JP2013530043A

JP2013530043A - 下水処理装置

Info

Publication number: JP2013530043A
Application number: JP2013516489A
Authority: JP
Inventors: チョ，ジョン−ヨン; チョン，キョン−イン
Original assignee: Dream Engineering Co ltd; DONG LIM ENG CO Ltd
Current assignee: Dream Engineering Co ltd; DONG LIM ENG CO Ltd
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2013-07-25
Anticipated expiration: 2031-01-19
Also published as: WO2012099283A1; SG186810A1; US20130098815A1; JP5612765B2

Abstract

本発明は、下水処理装置に関するものであって、より詳細には、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れ、かつ内部返送が不要でありながらも、流入水質の変化に適応的に対処しながら、適切な脱硝と脱燐とができて、目標処理水質を提供することができる下水処理装置に関する。

Description

本発明は、下水処理装置に係り、より詳細には、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れ、かつ内部返送が不要でありながらも、流入水質の変化に適応的に対処しながら、適切な脱硝と脱燐とができて、目標処理水質を提供することができる下水処理装置に関する。

下水（廃水を含む）処理において、以前には、主にＣＯＤ及びＢＯＤの適正数値に適するように下水を処理したが、最近、下水中の窒素及び燐による水の富栄養化が問題になることによって、下水処理装置から放出される処理水中の窒素及び燐の量を規制するのに至った。現在、このような規制レベルは、より厳格になっている趨勢である。

下水中の窒素及び燐を生物学的に処理しようとする一般的な施設は、生物反応槽と沈殿槽とで構成され、前記生物反応槽は、嫌気領域、無酸素領域、好気領域などの多様な組み合わせからなる。

生物学的に窒素を処理するためには、基本的に好気領域と無酸素領域とが要求され、好気領域でアンモニア性窒素が酸化されれば、該酸化された結果物である硝酸塩が無酸素領域で硝酸塩を電子受容体として使う従属栄養微生物によって、窒素ガスに脱硝化されて除去される。

また、生物学的に燐を処理するためには、基本的に嫌気領域と好気領域とが要求され、嫌気領域で燐を過剰摂取する微生物であるＰＡＯ（ｐｈｏｓｐｈａｔｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｓｍ）が燐を放出しながら、揮発性有機酸を吸収して、体内でＰＨＡ（ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎｏａｔｅ）を合成すれば、好気領域で前記ＰＡＯがＰＨＡを用いて成長しながら、燐を過剰摂取し、このように、燐を過剰摂取したＰＡＯをスラッジを通じて排出することで燐を除去する。

このような原理を用いて、生物学的に窒素及び燐を同時に処理しようとする施設が開発されたが、このような構造の実施形態が、図１及び図２に示されている。

図１は、従来のＡ２Ｏ工法のための下水処理装置の概略図であり、図２は、従来のＤＮＲ工法のための下水処理装置の概略図である。

図１を参照すると、Ａ２Ｏ工法と呼ばれる従来の下水処理装置は、嫌気槽、無酸素槽、好気槽及び沈殿槽の順次的な配列からなる簡単な構造の装置を使って、下水中の窒素及び燐を処理する一般的な工法である。

ところが、このようなシステムによれば、下水が流入される嫌気槽に沈殿槽からのスラッジも、返送スラッジ配管を通じて流入されるために、前記スラッジに含まれている相当量の硝酸塩によって、燐の処理が阻害される問題が発生する。

すなわち、流入される下水に含まれた有機酸及び生物学的二分性ＣＯＤ（ＲＢＣＯＤ、ｒｅａｄｉｌｙｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅＣＯＤ）が嫌気槽でＰＡＯによって利用される前に脱硝微生物によって、先に消耗するので、ＰＡＯは、体内にＰＨＡを十分に合成することができなくて、引き続き好気槽で燐を吸収することができず、燐はそのまま処理水と共に放流される。

