本発明の他の実施の形態について、図11に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 11]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1における水中攪拌機20を、下向きの水中攪拌機53(攪拌手段)に置換している。また、本実施の形態の水処理装置では、管13を介してブロワー12から水中攪拌機53に対して気体が供給されており、これによって、水中攪拌機53によって発生する水流中に、上記気体からなるバブルが含まれている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the underwater stirrer 20 in the first embodiment is replaced with a downward-looking underwater stirrer 53 (stirring means). Further, in the water treatment apparatus of the present embodiment, gas is supplied from the blower 12 to the underwater agitator 53 via the pipe 13, and thus, the water flow generated by the underwater agitator 53 is composed of the above gas. Contains a bubble.
上記水中攪拌機53の具体的な構成としては、水中攪拌機20と同じ構成を用いることが可能である。   As a specific configuration of the underwater agitator 53, the same configuration as the underwater agitator 20 can be used.
上記構成によれば、上記水中攪拌機53によって、下向きの水流を発生させることができる。なお、このとき、上記下向きの水流にはバブルが含まれているので、第2槽15の底部に対しても、気体を供給することができる。そして、上記水中攪拌機53の動作を停止すれば、散気管19によって上向きの水流を発生させることができる。つまり、本実施の形態の水処理装置によれば、上向きおよび下向きの両方方向性の、バブルを含有する水流を発生させることができる。そして、上記構成によれば、第2槽15の底部に存在する担体16および処理水を効果的に攪拌することができるので、好気性微生物の活性を上昇させることができる。   According to the above configuration, a downward water flow can be generated by the underwater stirrer 53. At this time, since the downward water flow contains bubbles, gas can be supplied also to the bottom of the second tank 15. When the operation of the underwater agitator 53 is stopped, an upward water flow can be generated by the air diffuser 19. That is, according to the water treatment apparatus of the present embodiment, it is possible to generate a water flow containing bubbles that are both upward and downward. And according to the said structure, since the support | carrier 16 and process water which exist in the bottom part of the 2nd tank 15 can be stirred effectively, the activity of an aerobic microorganism can be raised.
〔実施の形態12〕
本発明の他の実施の形態について、図12に基づいて説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、実施の形態1等と同じである。また、説明の便宜上、実施の形態1等の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 12]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 and the like are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施の形態の水処理装置では、実施の形態1における水中攪拌機20を、下向きの水中攪拌機53(攪拌手段)に置換している。また、本実施の形態の水処理装置では、第2槽15の内側面上に、第2槽15の横断面における中央に向かって突出した凸部54が設けられている。   In the water treatment apparatus of the present embodiment, the underwater stirrer 20 in the first embodiment is replaced with a downward-facing underwater stirrer 53 (stirring means). Further, in the water treatment apparatus of the present embodiment, a convex portion 54 that protrudes toward the center in the cross section of the second tank 15 is provided on the inner surface of the second tank 15.
上記凸部54は、第2槽15内を上部槽および下部槽とに分けることができるものであればよく特に限定されない。例えば、上記凸部54は、上記第2槽15の内側面に沿った環状構造であることが好ましい。また、このとき、上記凸部54における、第2槽15の横断面における中央に向かう突出距離も特に限定されない。また、上記凸部54の縦断面の形状は、三角形であることが好ましい。上記凸部54の最も好ましい形状は、当該凸部54が上記第2槽15の内側面に沿った環状構造を有するとともに、当該凸部54の縦断面の形状が正三角形である。   The convex portion 54 is not particularly limited as long as it can divide the inside of the second tank 15 into an upper tank and a lower tank. For example, the convex portion 54 preferably has an annular structure along the inner surface of the second tank 15. At this time, the protruding distance toward the center of the cross section of the second tank 15 in the convex portion 54 is not particularly limited. Moreover, it is preferable that the shape of the vertical cross section of the said convex part 54 is a triangle. The most preferable shape of the convex portion 54 is that the convex portion 54 has an annular structure along the inner surface of the second tank 15, and the vertical cross-sectional shape of the convex portion 54 is an equilateral triangle.
