JP2017100099A - Water treatment system and water treatment method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water treatment system and method, capable of supplying an appropriate amount of ozone taking not only the solid component of surplus sludge but also soluble organic substances into consideration.SOLUTION: The water treatment system including an ejector 7, an inflow part 12, a detection part 18, a storage tank 8, and a tank 16 for an ozone treatment of soluble organic substances brings the sludge-containing treatment water drawn from an aeration tank 1 into contact with ozone so as to decompose the sludge. The sludge-containing treatment water drawn from an aeration tank 1 is subjected to a plurality of first ozone treatments and then reserved in a storage tank 8. The state in the storage tank 8 is detected by the detection part 18. The reserved sludge-containing treatment water is subjected to a second ozone treatment which is different from the first ozone treatment based on the detection result.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機性物質を含有する廃水などの水を処理する水処理システム、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 system and a water treatment method for treating water such as waste water containing an organic substance.

有機物を含有する廃水などの水を処理する方法として、標準活性汚泥法などの微生物を利用した処理方法が広く用いられている。微生物を利用した処理方法では、水の処理に伴い微生物が増殖して大量の余剰汚泥が発生し得る。   As a method for treating water such as waste water containing organic matter, a treatment method using microorganisms such as a standard activated sludge method is widely used. In the treatment method using microorganisms, microorganisms can grow with the treatment of water and a large amount of excess sludge can be generated.

余剰汚泥は、水処理に不必要な汚泥であるため、水処理系外へと排出され、産業廃棄物として焼却、埋め立て処分される。そのような余剰汚泥の処分には、多大なエネルギー、コスト、および新たな用地を必要とするため、余剰汚泥の発生量の低減が求められている。   Since excess sludge is unnecessary for water treatment, it is discharged out of the water treatment system and is incinerated and disposed of as landfill. Since disposal of such excess sludge requires a great deal of energy, cost, and new land, reduction of the generation amount of excess sludge is required.

余剰汚泥の発生量を低減する方法のひとつとして、オゾンを利用した汚泥減容化処理が知られている。具体的には、微生物等が集まった余剰汚泥にオゾンを供給して分解し、余剰汚泥を減容化する処理が知られている。   As one method for reducing the amount of excess sludge generated, sludge volume reduction treatment using ozone is known. Specifically, a process is known in which excess sludge in which microorganisms and the like are collected is supplied with ozone to decompose to reduce the volume of excess sludge.

オゾンを利用した汚泥減容化処理方法には、大きく分けてライン注入型とバッチ型との2種類の方法が提案されている。ライン注入型の処理方法とは、例えば、沈殿槽から曝気槽へ汚泥含有処理水を返送する配管内にオゾンを直接注入する方法であり、バッチ型の処理方法とは、例えば、曝気槽から引き抜きいた汚泥含有処理水を貯留槽内で一定時間オゾンと接触させながら循環させる方法である。   The sludge volume reduction treatment method using ozone is roughly divided into two types, a line injection type and a batch type. The line injection type treatment method is, for example, a method in which ozone is directly injected into a pipe for returning the sludge-containing treated water from the sedimentation tank to the aeration tank. The batch type treatment method is, for example, drawn from the aeration tank. This is a method of circulating the sludge containing treated water in contact with ozone in the storage tank for a certain period of time.

ライン注入型の方法では、沈殿槽にある処理すべき処理水から分離され濃縮された汚泥含有処理水を、曝気槽に返送する配管の途中でオゾンと接触させ、汚泥含有処理水に含まれる余剰汚泥を分解する(例えば、特許文献1参照)。   In the line injection type method, the sludge-containing treated water separated from the treated water in the sedimentation tank and concentrated is brought into contact with ozone in the middle of the pipe returning to the aeration tank, and the surplus contained in the sludge-containing treated water Sludge is decomposed (for example, refer to Patent Document 1).

バッチ型の方法では、曝気槽から汚泥含有処理水を貯留槽に引き抜き、引き抜かれた汚泥含有処理水を貯留槽内で一定時間循環させる。その循環の途中で汚泥含有処理水とオゾンとを繰り返し接触させることによって、汚泥含有処理水に含まれる余剰汚泥を分解する。このとき、曝気槽から引き抜いた汚泥含有処理水ではなく、沈殿槽において処理水から分離された濃縮汚泥含有処理水に対してオゾンを接触させてもよい(例えば、特許文献2参照)。また、汚泥含有処理水が貯留された反応槽の液相接触域にオゾンを吹き込んで、余剰汚泥を酸化分解するとともに発泡させて、液相接触域の上部に泡沫接触域を形成させ、効率的に余剰汚泥をオゾン処理するバッチ型の方法も考案されている(例えば、特許文献3参照)。   In the batch type method, the sludge-containing treated water is drawn from the aeration tank into the storage tank, and the extracted sludge-containing treated water is circulated in the storage tank for a certain period of time. In the middle of the circulation, the sludge-containing treated water and ozone are repeatedly contacted to decompose excess sludge contained in the sludge-containing treated water. At this time, ozone may be brought into contact with the concentrated sludge containing treated water separated from the treated water in the settling tank instead of the sludge containing treated water extracted from the aeration tank (for example, see Patent Document 2). In addition, ozone is blown into the liquid phase contact area of the reaction tank in which the sludge-containing treated water is stored, so that excess sludge is oxidized and decomposed and foamed to form a foam contact area above the liquid phase contact area. In addition, a batch-type method for treating excess sludge with ozone has also been devised (see, for example, Patent Document 3).