特に、一般的な韓国国内の下水のように、ＴＫＮ（ｔｏｔａｌｋｊｅｌｄａｈｌｎｉｔｒｏｇｅｎ）／ＣＯＤ及びＴＰ（ｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ）／ＣＯＤ比率は高く、ＣＯＤ中でＲＢＣＯＤの含量は低い条件では、Ａ２Ｏ工法による燐処理効率の低下を避けることができない。

このようなＡ２Ｏ工法の問題点を解決するために、嫌気槽、無酸素槽、好気槽などの生物反応槽の配列を変更するか、一部の生物反応槽をさらに添加した類似Ａ２Ｏ工法が引き続き開発されており、また、嫌気槽内のＲＢＣＯＤの含量を高めるために、外部炭素源を付加的に供給することによって、窒素及び燐を除去する方法（大韓民国特許登録第３７５４１３号）も開発されている。

しかし、これら方法によれば、依然として沈殿槽の硝酸塩含有スラッジを嫌気槽内に返送させる根本的な問題点を内包しているために、効率的な燐の除去においては限界がある。

一方、前述したＡ２Ｏ工法及びそれと類似した工法の根本的な問題点として指摘された、沈殿槽のスラッジを嫌気槽に返送することの代わりに、Ａ２Ｏ工法での嫌気槽と無酸素槽との配置を変えて、沈殿槽のスラッジを無酸素槽１に返送させ、無酸素槽２をさらに配置して、図２のように、無酸素槽１、嫌気槽、無酸素槽２、好気槽及び沈殿槽の配列を成して下水を処理するＤＮＲ工法が開発された。

図２のＤＮＲ工法による下水処理装置によれば、沈殿槽のスラッジに含まれた硝酸塩が無酸素槽１に脱硝化された後に嫌気槽に移送されるために、嫌気槽でのＰＡＯの有機物吸収に差し支えを与えず、ＰＡＯが引き続き好気槽で成長して燐を過剰に吸収することができるので、燐の除去効率を高めうる。

ところが、このようなＤＮＲ工法は、無酸素槽１で微生物自分の有機物を利用した内生呼吸によって脱硝化がなされるために、その速度が著しく低いという短所が指摘される。一般的な下水の場合、流入水の有機物を利用した脱硝速度は、０．０４〜０．１５ｇＮＯ３−−Ｎ／ｇＶＳＳ（ｖｏｌａｔｉｌｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄ）／日である一方、内生呼吸による脱硝化は、流入水の有機物を利用した脱硝速度の２０〜５０％程度に非常に低いと知られている。

したがって、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れながら、内部返送を無くすことができ、また、流入水質の変化に適応的に対処しながら、窒素と燐とを適正に除去する新たな方案の下水処理装置が要求される。

本発明の目的は、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れ、かつ内部返送が不要でありながらも、流入水質の変化に適応的に対処しながら、適切な脱硝と脱燐とができて、目標処理水質を提供することができる下水処理装置を提供することである。

前記目的は、流入された下水のうち、固体物質を除去し、比重が大きな汚染物質を沈澱させて除去する沈砂池と、前記沈砂池を経た下水のうち、比重が小さな浮遊物質を沈澱させて除去する１次沈殿池と、前記１次沈殿池を経た下水を生物学的に処理する生物反応槽と、前記生物反応槽を経た下水で活性汚泥をフィルタリングして、好気性微生物は、再び前記生物反応槽にフィードバックさせ、分解されていない滓であるスラッジをフィルタリングする２次沈殿池とを含む下水処理装置であって、前記生物反応槽は、前記１次沈殿池を経た下水を処理する第１好気槽と、前記第１好気槽を経た下水を処理する無酸素槽と、前記無酸素槽を経た下水を処理する嫌気槽と、前記嫌気槽を経た下水を処理する第２好気槽とを含むが、前記第１好気槽には、前記第１好気槽と連結される前記１次沈殿池からの流入水と、前記第１好気槽内の微生物の個体数を維持させるために、前記第１沈殿池とは異なる側に配される前記２次沈殿池からの返送水が流入され、前記第１好気槽内には、前記流入水と前記返送水との急速混和のための急速混和器が設けられることを特徴とする下水処理装置によって達成される。