上記構成によれば、上記水中攪拌機53によって、下向きの水流を発生させることができる。そして、上記水中攪拌機53の動作を停止すれば、散気管19によって上向きの水流を発生させることができる。つまり、本実施の形態の水処理装置によれば、上向きおよび下向きの両方方向性の水流を発生させることができる。そして、上記構成によれば、第2槽15の底部に存在する担体16および処理水を効果的に攪拌することができるので、嫌気性微生物の活性を上昇させることができる。   According to the above configuration, a downward water flow can be generated by the underwater stirrer 53. When the operation of the underwater agitator 53 is stopped, an upward water flow can be generated by the air diffuser 19. That is, according to the water treatment apparatus of the present embodiment, it is possible to generate both upward and downward water flows. And according to the said structure, since the support | carrier 16 and process water which exist in the bottom part of the 2nd tank 15 can be stirred effectively, the activity of an anaerobic microorganism can be raised.
また、上記構成によれば、第2槽15の内側面上には凸部54が設けられているので、当該凸部5によって第2槽15内の処理水の流れを制御することができる。例えば、担体16が水中攪拌機53の吐出する水流によって第2槽15の底面にあたり、その後の跳ね返って、第2槽15内を上昇したとしても、上記凸部54により、流れの方向が変化する。これによって、担体16が開口から流出することを防止することができる。また、上記構成によれば、凸部54を境にして第2槽15内を2つの領域にわけることができるので、各領域を好気的条件または嫌気的条件に設定することができる、これによって、両条件下にて同時に処理水を処理することができる。   Moreover, according to the said structure, since the convex part 54 is provided on the inner surface of the 2nd tank 15, the flow of the treated water in the 2nd tank 15 can be controlled by the said convex part 5. FIG. For example, even if the carrier 16 hits the bottom surface of the second tank 15 by the water flow discharged from the underwater stirrer 53 and then rebounds and rises in the second tank 15, the flow direction is changed by the convex portion 54. As a result, the carrier 16 can be prevented from flowing out of the opening. Moreover, according to the said structure, since the inside of the 2nd tank 15 can be divided into two area | regions with the convex part 54 as a boundary, each area | region can be set to an aerobic condition or an anaerobic condition, Thus, the treated water can be treated simultaneously under both conditions.
〔実施例1〕
図1に基づいて、水処理装置を作製した。当該水処理装置では、第1槽1の容量を0.1m、第2槽15の容量を5mとした。また、上記第2槽15内には、ポバール樹脂(株式会社クラレ製のクラゲール(登録商標))を約1m(第2槽15の容量の約20%)加えた。また、ナノバブル発生機であるナノバブル発生部42としては、株式会社協和機設社製のバビタスHYK−32を用いた。なお、上記バビタスHYK−32が備える気液混合循環ポンプ2の動力は、3.7kwであった。
[Example 1]
Based on FIG. 1, the water treatment apparatus was produced. In the water treatment apparatus, the capacity of the first tank 1 was 0.1 m 3 and the capacity of the second tank 15 was 5 m 3 . Further, in the second tank 15, about 1 m 3 (about 20% of the capacity of the second tank 15) of poval resin (Kuraray (registered trademark) manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added. Moreover, as the nano bubble generating part 42 which is a nano bubble generator, Bavitus HYK-32 manufactured by Kyowa Kikai Co., Ltd. was used. In addition, the power of the gas-liquid mixing circulation pump 2 with which the said Bavitas HYK-32 was provided was 3.7 kw.
また、水中攪拌機20としては、新明和工業株式会社製の水中エアレータSU15を用いた。なお、当該水中エアレータSU15は、吐出水量が9m/分、出力が1.5kw、本体重量が175kgである水中エアレータである。 Moreover, as the underwater agitator 20, an underwater aerator SU15 manufactured by Shin Meiwa Kogyo Co., Ltd. was used. The underwater aerator SU15 is an underwater aerator with a discharge water amount of 9 m 3 / min, an output of 1.5 kW, and a body weight of 175 kg.
上記水処理装置に有機物を含有した廃水(工場廃水44)を導入して、当該廃水を1ヶ月間処理した。なお、上記廃水としては、半導体工場から排出される有機物含有廃水を用い、当該有機物含有廃水の処理前のTOC値(全有機炭素)は、87ppmであった。   Waste water containing organic substances (factory waste water 44) was introduced into the water treatment apparatus, and the waste water was treated for one month. In addition, as said waste water, the organic matter containing waste water discharged | emitted from a semiconductor factory was used, and the TOC value (total organic carbon) before the process of the said organic matter containing waste water was 87 ppm.
