JP2014140787A - Water treatment system and water treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、海水、汽水及び地下水等を処理する水処理システム及び水処理方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a water treatment system and a water treatment method for treating seawater, brackish water, groundwater, and the like.
一般に、海水、汽水または地下水等の原水から、生活用水、工業用水または農業用水等を製造する水処理システムでは、活性汚泥法(沈殿法)等の生物処理法、膜ろ過法等が用いられている。 In general, in water treatment systems that produce domestic water, industrial water, agricultural water, etc. from raw water such as seawater, brackish water, or groundwater, biological treatment methods such as the activated sludge method (precipitation method), membrane filtration methods, etc. are used. Yes.
生物処理法は、原水中に含有される有機物質及び無機物質等の処理対象物質を微生物により分解させる方法である。生物処理法では、良質なフロックを形成するとともに、微生物を付着させておく担体上に微生物を維持させるために、微生物を高活性な状態に維持する必要がある。例えば、好気性微生物を用いた場合では、散気装置等を用いて原水中の溶存酸素量を制御することで、好気性微生物を高活性な状態に維持する。 The biological treatment method is a method for decomposing treatment target substances such as organic substances and inorganic substances contained in raw water with microorganisms. In the biological treatment method, it is necessary to maintain the microorganism in a highly active state in order to form a good quality floc and maintain the microorganism on the carrier on which the microorganism is attached. For example, when an aerobic microorganism is used, the aerobic microorganism is maintained in a highly active state by controlling the amount of dissolved oxygen in the raw water using an air diffuser or the like.
一方、膜ろ過法は、原水中に含有される処理対象物質を分離膜により除去する方法である。そのため、膜ろ過法では、ろ過の過程において、浮遊物質等が膜面上または膜内に付着及び堆積し、膜を詰まらせる現象(ファウリング)が発生することがある。ファウリングは、膜の抵抗及び圧力の上昇を引き起こし、膜の薬品洗浄頻度の増加及び膜の交換コストを押し上げる要因となる。ファウリングを発生させる要因としては、生物学的要因の影響力が大きいことが分かってきており、主な要因物質としては、付着性細菌やその代謝物である粘着性物質等が挙げられる(バイオファウリング)。そこで、膜ろ過法を用いた水処理システムでは、バイオファウリング対策として、微生物の餌となり得る有機成分の除去を行う方法が提案されている。 On the other hand, the membrane filtration method is a method of removing a target substance contained in raw water with a separation membrane. For this reason, in the membrane filtration method, a phenomenon (fouling) may occur in which a suspended substance or the like adheres and accumulates on the membrane surface or in the membrane and clogs the membrane during the filtration process. Fouling causes an increase in membrane resistance and pressure, which increases the frequency of membrane chemical cleaning and increases membrane replacement costs. As a factor causing fouling, it has been known that the influence of biological factors is great, and examples of the main factor substances include adherent bacteria and sticky substances that are metabolites thereof (biotechnology). Fouling). Therefore, in a water treatment system using a membrane filtration method, a method for removing organic components that can be a bait for microorganisms has been proposed as a measure against biofouling.
上記に示すように、従来の水処理システムでは、生物学的要因の影響力が大きく、原水の水質が日変動または季節変動した場合、安定した処理水質を得ることが難しくなり、稼働率の低下を招く恐れがある。 As shown above, in conventional water treatment systems, the influence of biological factors is large, and when the quality of raw water changes daily or seasonally, it becomes difficult to obtain a stable treated water quality, resulting in a decrease in operating rate. There is a risk of inviting.
そこで、目的は、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことが可能な水処理システム及び水処理方法を提供することにある。 Accordingly, an object is to provide a water treatment system and a water treatment method capable of performing stable water treatment in consideration of the influence of biological factors.
本実施形態によれば、水処理システムは、処理装置及び制御物質注入装置を具備する。処理装置は、原水中に含有する処理対象物質を微生物により分解して、処理水を生成する処理槽を備える。制御物質注入装置は、前記微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を前記処理槽へ注入する。 According to this embodiment, the water treatment system includes a treatment device and a control substance injection device. A processing apparatus is equipped with the processing tank which decomposes | disassembles the process target substance contained in raw | natural water with microorganisms, and produces | generates treated water. The control substance injection device injects a control substance that controls the production of metabolites by the microorganisms into the treatment tank.