ここで、脱硝に必要な有機源を前記無酸素槽内に供給するが、前記無酸素槽の周りに沿って相互規則的に均等に配列される多数の第１ノズルを備えた無酸素槽用流入水供給管を含みうる。

前記無酸素槽内の処理水全域に脱硝微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、前記無酸素槽内に設けられて、前記無酸素槽内の処理水を緩速で混和させる無酸素槽用緩速混和器を含みうる。

脱燐微生物が、機作に必要な炭素源を前記嫌気槽内に供給するが、前記嫌気槽の周りに沿って相互規則的に均等に配列される多数の第２ノズルを備えた嫌気槽用流入水供給管を含みうる。

前記嫌気槽内の処理水全域に脱燐微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、前記嫌気槽内に設けられて、前記嫌気槽内の処理水を緩速で混和させる嫌気槽用緩速混和器を含みうる。

前記第２好気槽内に安定池の形成のために設けられ、過多越流を防止し、前記第２好気槽内の処理水に対する流出流速を所定の範囲に維持させて、硝酸化率を倍加させる少なくとも１つの間壁を含みうる。

前記第１好気槽と前記第２好気槽には、それぞれ送風機からの空気が浮遊される多数の空気ホールを備えた第１及び第２散気板が設けられうる。

前記第１好気槽、前記無酸素槽、前記嫌気槽及び前記第２好気槽の間には、多数の隔壁が形成され、前記多数の隔壁には、処理水が流動する多数の処理水流動ホールが形成されるが、前記多数の処理水流動ホールは、上部及び下部の位置が反復される上下迂流式の配置構造を有しうる。

本発明によれば、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れ、かつ内部返送が不要でありながらも、流入水質の変化に適応的に対処しながら、適切な脱硝と脱燐とができて、目標処理水質を提供することができる。

従来のＡ２Ｏ工法のための下水処理装置の概略図である。従来のＤＮＲ工法のための下水処理装置の概略図である。本発明の一実施形態による下水処理装置を備える下水処理系統図である。本発明の一実施形態による下水処理装置の平面構造図である。図４の縦断面構造図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施形態を説明する。

図３は、本発明の一実施形態による下水処理装置を備える下水処理系統図である。

図３を参照すると、一般的な下水処理系統は、大きく沈砂池、１次沈殿池、生物反応槽、及び２次沈殿池を備え、これらを経た後に放流される。

もちろん、図３は、極めて一般的な下水処理系統を表わしたものであって、地域と水質などの状況によって、他の機能の槽がさらに追加されることもある。例えば、２次沈澱後に塩素を除去する別途の槽が追加されるなどの構造が、その例であり得る。各構造について簡略に説明する。

沈砂池は、流入された下水を網を通過させながら、ビニール、紙、木の切片のように大きな固体物質を除去し、砂や砂利のように比重が大きな汚染物質を沈澱させて除去する場所である。
１次沈殿池は、物理的処理とも言うが、比重が小さな浮遊性物質を沈澱させて除去し、水に浮かぶ油や滓などを吸い取る役割を果たす。

生物反応槽は、他の言葉で放棄槽または生物学的処理槽とも呼ばれる。前述した従来技術で説明された図１及び図２の構造は、いずれも生物反応槽に該当し、以下で詳しく説明される本発明の下水処理装置も、主にこの生物反応槽を示す。このような生物反応槽としての本発明の下水処理装置については、図４及び図５を参照して後述する。