一方、1ヶ月間の処理を行った後の有機物含有廃水(処理水45)のTOC値は、16ppmであった。   On the other hand, the TOC value of the organic matter-containing wastewater (treated water 45) after the treatment for one month was 16 ppm.
〔実施例2〕
図8に基づいて、水処理装置を作製した。当該水処理装置では、第1槽1の容量を0.1m、第2槽15の容量を5mとした。また、上記第2槽15内には、ポバール樹脂(株式会社クラレ製のクラゲール(登録商標))を約1m(第2槽15の容量の約20%)加えた。また、ナノバブル発生機でああるナノバブル発生部42としては、株式会社協和機設社製のバビタスHYK−32を用いた。なお、上記バビタスHYK−32が備える気液混合循環ポンプ2の動力は、3.7kwであった。また、急速ろ過塔40の容量は0.05mとし、活性炭吸着塔41の容量は0.2mとした。
[Example 2]
Based on FIG. 8, a water treatment apparatus was produced. In the water treatment apparatus, the capacity of the first tank 1 was 0.1 m 3 and the capacity of the second tank 15 was 5 m 3 . Further, in the second tank 15, about 1 m 3 (about 20% of the capacity of the second tank 15) of poval resin (Kuraray (registered trademark) manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added. Moreover, as the nano bubble generating part 42 which is a nano bubble generator, Bavitus HYK-32 manufactured by Kyowa Kikai Co., Ltd. was used. In addition, the power of the gas-liquid mixing circulation pump 2 with which the said Bavitas HYK-32 was provided was 3.7 kw. Also, the capacity of the rapid filtration tower 40 was set to 0.05 m 3, the capacity of the activated carbon adsorption tower 41 was 0.2 m 3.
また、水中攪拌機20としては、新明和工業株式会社製の水中エアレータSU15を用いた。なお、当該水中エアレータSU15は、吐出水量が9m/分、出力が1.5kw、本体重量が175kgである水中エアレータである。 Moreover, as the underwater agitator 20, an underwater aerator SU15 manufactured by Shin Meiwa Kogyo Co., Ltd. was used. The underwater aerator SU15 is an underwater aerator with a discharge water amount of 9 m 3 / min, an output of 1.5 kW, and a body weight of 175 kg.
上記水処理装置にPFOS(パーフルオロオクタンスルホン酸)を含有した有機フッ素化合物含有水(有機フッ素化合物含有水39)を導入して、当該有機フッ素化合物含有水を90日間以上処理した。なお、処理前の上記有機フッ素化合物含有水のPFOS濃度は160ng/Lであった。当該処理後の有機フッ素化合物含有水を、急速ろ過塔40および活性炭吸着塔41にて処理した後、当該有機フッ素化合物含有水のPFOSの濃度を測定したところ、PFOS濃度は3.2ng/Lであった。なお、PFOSの濃度の測定は、液体クロマトグラフ−タンデム型質量分析法(LC−MS/MS)に従った。   An organic fluorine compound-containing water containing PFOS (perfluorooctane sulfonic acid) (organic fluorine compound-containing water 39) was introduced into the water treatment apparatus, and the organic fluorine compound-containing water was treated for 90 days or more. In addition, the PFOS density | concentration of the said organic fluorine compound containing water before a process was 160 ng / L. The treated organic fluorine compound-containing water was treated with the rapid filtration tower 40 and the activated carbon adsorption tower 41, and then the PFOS concentration of the organic fluorine compound-containing water was measured. The PFOS concentration was 3.2 ng / L. there were. In addition, the measurement of the density | concentration of PFOS followed the liquid chromatograph-tandem type | mold mass spectrometry (LC-MS / MS).
以上の結果より、本実施例におけるPFOSの除去率は、98%であった。   From the above results, the removal rate of PFOS in this example was 98%.