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る生物処理法を用いる水処理システムの構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system using the biological treatment method according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施形態の水処理システムは、処理装置1及び制御物質注入装置2を備える。
As shown in FIG. 1, the water treatment system of this embodiment includes a
処理装置1は、処理槽11を有する。
The
処理槽11は、微生物により処理対象物質を分解する生物処理法を用いて、原水中に含有する処理対象物質を分解し、原水から生活用水、工業用水または農業用水等の処理水を生成する。処理槽11では、制御物質注入装置2から注入される制御物質により、微生物同士の情報伝達を活性化させることで、微生物による代謝物の産生を促進し、良質なフロック形成や担体上での微生物の維持を図る。
The
微生物による代謝物を産生するメカニズムとして、クオラム・センシングが知られている。クオラム・センシングとは、微生物同士が伝達物質を介して周囲の仲間の密度を感知し、さまざまな遺伝子の出現を活性化する機構であり、特定の遺伝子の転写活性を制御するものである。伝達物質による微生物の機構の例として、グラム陰性細菌による機構について説明する。 Quorum sensing is known as a mechanism for producing metabolites by microorganisms. Quorum sensing is a mechanism in which microorganisms sense the density of their surrounding peers via a transmitter and activate the appearance of various genes, and control the transcriptional activity of specific genes. As an example of the mechanism of microorganisms by a transmitter, a mechanism by gram-negative bacteria will be described.
グラム陰性細菌は、主にアシル化ホモセリンラクトン(以下、AHLと表記する。)を伝達物質として使用する。グラム陰性細菌による合成機構では、合成タンパク質の一つであるIタンパク質が伝達物質であるAHLを合成する。合成されたAHLは、外部へ放出され、他のグラム陰性細菌が放出したAHLを取り込む。グラム陰性細菌の放出機構では、外部から取り込んだAHLと結合タンパク質とが合体する。グラム陰性細菌は、このAHLと結合タンパク質とが合体し、スイッチの役割をしているグラム陰性細菌の目的遺伝子をたたくことで、代謝物を放出するスイッチをONする。代謝物を放出するスイッチをONすることにより、グラム陰性細菌は、ファウリングの要因物質の一つであるTransparent Exopolymer Particles(以下、TEPと表記する)やExtracellular Polymeric Substance(以下、EPSと表記する)等の多糖類を放出する仕組みとなっている。グラム陰性細菌等の微生物は、このクオラム・センシングを利用して代謝物を産生する。 Gram-negative bacteria mainly use acylated homoserine lactone (hereinafter referred to as AHL) as a transmitter. In the synthesis mechanism by Gram-negative bacteria, I protein, which is one of the synthetic proteins, synthesizes AHL as a transmitter. The synthesized AHL is released to the outside and takes up the AHL released by other Gram-negative bacteria. In the release mechanism of Gram-negative bacteria, AHL taken in from the outside and the binding protein are combined. The Gram-negative bacterium combines the AHL and the binding protein, and turns on the switch that releases the metabolite by hitting the target gene of the Gram-negative bacterium that acts as a switch. By turning on the switch that releases metabolites, Gram-negative bacteria can become one of fouling factors such as Transparent Exopolymer Particles (hereinafter referred to as TEP) and Extracellular Polymeric Substance (hereinafter referred to as EPS). It is a mechanism to release polysaccharides such as. Microorganisms such as gram-negative bacteria produce metabolites using this quorum sensing.
制御物質注入装置2は、処理槽11内の原水中に存在する微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を処理槽11へ注入するものであり、第1の注入部21を有する。第1の注入部21は、制御物質として、上記処理槽11内で活動する微生物による代謝物の産生を促進する伝達物質を、予め決定された量注入する。
The control
なお、第1の注入部21により処理槽11へ注入される伝達物質は、上記AHLのうち、例えば、ブチリルホモセリンラクトン(N-butyryl-L-Homoserine lactone)、ヘキサノイルホモセリンラクトン(N-hexanoyl-L-Homoserine lactone)、ヘプタノイルホモセリンラクトン(N-heptanoyl-L-Homoserine lactone)及びオクタノイルホモセリンラクトン(N-octanoyl-L-Homoserine lactone)である。
In addition, the transmission substance inject | poured into the
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、第1の注入部21は、処理槽11へ伝達物質を注入することで、処理槽11内における微生物同士の情報伝達を活性化させる。これにより、微生物による代謝物の産生が促進され、水処理システムは、微生物の代謝物による担体上への維持能力を向上させることが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the 1st injection | pouring
また、活性汚泥法を用いた水処理システムでは、活性汚泥を沈殿させて上澄みを処理するため、沈殿しやすい活性汚泥のフロック形成が重要となる。フロック形成には、活性汚泥法による代謝物の産生が必要であるため、活性汚泥法においては、代謝物の適度な産生が重要である。上記第1の実施形態において、第1の注入部21は、伝達物質を処理槽11内へ注入するようにしている。これにより、水処理システムは、処理槽11内の適度な伝達物質濃度を保つことが可能となる。すなわち、水処理システムは、良質なフロック形成を可能とし、処理効率を向上させることが可能となる。
Further, in the water treatment system using the activated sludge method, activated sludge is precipitated and the supernatant is treated. Therefore, it is important to form flocs of activated sludge that are likely to settle. Since floc formation requires production of metabolites by the activated sludge method, appropriate production of metabolites is important in the activated sludge method. In the first embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors.
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態に係る生物処理法を用いる水処理システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施形態と上記第1の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system using the biological treatment method according to the second embodiment. In addition, description of the part which this embodiment and the said 1st Embodiment overlap is abbreviate | omitted.