２次沈殿池は、活性汚泥をフィルタリングして、好気性微生物は、再び生物反応槽にフィードバックさせ、分解されていない滓であるスラッジをフィルタリングする場所である。活性汚泥とは、分解過程で生じた沈殿物と微生物とが混じていることを言い、好気性微生物とは、有機物を分解してエネルギーを得るのに酸素を消費する微生物を示す。

図４は、本発明の一実施形態による下水処理装置の平面構造図であり、図５は、図４の縦断面構造図である。

これら図面に示したように、本実施形態の下水処理装置は、流入された下水のうち、固体物質を除去し、比重が大きな汚染物質を沈澱させて除去する沈砂池と、前記沈砂池を経た下水のうち、比重が小さな浮遊物質を沈澱させて除去する１次沈殿池と、前記１次沈殿池を経た下水を生物学的に処理する生物反応槽と、前記生物反応槽を経た下水で活性汚泥をフィルタリングして、好気性微生物は、再び生物反応槽にフィードバックさせ、分解されていない滓であるスラッジをフィルタリングする２次沈殿池とを含む下水処理装置であって、この際の生物反応槽は、１次沈殿池を経た下水を処理する第１好気槽と、第１好気槽を経た下水を処理する無酸素槽と、無酸素槽を経た下水を処理する嫌気槽と、嫌気槽を経た下水を処理する第２好気槽が下水の処理のために、下水が処理される方向に沿って相互隣接して配列される構造を有する。すなわち、本実施形態の下水処理装置で、生物反応槽は、第１好気槽、無酸素槽、嫌気槽、第２好気槽が相互隣接して配列される４段で構成される。

便宜上、第１好気槽、無酸素槽、嫌気槽、第２好気槽には、別途の図面参照符号を付与していない。各槽の役割及び構造について説明すれば、次の通りである。

まず、第１好気槽は、微生物が好気性（酸素が存在する状態）で汚染物（有機物など）を分解するための環境を造成した反応槽である。例えば、水族館を思うことができるが、このような第１好気槽には、継続的に酸素が供給され、それによって汚染物が分解されうる。

このために、第１好気槽には、図示していない送風機からの空気が浮遊される多数の空気ホール１１を備えた第１散気板１０が設けられる。もちろん、本発明の権利範囲が、これに制限される必要はなく、第１散気板１０の代わりに、エアブロワーを設置しても良い。

このような第１好気槽には、第１好気槽と連結される１次沈殿池からの流入水と、第１好気槽内の微生物の個体数を維持させるために、第１沈殿池とは異なる側に配される２次沈殿池からの返送水が流入されるが、この際、第１好気槽内には、流入水と返送水との急速混和のための急速混和器が設けられる。参考までに、図３を参照する時、２次沈殿池で返送水を返送させる理由は、第１好気槽内に微生物の個体数を維持させるための手段である。

このように、１次沈殿池から流入される流入水と２次沈殿池から返送される返送水との溶解性成分及びコロイド性有機物を第１好気槽に浮遊成長している微生物プラグに均等な拡散を通じる有機物濃度を第１好気槽内に均等に分散して、微生物が有機物を攝取・分解することができる最適の環境を迅速に造成できるように、流入水と返送水との急速混和のための手段として急速混和器１２が設けられる。急速混和器１２とは、モータの速度を増加させた攪拌器であると言える。

この際、急速混和器１２は、第１好気槽内で開放部１４が形成された区画空間部１３内に配されることができるが、必ずしもそのようである必要はない。開放部１４は、隔壁１５の第１好気槽内の下部領域に設けられることが望ましい。

第１好気槽と無酸素槽との間には、第１隔壁５１が形成されるが、第１隔壁５１に形成される第１処理水流動ホール５１ａは、上部位置に設けられる。したがって、第１好気槽内の処理水は、上部位置の第１処理水流動ホール５１ａを通じて無酸素槽に流動する。このように、処理水の流れを上向きに誘導することによって、第１好気槽内の滞留時間を最大化させ、これにより、流入水のＢＯＤ除去で無酸素槽での脱硝微生物の機作を期待することができ、酸素との混和機能も極大化することができる。