〔比較例1〕
図1に基づいて、水処理装置を作製した。当該水処理装置では、第1槽1の容量を0.1m、第2槽15の容量を5mとした。また、上記第2槽15内には、ポバール樹脂を加えなかった。また、ナノバブル発生部42としては、株式会社協和機設社製のバビタスHYK−32を用いた。なお、上記バビタスHYK−32が備える気液混合循環ポンプ2の動力は、3.7kwであった。
[Comparative Example 1]
Based on FIG. 1, the water treatment apparatus was produced. In the water treatment apparatus, the capacity of the first tank 1 was 0.1 m 3 and the capacity of the second tank 15 was 5 m 3 . Further, no poval resin was added to the second tank 15. In addition, as the nanobubble generating unit 42, Bavitus HYK-32 manufactured by Kyowa Kikai Co., Ltd. was used. In addition, the power of the gas-liquid mixing circulation pump 2 with which the said Bavitas HYK-32 was provided was 3.7 kw.
また、水中攪拌機20としては、新明和工業株式会社製の水中エアレータSU15を用いた。なお、当該水中エアレータSU15は、吐出水量が9m/分、出力が1.5kw、本体重量が175kgである水中エアレータである。 Moreover, as the underwater agitator 20, an underwater aerator SU15 manufactured by Shin Meiwa Kogyo Co., Ltd. was used. The underwater aerator SU15 is an underwater aerator with a discharge water amount of 9 m 3 / min, an output of 1.5 kW, and a body weight of 175 kg.
上記水処理装置に有機物を含有した廃水(工場廃水44)を導入して、当該廃水を1ヶ月間処理した。なお、上記廃水としては、半導体工場から排出される有機物含有廃水を用い、当該有機物含有廃水の処理前のTOC値(全有機炭素)は、92ppmであった。   Waste water containing organic substances (factory waste water 44) was introduced into the water treatment apparatus, and the waste water was treated for one month. In addition, as said waste water, the organic matter containing waste water discharged | emitted from a semiconductor factory was used, and the TOC value (total organic carbon) before the process of the said organic matter containing waste water was 92 ppm.
一方、1ヶ月間の処理を行った後の有機物含有廃水(処理水45)のTOC値は、32ppmであった。   On the other hand, the TOC value of the organic matter-containing wastewater (treated water 45) after the treatment for one month was 32 ppm.
〔比較例2〕
基本的には、図1に基づいて水処理装置を作製した。当該水処理装置では、第1槽1の容量を0.1m、第2槽15の容量を5mとした。また、上記第2槽15内には、ポバール樹脂(株式会社クラレ製のクラゲール(登録商標))を約1m(第2槽15の容量の約20%)加えた。また、当該比較例2では、ナノバブル発生部42の代わりに、公知のブロワーおよび散気管を用いてサイズの大きなバブルを発生させ、当該バブルによって第1槽1内の処理水を攪拌した。
[Comparative Example 2]
Basically, a water treatment apparatus was produced based on FIG. In the water treatment apparatus, the capacity of the first tank 1 was 0.1 m 3 and the capacity of the second tank 15 was 5 m 3 . Further, in the second tank 15, about 1 m 3 (about 20% of the capacity of the second tank 15) of poval resin (Kuraray (registered trademark) manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was added. Moreover, in the said comparative example 2, instead of the nano bubble generation | occurrence | production part 42, the big bubble was generated using the well-known blower and the diffuser tube, and the treated water in the 1st tank 1 was stirred with the said bubble.
また、水中攪拌機20としては、新明和工業株式会社製の水中エアレータSU15を用いた。なお、当該水中エアレータSU15は、吐出水量が9m/分、出力が1.5kw、本体重量が175kgである水中エアレータである。 Moreover, as the underwater agitator 20, an underwater aerator SU15 manufactured by Shin Meiwa Kogyo Co., Ltd. was used. The underwater aerator SU15 is an underwater aerator with a discharge water amount of 9 m 3 / min, an output of 1.5 kW, and a body weight of 175 kg.
上記水処理装置に有機物を含有した廃水(工場廃水44)を導入して、当該廃水を1ヶ月間処理した。なお、上記廃水としては、半導体工場から排出される有機物含有廃水を用い、当該有機物含有廃水の処理前のTOC値(全有機炭素)は、84ppmであった。   Waste water containing organic substances (factory waste water 44) was introduced into the water treatment apparatus, and the waste water was treated for one month. In addition, as said waste water, the organic matter containing waste water discharged | emitted from a semiconductor factory was used, and the TOC value (total organic carbon) before the process of the said organic matter containing waste water was 84 ppm.