図2に示す水質分析装置3は、原水を処理した処理水を取得し、処理水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、処理水に含有するTOC(Total Organic Carbon)濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、処理水の分析結果を第1の制御部22へ送信する。
A
制御物質注入装置2は、第1の制御部22及び第1の注入部23を有する。
The controlled
第1の制御部22は、水質分析装置3による処理水の分析結果に基づいて、処理槽11へ注入する伝達物質の注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。例えば、上記処理水のTOC濃度が高い場合、処理槽11内に存在する微生物の活動により、原水中の処理対象物質が処理しきれていない可能性がある。すなわち、生物処理法では、担体への微生物維持力が悪化する可能性がある。また、活性汚泥法では、良質なフロックが形成されにくくなる可能性がある。そのため、第1の制御部22は、伝達物質が頻繁に注入されるよう、注入条件を決定する。第1の制御部22は、伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。なお、第1の制御部22は、第1の注入部23をオンラインまたはオフラインで制御する。
The
第1の注入部23は、第1の制御部22により決定される注入条件に従い、上記処理槽11内の原水中に存在する微生物による代謝物の産生を促進する伝達物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、処理水の水質分析を行う。第1の制御部22は、水質分析装置3による処理水の分析結果に基づいて伝達物質の注入条件を決定する。第1の制御部22は、決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。これにより、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、注入条件を決定し、伝達物質を処理槽11内へ注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、伝達物質を注入することが可能となるため、伝達物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject the transmission substance according to the treatment state of the treated water, it is possible to prevent over injection of the transmission substance (cost reduction) and reduce the burden on the operator.
(第2の実施形態の変形例)
図3は、第2の実施形態に係る水処理システムの構成の変形例を示すブロック図である。なお、第2の実施形態の変形例と上記第2の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(Modification of the second embodiment)
FIG. 3 is a block diagram illustrating a modification of the configuration of the water treatment system according to the second embodiment. In addition, description of the part which the modification of 2nd Embodiment and the said 2nd Embodiment overlap is abbreviate | omitted.
図3に示す水質分析装置3は、原水を取得し、原水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、原水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、原水の分析結果を第1の制御部22へ送信する。
The
制御物質注入装置2は、第1の制御部22及び第1の注入部23を有する。
The controlled
第1の制御部22は、水質分析装置3による原水の分析結果に基づいて、処理槽11へ注入する伝達物質の注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。例えば、上記原水のTOC濃度が高い場合、処理槽11内に存在する微生物の活動により、原水中の処理対象物質が処理しきれない可能性がある。すなわち、生物処理法では、担体への微生物維持力が悪化する可能性がある。また、活性汚泥法では、良質なフロックが形成されにくくなる可能性がある。そのため、第1の制御部22は、伝達物質が頻繁に注入されるよう、注入条件を決定する。第1の制御部22は、伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。
The
第1の注入部23は、第1の制御部22により決定される注入条件に従い、上記処理槽11内の原水に伝達物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、原水の水質分析を行う。第1の制御部22は、原水の分析結果に基づいて伝達物質の注入条件を決定する。第1の制御部22は、決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。これにより、水処理システムは、原水の水質に応じて、注入条件を決定し、伝達物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、原水の水質に応じて、伝達物質を注入することが可能となるため、伝達物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject a transmission substance according to the quality of raw water, it can prevent excessive injection of the transmission substance (cost reduction) and reduce the burden on the operator.
ここで、上記第2の実施形態及び第2の実施形態の変形例において、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水のいずれか一方のみの水質分析を行っているが、この限りではない。例えば、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水、両方の水質分析を行ってもよい。また、第1の制御部22は、処理水及び原水それぞれの分析結果に基づいて、伝達物質の注入条件を決定してもよい。
Here, in the second embodiment and the modified example of the second embodiment, the
(第3の実施形態)
図4は、第3の実施形態に係る膜ろ過法を用いる水処理システムの構成を示すブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system using a membrane filtration method according to the third embodiment.
図4に示す本実施形態の水処理システムは、処理装置1及び制御物質注入装置2を備える。
The water treatment system of this embodiment shown in FIG. 4 includes a
処理装置1は、分離膜12を有する。
The
分離膜12は、原水中に含有する処理対象物質を除去し、原水から生活用水、工業用水または農業用水等の処理水を生成する。
The
制御物質注入装置2は、原水中に存在する微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を原水に注入するものであり、第2の注入部24を有する。第2の注入部24は、制御物質として、微生物による代謝物の産生を抑制する伝達阻害物質を、予め決定された量注入する。
The control
なお、第2の注入部24により原水へ注入される伝達阻害物質は、例えば、シクロデキストリン、アシラーゼ及びラクトナーゼ等である。
In addition, the transmission inhibitory substance inject | poured into raw | natural water by the 2nd injection | pouring
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、第2の注入部24は、原水に伝達阻害物質を注入するようにしている。これにより、微生物は、情報伝達が阻害され、代謝物の産生が抑制されることとなる。微生物による代謝物の産生が抑制されることにより、水処理システムは、ファウリングを抑制することが可能となる。
According to the above configuration, in the water treatment system according to the present embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、ファウリングを抑制することにより、膜の薬品洗浄頻度及び膜交換頻度等を低減でき、膜の薬品洗浄頻度及び膜交換頻度等を低減によるコスト削減を図ることができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, the water treatment system can reduce the chemical cleaning frequency and the membrane replacement frequency of the membrane by suppressing fouling, and can reduce the cost by reducing the chemical cleaning frequency and the membrane replacement frequency of the membrane.
