JP2010172843A - 水処理装置及び水処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の水処理装置は、
被処理水を曝気処理する反応槽が備えられた水処理装置であって、
前記反応槽は上端部及び下端部が開放された第一仕切によって、下部に散気装置を設置した第一領域と、散気装置を設けない第二領域とに分けられ、
前記散気装置は、
円柱状の管中心部と、
下端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持つ管下部と、
上端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持ち、かつ、前記管下部よりも長い管長を持つ管上部とを有しているエアリフト管である、ことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
被処理水を曝気処理する反応槽が備えられた水処理装置であって、
前記反応槽は上端部及び下端部が開放された第一仕切によって、下部に散気装置を設置した第一領域と、散気装置を設けない第二領域とに分けられ、
前記散気装置は、
円柱状の管中心部と、
下端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持つ管下部と、
上端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持ち、かつ、前記管下部よりも長い管長を持つ管上部とを有しているエアリフト管である、
ことを特徴とする水処理装置に関する。
被処理水を曝気処理する反応槽によって被処理水を処理する方法であって、
前記反応槽は上端部及び下端部が開放された第一仕切によって、下部に散気装置を設置した第一領域と前記散気装置を設けない第二領域とに分けられ、
前記散気装置は、
円柱状の管中心部と、
下端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持つ管下部と、
上端面が管中心部の径よりも大きな径を持ち、かつ、前記管下部よりも長い管長を持つ上部とを有して前記いるエアリフト管であり、
前記反応槽において前記散気装置から放出される空気によって、被処理水を前記第一領域及び前記第二領域間で循環させることを特徴とする水処理方法に関する。
前記第三仕切は、前記第二仕切よりも前記膜分離槽側であり、
前記第三仕切の上端部は、前記第二仕切の上端部よりも低い位置にあり、
前記第三仕切の下端部は、底面に接しており、
前記第二仕切と前記第三仕切との間には、前記反応槽から前記膜分離槽に向かって処理水を供給する給水経路が形成されている。
本発明に係る水処理装置及び水処理方法で使用する散気装置の一例を、図1に示す。散気装置10は、円柱状の管中心部10cと、下端面32aが管中心部10cの径よりも大きな径を持つ管下部10aと、上端面32bが管中心部の径よりも大きな径を持つ管上部10bとから構成されるエアリフト管であり、管中心部10cは中空の円柱状である。また、下端面32a及び上端面32bは、いずれも円形となっている。図1において、X−X’は垂直方向の中心線であり、下端面32aの内径(直径)Aは、管中心部10cの内径(直径)dよりも大きい。同様に、上端面32bの内径(直径)Bも管中心部10cの内径dよりも大きい。さらに、10bの長さ(管長)は10aの長さよりも長い。
本発明に係る水処理装置(膜分離槽と一体化した水処理装置)に外部装置を接続した水処理システムの別の一例を、図7に示す。実施の形態2の水処理装置は、第二仕切11の下部に遮蔽部材33が設けられている以外は、実施の形態1の水処理装置と同様である。
本発明に係る水処理装置(膜分離槽と一体化した水処理装置)に外部装置を接続した水処理システムのさらに別の一例を、図9に示す。実施の形態3の水処理装置は、第二仕切11に隣接する第三仕切71が設けられている以外は、実施の形態1の水処理装置と同様である。
次に、本発明の水処理装置(実施の形態1〜3)の運転方法について説明する。水処理装置起動時には、原水及び粒状活性炭を同時に反応槽内に供給し、粒状活性炭を除く反応槽内の固形物濃度が500mg/L以上となるまで、膜分離槽内の固形分除去は行わず、自然立ち上げとする。
図10に示す構造及び寸法を有する水処理装置のラボ実験機を用い、ブロアによって10L/minの空気を散気装置10に供給した場合における反応槽底面付近の被処理液の流速について、コンピュータシミュレーションによる流動解析を行った。流動解析にはFLUENT6.3(ANSYS社)を用いた。
散気装置が、内径40mm、長さ400mmの中空円筒であること以外、すべて比較例と同じ設定条件で、反応槽底面付近の被処理液の流速について、コンピュータシミュレーションを実施した。