一方、1ヶ月間の処理を行った後の有機物含有廃水(処理水45)のTOC値は、44ppmであった。   On the other hand, the TOC value of the organic matter-containing wastewater (treated water 45) after the treatment for one month was 44 ppm.
なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples, respectively. Embodiments and examples obtained by appropriately combining the above are also included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、処理水中に含まれる混入物(例えば、有機物)を効果的に除去することができる。そのため、本発明は、廃水処理装置および水浄化装置に代表される各種水処理装置やその部品を製造する分野に利用することができるだけでなく、さらには、混入物が除去された純度の高い液体を用いる必要がある分野に、広く応用することが可能である。   According to the present invention, contaminants (for example, organic substances) contained in the treated water can be effectively removed. Therefore, the present invention can be used not only in the field of manufacturing various water treatment devices represented by waste water treatment devices and water purification devices and parts thereof, but also in high purity liquid from which contaminants are removed. It can be widely applied to fields where it is necessary to use.
本発明における水処理装置の実施の一形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one Embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置の他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention. 本発明における水処理装置のさらに他の実施の形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the water treatment apparatus in this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 第1槽
2 気液混合循環ポンプ
3 第1気体せん断部
4 第2気体せん断部
6 第3気体せん断部
5・7・8・10・13・22・46 管
9 電気ニードルバルブ
11 信号線
12 ブロワー
14 シーケンサー
15 第2槽(処理槽)
16 担体
17 水流発生管(ドラフト)
18 気泡
19 散気管(第1散気手段)
20・53 水中攪拌機(攪拌手段)
21 支持板
24 循環ポンプ
25 気体せん断部
26 水流
27 水中ポンプ型マイクロナノバブル発生部
28 小型ブロワー
29・30・31 電動バルブ
32・33 散気管(第2散気手段)
34 左傾斜壁
35 右傾斜壁
36 流入管
39 有機フッ素化合物含有水
40 急速ろ過塔
41 活性炭吸着塔
42 ナノバブル発生部(バブル発生手段)
43 マイクロナノバブル発生部(バブル発生手段)
44 工場廃水
45 処理水
47 酸化還元電位計
48 酸化還元電位調節計
51 スクリーン容器(濾過フィルター)
52 洗浄用散気管(第3散気手段)
54 凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st tank 2 Gas-liquid mixing circulation pump 3 1st gas shearing part 4 2nd gas shearing part 6 3rd gas shearing part 5 * 7 * 8 * 10 * 13 * 22 * 46 pipe | tube 9 Electric needle valve 11 Signal line 12 Blower 14 Sequencer 15 2nd tank (processing tank)
16 Carrier 17 Water flow generation pipe (draft)
18 Air bubbles 19 Air diffuser (first air diffuser)
20.53 Underwater stirrer (stirring means)
21 Support Plate 24 Circulation Pump 25 Gas Shearing Part 26 Water Flow 27 Submersible Pump Type Micro / Nano Bubble Generation Part 28 Small Blower 29/30/31 Electric Valve 32/33 Air Diffuser (Second Air Diffusing Unit)
34 Left inclined wall 35 Right inclined wall 36 Inflow pipe 39 Water containing organic fluorine compound 40 Rapid filtration tower 41 Activated carbon adsorption tower 42 Nano bubble generating part (bubble generating means)
43 Micro-nano bubble generating part (bubble generating means)
44 Factory wastewater 45 Treated water 47 Redox potential meter 48 Redox potential controller 51 Screen container (filter)
52 Air diffuser for cleaning (third air diffuser)
54 Convex

Claims (25)

  1. 処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生手段と、
    前記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の前記処理水を導入する処理槽と、
    前記処理槽内に導入される前記処理水と接触可能に設けられる、ポリビニルアルコールからなる担体と、を備え、
    前記担体は細孔を有するとともに、前記担体上には微生物が固定化されていることを特徴とする水処理装置。
    Bubble generating means for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water;
    A treatment tank for introducing the treated water after the micro-nano bubbles or nano-bubbles are generated;
    A support made of polyvinyl alcohol provided so as to be in contact with the treated water introduced into the treatment tank,
    The water treatment apparatus, wherein the carrier has pores and microorganisms are immobilized on the carrier.