(第4の実施形態)
図5は、第4の実施形態に係る膜ろ過法を用いる水処理システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施形態と上記第3の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system using a membrane filtration method according to the fourth embodiment. In addition, description of the part which this embodiment and the said 3rd Embodiment overlap is abbreviate | omitted.
図5に示す水質分析装置3は、原水を処理した処理水を取得し、処理水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、処理水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、処理水の分析結果を第2の制御部25へ送信する。
The
制御物質注入装置2は、第2の制御部25及び第2の注入部26を有する。
The controlled
第2の制御部25は、水質分析装置3による処理水の分析結果に基づいて、原水に注入される伝達阻害物質の注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。第2の制御部25は、原水に注入される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。なお、第2の制御部25は、第2の注入部26をオンラインまたはオフラインで制御する。
The
第2の注入部26は、第2の制御部25により決定される注入条件に従い、上記原水に伝達阻害物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、処理水の水質分析を行う。第2の制御部25は、処理水の分析結果に基づいて伝達阻害物質の注入条件を決定する。第2の制御部25は、決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、注入条件を決定し、伝達阻害物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、伝達阻害物質を注入することが可能となるため、伝達阻害物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject a transmission inhibiting substance according to the treatment state of the treated water, it can prevent excessive injection of the transmission inhibiting substance (cost reduction) and reduce the burden on the operator. it can.
(第4の実施形態の変形例1)
図6は、第4の実施形態に係る水処理システムの構成の変形例1を示すブロック図である。なお、第4の実施形態の変形例1と上記第4の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(
FIG. 6 is a block diagram illustrating a first modification of the configuration of the water treatment system according to the fourth embodiment. In addition, description of the part which the
図6に示す水質分析装置3は、原水を取得し、原水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、原水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、原水の分析結果を第2の制御部25へ送信する。
The
制御物質注入装置2は、第2の制御部25及び第2の注入部26を有する。
The controlled
第2の制御部25は、水質分析装置3による原水の分析結果に基づいて、原水に注入される伝達阻害物質の注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。第2の制御部25は、原水に注入される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。
The
第2の注入部26は、第2の制御部25により決定される注入条件に従い、上記原水に伝達阻害物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、原水の水質分析を行う。第2の制御部25は、原水の分析結果に基づいて伝達阻害物質の注入条件を決定する。第2の制御部25は、決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、原水の水質に応じて、注入条件を決定し、伝達阻害物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、原水の水質に応じて、伝達阻害物質を注入することが可能となるため、伝達阻害物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. Further, since the water treatment system can inject a transmission inhibitory substance according to the quality of raw water, it is possible to prevent excessive injection of the transmission inhibitory substance (cost reduction) and reduce the burden on the operator.
ここで、上記第4の実施形態及び第4の実施形態の変形例1において、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水のいずれか一方のみの水質分析を行っているが、この限りではない。例えば、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水、両方の水質分析を行ってもよい。また、第2の制御部25は、処理水及び原水それぞれの分析結果に基づいて、伝達阻害物質の注入条件を決定してもよい。
Here, in the said 4th Embodiment and the
(第4の実施形態の変形例2)
図7は、第4の実施形態に係る水処理システムの構成の変形例2を示すブロック図である。なお、第4の実施形態の変形例2と上記第4の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(
FIG. 7 is a block diagram showing a second modification of the configuration of the water treatment system according to the fourth embodiment. In addition, description of the part which the
図7に示す第4の実施形態の変形例2は、第4の実施形態に係る水処理システムの構成において、処理装置1が有する分離膜12として、逆浸透膜(RO膜:reverse osmosis membrane)を使用する場合について記載する。
水質分析装置3は、原水を処理するときに生成される濃縮水を取得し、濃縮水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、濃縮水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、濃縮水の分析結果を第2の制御部25へ送信する。
The
制御物質注入装置2は、第2の制御部25及び第2の注入部26を有する。
The controlled
第2の制御部25は、水質分析装置3による濃縮水の分析結果に基づいて、原水に注入される伝達阻害物質の注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。第2の制御部25は、原水に注入される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。
The
第2の注入部26は、第2の制御部25により決定された注入条件に従い、上記原水中に存在する微生物による代謝物の産生を抑制する伝達阻害物質を注入する。
In accordance with the injection conditions determined by the
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、濃縮水の水質分析を行う。第2の制御部25は、濃縮水の分析結果に基づいて伝達阻害物質の注入条件を決定する。第2の制御部25は、決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、濃縮水の生成状態に応じて、注入条件を決定し、伝達阻害物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、濃縮水の生成状態に応じて、伝達阻害物質を注入することが可能となるため、伝達阻害物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject a transmission inhibiting substance according to the state of production of concentrated water, it can prevent excessive injection of the transmission inhibiting substance (cost reduction) and reduce the burden on the operator. it can.