図10に示した反応槽において、微生物担体として密度1400kg/m3、代表長さ2.3mmの塩化ビニル製ビーズを使用する場合の水中のビーズ挙動について、コンピュータシミュレーションにより解析を行った。なお、散気装置及び空気量は実施例1と同じとした。
比較例1と同じ散気装置を使用する以外、すべて実施例2と同様にしてビーズ挙動をコンピュータシミュレーションにより解析した。
2:原水ポンプ
3:経路
4:水処理装置
5:第一領域
6:第二領域
7:反応槽
8:第一仕切(ドラフト板)
9a:第一仕切の上端部
9b:第一仕切の下端部
10:散気装置
(10a:管下部、10b:管上部、10c:管中心部)
11:第二仕切
12:膜分離槽
13:浸漬型膜分離装置
14a:第二仕切の下端部
14b:第二仕切の上端部
15:底面
15a:底面(水平部分)
15b:底面(傾斜部分)
16,55:経路
17:ドレン管(固形分除去手段)
18:ブロア
19a,19b:エア経路
20:流量計
21,25,26:経路
22:処理水タンク
23a,23b:経路
24:吸引ポンプ
27:次亜塩素酸貯留槽
28:薬液ポンプ
29:薬液経路
30:膜分離槽の散気装置
31:給気口
32a:散気装置の下端面
32b:散気装置の上端面
32c:散気装置の管中心部の断面
33:遮蔽部材
34:排水管
35:第二仕切内に収容可能な遮蔽部材
36:遮蔽補助部材
40:気泡
41:粒状活性炭(微生物担体)
71:第三仕切
71a:第三仕切の下端部
71b:第三仕切の上端部
72:給水経路
73:排水経路
74:返送経路
75:ポンプ
Claims (10)
- 被処理水を曝気処理する反応槽が備えられた水処理装置であって、
前記反応槽は上端部及び下端部が開放された第一仕切によって、下部に散気装置を設置した第一領域と、散気装置を設けない第二領域とに分けられ、
前記散気装置は、
円柱状の管中心部と、
下端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持つ管下部と、
上端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持ち、かつ、前記管下部よりも長い管長を持つ管上部とを有しているエアリフト管である、
ことを特徴とする水処理装置。 - 前記エアリフト管は少なくとも管中心部に、反応槽内に空気を供給するためのエア経路が接続されていることを特徴とする請求項1記載の水処理装置。
- 前記反応槽が担体を有し、前記担体が前記第一領域及び前記第二領域間を循環可能であり、かつ、被処理水を処理するための好気性微生物を担持させた微生物担体であ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。
- 前記第二領域から前記第一領域に向けて高さが低くなるように底面の一部が傾斜していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水処理装置。
- 前記反応槽の処理水を膜分離する浸漬型膜分離装置が備えられた膜分離槽を備え、
前記膜分離槽と前記反応槽とは、下端部が開放された第二仕切によって反応槽の第二領域と膜分離槽とが一体化されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の水処理装置。 - 前記膜処理槽から前記反応槽に向けて高さが低くなるように底面が傾斜していることを特徴とする請求項5に記載の水処理装置。
- 被処理水を曝気処理する反応槽によって被処理水を処理する方法であって、
前記反応槽は上端部及び下端部が開放された第一仕切によって、下部に散気装置を設置した第一領域と前記散気装置を設けない第二領域とに分けられ、
前記散気装置は、
円柱状の管中心部と、
下端面が前記管中心部の径よりも大きな径を持つ管下部と、
上端面が管中心部の径よりも大きな径を持ち、かつ、前記管下部よりも長い管長を持つ上部とを有して前記いるエアリフト管であり、
前記反応槽において前記散気装置から放出される空気によって、被処理水を前記第一領域及び前記第二領域間で循環させることを特徴とする水処理方法。 - 前記エアリフト管は少なくとも管中心部に、反応槽内に空気を供給するためのエア経路を有しており、
前記エア経路から前記エアリフト管内へと空気を供給することによって被処理水を曝気処理することを特徴とする請求項7に記載の水処理方法。 - 前記反応槽が被処理水を処理する好気性微生物を担持した担体を収容し、前記微生物担体は前記第一領域及び前記第二領域間を循環することを特徴とする請求項7又は8に記載の水処理方法。
- 下端部が開放された第二仕切によって、前記第二領域と浸漬型膜分離装置が備えられた膜分離槽とが接続されており、
前記反応槽で処理した被処理水を前記膜処理槽で処理することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の水処理方法。
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