  2. 前記細孔の孔径は、略20μmであることを特徴とする請求項1に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the pore diameter is approximately 20 μm.
  3. 前記処理槽内には、当該処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する第1散気手段と、当該処理槽内に導入された前記処理水を攪拌して水流を発生させるための攪拌手段とが備えられていることを特徴とする請求項1または2に記載の水処理装置。   In the treatment tank, a first air diffuser for discharging gas to the treated water introduced into the treatment tank, and the treatment water introduced into the treatment tank are stirred to generate a water flow. The water treatment device according to claim 1, further comprising a stirring unit for causing the water treatment.
  4. 前記第1散気手段および前記攪拌手段は共に、円筒形状のドラフト内に設けられており、
    前記ドラフトの2つの開口は、それぞれ、前記処理槽の底面、または当該処理槽内に導入された前記処理水の水面に対向するように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の水処理装置。
    The first air diffuser and the agitator are both provided in a cylindrical draft,
    The two openings of the draft are disposed so as to face the bottom surface of the treatment tank or the water surface of the treatment water introduced into the treatment tank, respectively. Water treatment equipment.
  5. 前記ドラフト内にて、前記攪拌手段は、前記第1散気手段よりも前記処理槽の底面側に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の水処理装置。   5. The water treatment apparatus according to claim 4, wherein the agitation unit is disposed closer to the bottom surface of the treatment tank than the first aeration unit in the draft.
  6. 前記攪拌手段は、前記処理槽の底面側に向かって水流を発生させるものであることを特徴とする請求項5に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 5, wherein the stirring unit generates a water flow toward a bottom surface of the treatment tank.
  7. 前記攪拌手段は、水中エアレータであることを特徴とする請求項3〜6の何れか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein the stirring means is an underwater aerator.
  8. 前記処理槽内に導入された前記処理水の酸化還元電位を測定するための酸化還元電位計と、
    前記酸化還元電位計の測定結果に基づいて、前記第1散気手段によって吐出される気体量、および前記攪拌手段によって発生される水流量を調節するためのシーケンサーと、を備えることを特徴とする請求項3〜7の何れか1項に記載の水処理装置。
    An oxidation-reduction potentiometer for measuring the oxidation-reduction potential of the treated water introduced into the treatment tank;
    And a sequencer for adjusting the amount of gas discharged by the first air diffuser and the flow rate of water generated by the agitator based on the measurement result of the oxidation-reduction potentiometer. The water treatment apparatus of any one of Claims 3-7.
  9. 前記処理槽には蓋が備えられていることを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the treatment tank is provided with a lid.
  10. 前記担体は、前記処理槽内を流動可能に備えられていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the carrier is provided so as to be able to flow in the treatment tank.
  11. 前記担体の一部は、前記処理槽内を流動可能に備えられ、前記担体の残りは、前記処理槽内に固定化されて備えられていることを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の水処理装置。   The part of the carrier is provided so as to be flowable in the processing tank, and the rest of the carrier is fixed and provided in the processing tank. The water treatment apparatus according to item 1.
  12. 前記処理槽の底面上に、当該処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する第2散気手段が備えられていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の水処理装置。   The second aeration means for discharging gas to the treated water introduced into the treatment tank is provided on the bottom surface of the treatment tank. The water treatment apparatus according to item.
  13. 前記バブル発生手段が、水中ポンプ型バブル発生機であることを特徴とする請求項1〜12の何れか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the bubble generating means is a submersible pump type bubble generator.
  14. 前記処理槽の横断面の形状が、長さがa(m)である第1辺、および、長さがb(m)である第2辺を有する四角形にて規定されるとともに、前記処理槽の縦方向の深さが、c(m)にて規定され、
    c:aおよびc:bにて示される比が、共に1:1.0〜1.3であることを特徴とする請求項1〜13の何れか1項に記載の水処理装置。
    The shape of the cross section of the processing tank is defined by a quadrangle having a first side having a length of a (m) and a second side having a length of b (m), and the processing tank Is defined by c (m),
    The ratio shown by c: a and c: b is 1: 1.0-1.3, and the water treatment apparatus of any one of Claims 1-13 characterized by the above-mentioned.