ここで、上記第4の実施形態の変形例2において、水質分析装置3は、1つの水処理システムで濃縮水の水質分析を行っているが、この限りではない。例えば、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水、原水及び濃縮水の少なくともいずれかの水質分析を行ってもよい。
Here, in the
(第5の実施形態)
図8は、第5の実施形態に係る膜分離活性汚泥法を用いる水処理システムの構成を示すブロック図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system using the membrane separation activated sludge method according to the fifth embodiment.
図8に示す本実施形態の水処理システムは、処理装置1及び制御物質注入装置2を備える。
The water treatment system of this embodiment shown in FIG. 8 includes a
処理装置1は、処理槽11及び分離膜12を有する。
The
処理槽11は、微生物により処理対象物質を分解する生物処理法を用いて、原水中に含有する処理対象物質を分解し、原水を処理する。また、分離膜12は、生物処理法を用いて処理された原水から、さらに処理対象物質を除去し、生活用水、工業用水及び農業用水等の処理水を生成する。
The
制御物質注入装置2は、第1の注入部21及び第2の注入部24を有する。
The controlled
第1の注入部21は、制御物質として伝達物質を処理槽11へ、予め決定された量注入する。
The
第2の注入部24は、制御物質として伝達阻害物質を、処理槽11手前の原水及び処理槽11の少なくともいずれかに、予め決定された量注入する。
The
なお、第1の注入部21により処理槽11へ注入される伝達物質は、第1の実施形態と同様に、上記AHLのうち、ブチリルホモセリンラクトン、ヘキサノイルホモセリンラクトン、ヘプタノイルホモセリンラクトン及びオクタノイルホモセリンラクトンの少なくともいずれかである。
As in the first embodiment, the transmitter substance injected into the
また、第2の注入部24により原水へ注入される伝達阻害物質は、例えば、シクロデキストリン、アシラーゼ及びラクトナーゼ等である。
Moreover, the transmission inhibitory substance inject | poured into raw | natural water by the 2nd injection | pouring
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、第1の注入部21は、処理槽11へ伝達物質を注入することで、処理槽11内における微生物同士の情報伝達を活性化させる。これにより、微生物による代謝物の産生が促進され、水処理システムは、微生物の代謝物による担体上への維持能力を向上させることが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the 1st injection | pouring
また、水処理システムにおいて、第2の注入部24は、処理槽11手前の原水及び処理槽11の少なくともいずれかに伝達阻害物質を注入するようにしている。これにより、微生物は、情報伝達が阻害され、代謝物の産生が抑制されることとなる。微生物による代謝物の産生が抑制されることにより、水処理システムは、ファウリングを抑制することが可能となる。
Further, in the water treatment system, the
また、水処理システムにおいて、第1の注入部21は、処理槽11へ伝達物質を注入し、第2の注入部24は、処理槽11手前の原水及び処理槽11の少なくともいずれかに伝達阻害物質を注入するようにしている。これにより、水処理システムは、伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入動作を調整することが可能であるため、原水の水質が変動する場合であっても、一定の水処理能力を維持し、安定した水質の処理水を得ることが可能となる。
Further, in the water treatment system, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、ファウリングを抑制することにより、膜の薬品洗浄頻度及び膜交換頻度等を低減でき、膜の薬品洗浄頻度及び膜交換頻度等を低減によるコスト削減を図ることができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, the water treatment system can reduce the chemical cleaning frequency and the membrane replacement frequency of the membrane by suppressing fouling, and can reduce the cost by reducing the chemical cleaning frequency and the membrane replacement frequency of the membrane.
(第6の実施形態)
図9は、第6の実施形態に係る水処理システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施形態と上記第5の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a water treatment system according to the sixth embodiment. In addition, description of the part which this embodiment and the said 5th Embodiment overlap is abbreviate | omitted.