次いで、無酸素槽は、硝酸化された微生物混合液（ＭＬＳＳ）を返送させて脱硝を具現させる場所である。このような無酸素槽には、多数の第１ノズル２２を備えた無酸素槽用流入水供給管２１が連結される。無酸素槽用流入水供給管２１は、多数の第１ノズル２２を通じて脱硝に必要な有機源を無酸素槽内に供給する役割を果たす。

この場合、有機源が無酸素槽に均等に供給されるように、無酸素槽用流入水供給管２１は、無酸素槽の周りに沿って配列され、多数の第１ノズル２２は、無酸素槽用流入水供給管２１の周りに沿って相互規則的に均等に配列される。

そして、無酸素槽には、無酸素槽内の処理水全域に脱硝微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、無酸素槽内の処理水を緩速で混和させる無酸素槽用緩速混和器２３が備えられる。
無酸素槽用緩速混和器２３は、前述した急速混和器１２よりモータの回転速度が低いことを意味する。このような無酸素槽用緩速混和器２３を動作させれば、無酸素槽内の全面的で均等な微生物濃度の状態を維持することができる利点がある。概略的に示したように、無酸素槽用緩速混和器２３は、高さ別に多数の撹拌羽根２３ａを備えている。

無酸素槽と嫌気槽との間には、第２隔壁５２が形成されるが、第２隔壁５２に形成される第２処理水流動ホール５２ａは、下部位置に設けられる。したがって、無酸素槽内の処理水は、下部位置の第２処理水流動ホール５２ａを通じて嫌気槽に流動する。

次いで、嫌気槽は、微生物が嫌気性（酸素が存在しない状態）で汚染物（有機物など）を分解するための環境を造成した反応槽である（例えば、トイレの浄化槽）。すなわち、嫌気性状態で生息する微生物を用いて有機物を処理する装置であるが、好気槽と異なる点であれば、酸素供給を遮断しなければならないので、エアレーション装置がないということである。

敷衍すれば、脱燐微生物が嫌気槽で燐を放出し、次の段の第２好気槽で燐過多攝取を可能にするために、脱燐微生物が体内にある燐を最大限放出できるように、ＤＯ濃度を嫌気状態に維持する。

このような嫌気槽には、多数の第２ノズル３２を備えた嫌気槽用流入水供給管３１が連結される。嫌気槽用流入水供給管３１は、多数の第２ノズル３２を通じて脱燐微生物が機作に必要な炭素源を嫌気槽内に供給する役割を果たす。

この場合、炭素源が嫌気槽に均等に供給されるように、嫌気槽用流入水供給管３１は、嫌気槽の周りに沿って配列され、多数の第２ノズル３２は、嫌気槽用流入水供給管３１の周りに沿って相互規則的に均等に配列される。ここで、嫌気槽用流入水供給管３１は、前述した無酸素槽用流入水供給管２１と同一のラインであり、あるいは別個のラインでもあり得る。

そして、嫌気槽には、嫌気槽内の処理水全域に脱燐微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、嫌気槽内の処理水を緩速で混和させる嫌気槽用緩速混和器３３が備えられる。このような嫌気槽用緩速混和器３３を動作させれば、嫌気槽内の全面的で均等な微生物濃度の状態を維持することができる利点がある。嫌気槽用緩速混和器３３は、無酸素槽用緩速混和器２３と同一なものであり得る。

嫌気槽と第２好気槽との間には、第３隔壁５３が形成されるが、第３隔壁５３に形成される第３処理水流動ホール５３ａは、上部位置に設けられる。したがって、嫌気槽内の処理水は、上部位置の第３処理水流動ホール５３ａを通じて嫌気槽に流動する。

最後に、第２好気槽は、硝酸化率を極大化させるために設けられた部分である。すなわち、第２好気槽は、嫌気槽で燐を放出した微生物が第２好気槽で再び燐過多攝取を可能にするために設けられる。