  15. 前記処理槽には、当該処理槽内に導入された処理水を排出するための開口が設けられ、
    前記開口は、濾過フィルターによって前記担体から隔離されていることを特徴とする請求項1〜14の何れか1項に記載の水処理装置。
    The treatment tank is provided with an opening for discharging treated water introduced into the treatment tank,
    The water treatment apparatus according to claim 1, wherein the opening is isolated from the carrier by a filtration filter.
  16. 前記濾過フィルターに向かって、第3散気手段によって気体が吐出されていることを特徴とする請求項15に記載の水処理装置。   The water treatment device according to claim 15, wherein gas is discharged by the third air diffuser toward the filtration filter.
  17. 前記処理槽の内側面には、当該処理槽の横断面の中央に向かって突出した凸部が設けられ、
    前記開口は、前記凸部よりも上側に設けられていることを特徴とする請求項1〜16の何れか1項に記載の水処理装置。
    On the inner surface of the treatment tank, a convex portion protruding toward the center of the cross section of the treatment tank is provided,
    The water treatment device according to any one of claims 1 to 16, wherein the opening is provided above the convex portion.
  18. 前記凸部の縦断面の形状は、三角形であることを特徴とする請求項17に記載の水処理装置。   The water treatment device according to claim 17, wherein a shape of a vertical section of the convex portion is a triangle.
  19. 前記処理槽内の前記処理水が導入される急速ろ過塔または活性炭吸着塔が備えられていることを特徴とする請求項1〜18の何れか1項に記載の水処理装置。   The water treatment apparatus according to any one of claims 1 to 18, further comprising a rapid filtration tower or an activated carbon adsorption tower into which the treated water in the treatment tank is introduced.
  20. 処理水中にマイクロナノバブルまたはナノバブルを発生させるバブル発生工程と、
    前記マイクロナノバブルまたはナノバブルが発生した後の前記処理水を処理槽内に導入する導入工程と、
    前記処理槽内に導入される前記処理水とポリビニルアルコールからなる担体とを接触させる接触工程と、を有し、
    前記担体は細孔を有するとともに、前記担体上には微生物が固定化されていることを特徴とする水処理方法。
    A bubble generating step for generating micro-nano bubbles or nano bubbles in the treated water;
    An introduction step of introducing the treated water into the treatment tank after the micro-nano bubbles or nano bubbles are generated;
    A contact step of bringing the treated water introduced into the treatment tank into contact with a carrier made of polyvinyl alcohol,
    The water treatment method, wherein the carrier has pores and microorganisms are immobilized on the carrier.
  21. 前記細孔の孔径は、略20μmであることを特徴とする請求項20に記載の水処理方法。   The water treatment method according to claim 20, wherein the pore diameter is approximately 20 μm.
  22. 前記処理槽内に導入された前記処理水に対して気体を吐出する気体吐出工程と、
    前記処理槽内に導入された前記処理水を攪拌する攪拌工程と、を有することを特徴とする請求項20または21に記載の水処理方法。
    A gas discharge step of discharging gas to the treated water introduced into the treatment tank;
    The water treatment method according to claim 20 or 21, further comprising a stirring step of stirring the treated water introduced into the treatment tank.
  23. 前記気体吐出工程は、前記処理水に対して気体を吐出する吐出工程と、前記処理水に対して気体を吐出しない不吐出工程とを交互に繰り返すことを特徴とする請求項22に記載の水処理方法。   23. The water according to claim 22, wherein the gas discharge step alternately repeats a discharge step of discharging gas to the treated water and a non-discharge step of not discharging gas to the treated water. Processing method.
  24. 前記接触工程の後に、前記処理水を急速ろ過塔にかける濾過工程、または前記処理水を活性炭吸着塔にかける吸着工程を有することを特徴とする請求項20〜23の何れか1項に記載の水処理方法。   24. The method according to any one of claims 20 to 23, further comprising a filtration step of applying the treated water to a rapid filtration tower or an adsorption step of applying the treated water to an activated carbon adsorption tower after the contacting step. Water treatment method.
  25. 前記処理水は、有機フッ素化合物含有廃水、工業用水、工場廃水、工場廃水処理水、または上水であることを特徴とする請求項20〜24の何れか1項に記載の水処理方法。   The water treatment method according to any one of claims 20 to 24, wherein the treated water is organic fluorine compound-containing waste water, industrial water, factory waste water, factory waste water treated water, or clean water.
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