図9に示す水質分析装置3は、原水を処理した処理水を取得し、処理水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、処理水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、処理水の分析結果を統括制御部27へ送信する。
The
制御物質注入装置2は、第1の制御部22、第1の注入部23、第2の制御部25、第2の注入部26及び統括制御部27を有する。
The controlled
統括制御部27は、水質分析装置3による処理水の分析結果に基づいて、処理槽11へ注入される伝達物質及び処理槽11手前の原水及び処理槽11の少なくともいずれかに注入される伝達阻害物質それぞれの注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。
Based on the analysis result of the treated water by the
第1の制御部22は、統括制御部27により決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。第1の制御部22は、第1の注入部23をオンラインまたはオフラインで制御する。
The
第1の注入部23は、第1の制御部22からの制御に従い、上記処理槽11内の原水に伝達物質を注入する。
The
第2の制御部25は、統括制御部27により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。第2の制御部25は、第2の注入部26をオンラインまたはオフラインで制御する。
The
第2の注入部26は、第2の制御部25からの制御に従い、上記原水に伝達阻害物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、処理水の水質分析を行う。統括制御部27は、水質分析装置3による処理水の分析結果に基づいて伝達物質の注入条件を決定する。第1の制御部22は、統括制御部27により決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。これにより、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、注入条件を決定し、伝達物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
また、水処理システムにおいて、統括制御部27は、処理水の分析結果に基づいて伝達阻害物質の注入条件を決定する。第2の制御部25は、統括制御部27により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、注入条件を決定し、伝達阻害物質を注入することが可能となる。
In the water treatment system, the
また、水処理システムにおいて、統括制御部27は、処理水の分析結果に基づいて伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する。第1の制御部22及び第2の制御部25は、統括制御部27により決定される注入条件に従い、第1の注入部23及び第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、処理水の分析結果に基づいて伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定することが可能であるため、原水の水質が変動する場合であっても、一定の水処理能力を維持し、安定した水質の処理水を得ることが可能となる。
In the water treatment system, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、処理水の処理状態に応じて、伝達物質及び伝達阻害物質を注入することが可能となるため、伝達物質及び伝達阻害物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することが可能となる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject transfer substances and transmission inhibitory substances according to the treatment state of the treated water, it prevents excessive injection of the transfer substances and transmission inhibitory substances (cost reduction), The burden can be reduced.
(第6の実施形態の変形例)
図10は、第6の実施形態に係る水処理システムの構成の変形例を示すブロック図である。なお、第6の実施形態の変形例と上記第6の実施形態とが重複する部分の説明については、省略する。
(Modification of the sixth embodiment)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a modification of the configuration of the water treatment system according to the sixth embodiment. Note that description of portions where the modified example of the sixth embodiment overlaps with the sixth embodiment is omitted.
図10に示す水質分析装置3は、原水の水質分析を行う。ここで、水質分析装置3は、例えば、原水に含有するTOC濃度、TEP量及び多糖類等の項目について、水質分析を行う。水質分析装置3は、原水の分析結果を統括制御部27へ送信する。
A
制御物質注入装置2は、第1の制御部22、第1の注入部23、第2の制御部25、第2の注入部26及び統括制御部27を有する。
The controlled
統括制御部27は、水質分析装置3による原水の分析結果に基づいて、処理槽11へ注入される伝達物質及び処理槽11手前の原水及び処理槽11の少なくともいずれかに注入される伝達阻害物質それぞれの注入タイミング及び注入率等の注入条件を決定する。
Based on the analysis result of the raw water by the
第1の制御部22は、統括制御部27により決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。
The
第1の注入部23は、第1の制御部22からの制御に従い、上記処理槽11内の原水中に存在する微生物による代謝物の産生を促進する伝達物質を注入する。
The
第2の制御部25は、統括制御部27により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。
The
第2の注入部26は、第2の制御部25からの制御に従い、上記原水に伝達阻害物質を注入する。
The
上記構成によれば、本実施形態における水処理システムにおいて、水質分析装置3は、原水の水質分析を行う。第1の制御部22は、原水の分析結果に基づいて伝達物質の注入条件を決定する。第1の制御部22は、決定される伝達物質の注入条件に従い、第1の注入部23を制御する。これにより、水処理システムは、原水の水質に応じて、注入条件を決定して、伝達物質を注入することが可能となる。
According to the said structure, in the water treatment system in this embodiment, the
また、水処理システムにおいて、水質分析装置3は、原水の水質分析を行う。第2の制御部25は、原水の分析結果に基づいて伝達阻害物質の注入条件を決定する。第2の制御部25は、決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、原水の水質に応じて、注入条件を決定し、伝達阻害物質を注入することが可能となる。
Further, in the water treatment system, the
また、水処理システムにおいて、統括制御部27は、原水の分析結果に基づいて伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する。第1の制御部22及び第2の制御部25は、統括制御部27により決定される注入条件に従い、第1の注入部23及び第2の注入部26を制御する。これにより、水処理システムは、原水の分析結果に基づいて伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定することが可能であるため、原水の水質が変動する場合であっても、一定の水処理能力を維持し、安定した水質の処理水を得ることが可能となる。
Moreover, in the water treatment system, the
したがって、水処理システムは、生物学的要因の影響力を考慮し、安定した水処理を行うことができる。また、水処理システムは、原水の水質に応じて、伝達物質及び伝達阻害物質を注入することが可能となるため、伝達物質及び伝達阻害物質の過剰注入防止(コスト削減)及びオペレータへの負担を軽減することができる。 Therefore, the water treatment system can perform stable water treatment in consideration of the influence of biological factors. In addition, since the water treatment system can inject a transmitter and a substance that inhibits transmission according to the quality of the raw water, it prevents over-injection of the transmitter and the substance that inhibits transmission (cost reduction) and burdens the operator. Can be reduced.