第２好気槽には、図示していない送風機からの空気が浮遊される多数の空気ホール４１を備えた第２散気板４０が設けられる。もちろん、本発明の権利範囲が、これに制限される必要はなく、第２散気板４０の代わりに、エアブロワーを設置しても良い。

このような第２好気槽内には、過多越流を防止し、第２好気槽内の処理水に対する流出流速を所定の範囲に維持させて、硝酸化率を倍加させる間壁６０が設けられる。間壁６０には、その下部領域に処理水流動ホール６１が形成される。間壁６０によって、第２好気槽内には、安定池６５が形成されるが、このような安定池６５によって、過多越流が防止されることはもとより、適正池内滞留時間を確保し、これを通じて硝酸化率を極大化させることができる。

第２好気槽の後端には、終沈分配水路と終沈とがそれぞれ配されるが、第２好気槽との間には、第４隔壁５４が形成され、第４隔壁５４に形成される第４処理水流動ホール５４ａは、上部位置に設けられる。したがって、第２好気槽内の処理水は、上部位置の第４処理水流動ホール５４ａを通じて嫌気槽に流動する。

結果的に、第１好気槽、無酸素槽、嫌気槽、第２好気槽、終沈分配水路に沿って流れる処理水は、上下迂流式の配列の流動ホール５１ａ〜５４ａ、６１を通じて流れる。上下迂流式の配列とは、水が上部と下部とに反復されながら、水が流れることを意味する。

このような構成を有する下水処理装置の動作について説明すれば、次の通りである。

沈砂池と１次沈殿池とを経て流入される流入水と２次沈殿池から返送される返送水は、第１好気槽内に流入された後、急速混和された後、上部位置で無酸素槽に流動する。

そして、無酸素槽内で窒素放出の脱硝作用が行われる。脱硝作用時、無酸素槽用流入水供給管２１を通じて脱硝に必要な有機源が供給され、無酸素槽用緩速混和器２３によって、無酸素槽内の全面的で均等な微生物濃度の状態が維持されながら、脱硝作用が進行する。

次に、無酸素槽内の処理水は、下部位置で嫌気槽内に流動し、嫌気槽内で燐放出作用が進行する。燐放出作用時、嫌気槽用流入水供給管３１を通じて脱燐微生物が機作に必要な炭素源が供給され、嫌気槽用緩速混和器３３によって、嫌気槽内の全面的で均等な微生物濃度の状態が維持されながら、燐放出作用が進行する。

その後に、嫌気槽内の処理水は、上部位置で第２好気槽内に流動し、第２好気槽の安定池６５を通じて適正池内滞留時間が確保されて、すなわち、処理水に対する流出流速を所定の範囲に維持させることによって、硝酸化率を極大化させる。硝酸化率が極大化された処理水は、終沈分配水路と終沈とに向ける。

このように、化学処理作用が完了した処理水は、２次沈殿池を経り、２次沈殿池で活性汚泥をフィルタリングして、好気性微生物は、再び生物反応槽にフィードバックさせ、分解されていない滓であるスラッジをフィルタリングして放流する。

このように、本実施形態によれば、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）の間に、微生物混合液（ＭＬＳＳ）と有機物との均等な拡散で処理水質に優れ、かつ内部返送が不要でありながらも、流入水質の変化に適応的に対処しながら、適切な脱硝と脱燐とができて、目標処理水質を提供させうる。

実際に、水理学的滞留時間（ＨＲＴ）を６〜８時間、固形物滞留時間（ＳＲＴ）を１０〜１５日、微生物混合液（ＭＬＳＳ）を２５００〜３５００ｍｇ／ｌ、そして、スラッジ返送比を５０〜１００％に設計し、シミュレーションを実施すれば、ＢＯＤ９８％以上、ひさし９５％以上、ＳＳ９８％以上、Ｔ−Ｎ及びＴ−Ｐ８５％の処理効率を期待することができた。