ここで、上記第6の実施形態及び第6の実施形態の変形例において、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水のいずれか一方のみの水質分析を行っているが、この限りではない。例えば、水質分析装置3は、1つの水処理システムで、処理水及び原水、両方の水質分析を行う。また、統括制御部27は、処理水及び原水それぞれの分析結果に基づいて、伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定してもよい。
Here, in the sixth embodiment and the modified example of the sixth embodiment, the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.
1…処理装置、11…処理槽、12…分離膜、13…RO(reverse osmosis)膜、2…制御物質注入装置、21,23…第1の注入部、22…第1の制御部、24,26…第2の注入部、25…第2の制御部、27…統括制御部、3…水質分析装置。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を前記処理槽へ注入する制御物質注入装置と
を具備する水処理システム。 A treatment apparatus comprising a treatment tank for decomposing a target substance contained in the raw water with microorganisms to generate treated water from the raw water;
A water treatment system comprising: a control substance injection device that injects a control substance that controls the production of metabolites by the microorganisms into the treatment tank.
前記制御物質注入装置は、前記処理水の分析結果に基づいて、前記伝達物質の注入条件を決定し、この注入条件に従い、前記処理槽への前記伝達物質の注入を制御する第1の制御部をさらに備える請求項2記載の水処理システム。 Further comprising a water quality analyzer for obtaining the treated water and analyzing the quality of the treated water;
The control substance injection device determines a transfer substance injection condition based on the analysis result of the treated water, and controls the injection of the transfer substance into the treatment tank according to the injection condition The water treatment system according to claim 2, further comprising:
前記制御物質注入装置は、前記原水の分析結果に基づいて、前記伝達物質の注入条件を決定し、この注入条件に従い、前記処理槽への前記伝達物質の注入を制御する第1の制御部をさらに備える請求項2記載の水処理システム。 A water quality analyzer for obtaining the raw water and analyzing the quality of the raw water;
The control substance injection device determines a transfer substance injection condition based on the analysis result of the raw water, and a first control unit that controls injection of the transfer substance into the treatment tank according to the injection condition. The water treatment system according to claim 2 further provided.
前記処理装置は、前記原水から前記処理対象物質を除去する分離膜をさらに備え、
前記制御物質注入装置は、
前記伝達物質を前記処理槽へ注入する第1の注入部と、
前記伝達阻害物質を前記処理槽へ注入する第2の注入部と
を備える請求項1記載の水処理システム。 The control substance is a transmission substance that promotes the production of metabolites by the microorganism and a transmission inhibitor that suppresses the production of metabolites,
The treatment apparatus further includes a separation membrane that removes the treatment target substance from the raw water,
The control substance injection device comprises:
A first injection part for injecting the transmission substance into the treatment tank;
The water treatment system of Claim 1 provided with the 2nd injection | pouring part which inject | pours the said transmission inhibitory substance into the said processing tank.
前記制御物質注入装置は、
前記処理水の分析結果に基づいて、前記伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する統括制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達物質の注入条件に従い、前記第1の注入部を制御する第1の制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、前記第2の注入部を制御する第2の制御部と
をさらに備える請求項5記載の水処理システム。 Further comprising a water quality analyzer for obtaining the treated water and analyzing the quality of the treated water;
The control substance injection device comprises:
Based on the analysis result of the treated water, an overall control unit that determines injection conditions for each of the transmission substance and the transmission inhibition substance;
A first control unit that controls the first injection unit according to the injection condition of the transmitter substance determined by the overall control unit;
The water treatment system according to claim 5, further comprising: a second control unit that controls the second injection unit in accordance with an injection condition of a transmission inhibitor determined by the overall control unit.
前記制御物質注入装置は、
前記原水の分析結果に基づいて、前記伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する統括制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達物質の注入条件に従い、前記第1の注入部を制御する第1の制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、前記第2の注入部を制御する第2の制御部と
をさらに備える請求項5記載の水処理システム。 A water quality analyzer for obtaining the raw water and analyzing the quality of the raw water;
The control substance injection device comprises:
Based on the analysis result of the raw water, an overall control unit that determines the injection conditions of each of the transmission substance and the transmission inhibition substance,
A first control unit that controls the first injection unit according to the injection condition of the transmitter substance determined by the overall control unit;
The water treatment system according to claim 5, further comprising: a second control unit that controls the second injection unit in accordance with an injection condition of a transmission inhibitor determined by the overall control unit.
前記原水中に存在する微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を前記原水へ注入する制御物質注入装置と
を具備する水処理システム。 A treatment apparatus comprising a separation membrane for removing treated substances contained in the raw water and generating treated water from the raw water;
A water treatment system comprising: a control substance injection device that injects a control substance that controls production of metabolites by microorganisms present in the raw water into the raw water.
前記制御物質注入装置は、前記処理水の分析結果に基づいて、前記伝達阻害物質の注入条件を決定し、前記決定された伝達阻害物質の注入条件に従い、前記原水への前記伝達阻害物質の注入を制御する第2の制御部をさらに備える請求項9記載の水処理システム。 Further comprising a water quality analyzer for obtaining the treated water and analyzing the quality of the treated water;
The control substance injection device determines injection conditions for the transmission inhibitor substance based on the analysis result of the treated water, and injects the transmission inhibitor substance into the raw water according to the determined injection condition of the transmission inhibitor substance. The water treatment system according to claim 9, further comprising a second control unit that controls the water.
前記制御物質注入装置は、前記原水の分析結果に基づいて、前記伝達阻害物質の注入条件を決定し、前記決定された伝達阻害物質の注入条件に従い、前記原水への前記伝達阻害物質の注入を制御する第2の制御部をさらに備える請求項9記載の水処理システム。 A water quality analyzer for obtaining the raw water and analyzing the quality of the raw water;
The control substance injection device determines injection conditions of the transmission inhibitory substance based on the analysis result of the raw water, and injects the transmission inhibitory substance into the raw water according to the determined injection condition of the transmission inhibitory substance. The water treatment system of Claim 9 further provided with the 2nd control part to control.
前記制御物質注入装置は、前記濃縮水の分析結果に基づいて、前記伝達阻害物質の注入条件を決定し、前記決定された伝達阻害物質の注入条件に従い、前記第2の注入部を制御する第2の制御部をさらに備える請求項9記載の水処理システム。 If the separation membrane is a reverse osmosis membrane, further comprising a water quality analyzer for obtaining concentrated water generated when the raw water is treated, and analyzing the quality of the concentrated water,
The control substance injection device determines injection conditions for the transmission inhibitory substance based on the analysis result of the concentrated water, and controls the second injection part according to the determined injection conditions for the transmission inhibitory substance. The water treatment system according to claim 9, further comprising two control units.
前記微生物による代謝物の産生を促進する伝達物質を前記処理槽へ注入する第1の注入部と、前記微生物による代謝物の産生を抑制する伝達阻害物質を前記原水へ注入する第2の注入部とを備える制御物質注入装置と
を具備する水処理システム。 A treatment apparatus for producing treated water from the raw water using a treatment tank for decomposing the treatment target substance contained in the raw water with microorganisms and a separation membrane for removing the treated target substance from the raw water;
A first injection unit that injects a transmitter that promotes the production of metabolites by the microorganisms into the treatment tank, and a second injection unit that injects a transmission inhibitor that suppresses the production of metabolites by the microorganisms into the raw water. A water treatment system comprising: a control substance injection device comprising:
前記制御物質注入装置は、
前記処理水の分析結果に基づいて、前記伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する統括制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達物質の注入条件に従い、前記第1の注入部を制御する第1の制御部と
前記統括制御部により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、前記第2の注入部を制御する第2の制御部と
をさらに備える請求項13記載の水処理システム。 Further comprising a water quality analyzer for obtaining the treated water and analyzing the quality of the treated water;
The control substance injection device comprises:
Based on the analysis result of the treated water, an overall control unit that determines injection conditions for each of the transmission substance and the transmission inhibition substance;
In accordance with the injecting condition of the transfer substance determined by the overall control part, the first control part for controlling the first injecting part and the injection condition of the transfer inhibiting substance determined by the overall control part, The water treatment system according to claim 13, further comprising: a second control unit that controls the injection unit.
前記制御物質注入装置は、
前記原水の分析結果に基づいて、前記伝達物質及び伝達阻害物質それぞれの注入条件を決定する統括制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達物質の注入条件に従い、前記第1の注入部を制御する第1の制御部と、
前記統括制御部により決定される伝達阻害物質の注入条件に従い、前記第2の注入部を制御する第2の制御部と
をさらに備える請求項13記載の水処理システム。 A water quality analyzer for obtaining the raw water and analyzing the quality of the raw water;
The control substance injection device comprises:
Based on the analysis result of the raw water, an overall control unit that determines the injection conditions of each of the transmission substance and the transmission inhibition substance,
A first control unit that controls the first injection unit according to the injection condition of the transmitter substance determined by the overall control unit;
The water treatment system according to claim 13, further comprising: a second control unit that controls the second injection unit in accordance with an injection condition of a transmission inhibitor determined by the overall control unit.
前記微生物による代謝物の産生を制御する制御物質を前記処理槽へ注入する水処理方法。 In a water treatment method used in a treatment apparatus comprising a treatment tank that decomposes a treatment target substance contained in raw water with microorganisms to produce treated water,
The water treatment method which inject | pours the control substance which controls the production of the metabolite by the said microorganisms into the said processing tank.
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