このように、本発明は、記載の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を外れずに多様に修正及び変形できるということは、当業者に自明である。したがって、そのような修正例または変形例は、本発明の特許請求の範囲に属すると言わなければならない。

本発明は、下水処理装置関連の技術分野に適用されうる。

１０：第１散気板
１２：急速混和器
２１：無酸素槽用流入水供給管
２２：第１ノズル
２３：無酸素槽用緩速混和器
３１：嫌気槽用流入水供給管
３２：第２ノズル
３３：嫌気槽用緩速混和器
４０：第２散気板
１１、４１：空気ホール
５１〜５４：隔壁
６０：間壁

Claims

流入された下水のうち、固体物質を除去し、比重が大きな汚染物質を沈澱させて除去する沈砂池と、前記沈砂池を経た下水のうち、比重が小さな浮遊物質を沈澱させて除去する１次沈殿池と、前記１次沈殿池を経た下水を生物学的に処理する生物反応槽と、前記生物反応槽を経た下水で活性汚泥をフィルタリングして、好気性微生物は、再び前記生物反応槽にフィードバックさせ、分解されていない滓であるスラッジをフィルタリングする２次沈殿池とを含む下水処理装置であって、前記生物反応槽は、前記１次沈殿池を経た下水を処理する第１好気槽と、前記第１好気槽を経た下水を処理する無酸素槽と、前記無酸素槽を経た下水を処理する嫌気槽と、前記嫌気槽を経た下水を処理する第２好気槽とを含むが、前記第１好気槽には、前記第１好気槽と連結される前記１次沈殿池からの流入水と、前記第１好気槽内の微生物の個体数を維持させるために、前記第１沈殿池とは異なる側に配される前記２次沈殿池からの返送水が流入され、前記第１好気槽内には、前記流入水と前記返送水との急速混和のための急速混和器が設けられることを特徴とする下水処理装置。
脱硝に必要な有機源を前記無酸素槽内に供給するが、前記無酸素槽の周りに沿って相互規則的に均等に配列される多数の第１ノズルを備えた無酸素槽用流入水供給管を含むことを特徴とする請求項１に記載の下水処理装置。
前記無酸素槽内の処理水全域に脱硝微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、前記無酸素槽内に設けられて、前記無酸素槽内の処理水を緩速で混和させる無酸素槽用緩速混和器を含むことを特徴とする請求項２に記載の下水処理装置。
脱燐微生物が、機作に必要な炭素源を前記嫌気槽内に供給するが、前記嫌気槽の周りに沿って相互規則的に均等に配列される多数の第２ノズルを備えた嫌気槽用流入水供給管を含むことを特徴とする請求項１に記載の下水処理装置。
前記嫌気槽内の処理水全域に脱燐微生物濃度が実質的に均一に維持されるように、前記嫌気槽内に設けられて、前記嫌気槽内の処理水を緩速で混和させる嫌気槽用緩速混和器を含むことを特徴とする請求項４に記載の下水処理装置。
前記第２好気槽内に安定池の形成のために設けられ、過多越流を防止し、前記第２好気槽内の処理水に対する流出流速を所定の範囲に維持させて、硝酸化率を倍加させる少なくとも１つの間壁を含むことを特徴とする請求項１に記載の下水処理装置。
前記第１好気槽と前記第２好気槽には、それぞれ送風機からの空気が浮遊される多数の空気ホールを備えた第１及び第２散気板が設けられることを特徴とする請求項１に記載の下水処理装置。
前記第１好気槽、前記無酸素槽、前記嫌気槽及び前記第２好気槽の間には、多数の隔壁が形成され、前記多数の隔壁には、処理水が流動する多数の処理水流動ホールが形成されるが、前記多数の処理水流動ホールは、上部及び下部の位置が反復される上下迂流式の配置構造を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうち何れか一項に記載の下水処理装置。