特開平9−150185号公報JP-A-9-150185 特開2001−191097号公報JP 2001-191097 A 特開平7−232184号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-232184

しかしながら、オゾンを利用した従来の汚泥減容化処理方法には改善の余地がある。微生物等が集まった余剰汚泥にオゾンを反応させた場合、微生物等を含む固形成分が分解され、核酸、高分子タンパク等を含む微生物内成分(溶解性有機物)が処理水中に現れる。固形成分の分解により生じた溶解性有機物は、微生物等の基質となるため、余剰汚泥発生の原因となる微生物等の増殖を過度に促す虞がある。   However, there is room for improvement in the conventional sludge volume reduction processing method using ozone. When ozone is reacted with surplus sludge in which microorganisms and the like are collected, solid components including microorganisms are decomposed, and components in the microorganisms (soluble organic substances) including nucleic acids and polymer proteins appear in the treated water. The soluble organic matter generated by the decomposition of the solid component becomes a substrate for microorganisms and the like, and thus may excessively promote the growth of microorganisms causing excess sludge.

従来のライン注入型の汚泥減容化処理方法では、汚泥含有処理水中にオゾンを一回的に供給して処理を行っている。そのため、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとが反応することになるが、固形成分の分解によって生じる溶解性有機物は未分解のまま残存する虞がある。未分解の溶解性有機物を含む処理後の処理後水が廃水処理系(曝気槽)に返送された場合、余剰汚泥発生の原因となる微生物等の増殖を過度に促す虞がある。未分解の溶解性有機物を減少させるべく一回的に供給するオゾンの量を増加させた場合、固形成分の分解によって生じる溶解性有機物も見越した上でのオゾン供給量を予測することは容易でないため、必要以上のオゾンを供給することによって水質悪化を招く虞がある。つまり、従来のライン注入型の汚泥減容化処理方法では、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上での適度な量のオゾン供給を行うことが困難であった。   In the conventional line injection type sludge volume reduction processing method, ozone is supplied once into the sludge-containing treated water to perform the treatment. Therefore, the solid component in the sludge-containing treated water and ozone react with each other, but the soluble organic matter generated by the decomposition of the solid component may remain undecomposed. When the treated water containing undecomposed soluble organic matter is returned to the wastewater treatment system (aeration tank), there is a risk of excessively promoting the growth of microorganisms and the like that cause the generation of excess sludge. If the amount of ozone supplied once to reduce undecomposed soluble organic matter is increased, it is not easy to predict the ozone supply amount in consideration of the soluble organic matter caused by decomposition of solid components. Therefore, there is a possibility that water quality will be deteriorated by supplying ozone more than necessary. That is, in the conventional line injection type sludge volume reduction treatment method, it is difficult to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only solid components of excess sludge but also soluble organic matter.

従来のバッチ型の汚泥減容化処理方法では、オゾン処理の循環過程によってオゾンを複数回供給して処理を行っているが、従来のライン注入型の汚泥減容化処理方法と同様に、固形成分の分解によって生じる溶解性有機物は未分解のまま残存する虞がある。未分解の溶解性有機物を含む処理後の処理後水が廃水処理系(曝気槽)に返送された場合、余剰汚泥発生の原因となる微生物等の増殖を過度に促す虞がある。未分解の溶解性有機物を減少させるべく供給する一回当たりのオゾンの量を増加させた場合、又は循環過程におけるオゾン供給回数を増加させた場合、固形成分の分解によって生じる溶解性有機物も見越した上でのオゾン供給量を予測することは容易でないため、必要以上のオゾンを供給することによって水質悪化を招く虞がある。つまり、従来のバッチ型の汚泥減容化処理方法でも、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上での適度な量のオゾン供給を行うことが困難であった。   In the conventional batch type sludge volume reduction treatment method, ozone is supplied multiple times through the ozone treatment circulation process, but in the same way as the conventional line injection type sludge volume reduction treatment method, There is a possibility that the soluble organic matter generated by the decomposition of the components may remain undecomposed. When the treated water containing undecomposed soluble organic matter is returned to the wastewater treatment system (aeration tank), there is a risk of excessively promoting the growth of microorganisms and the like that cause the generation of excess sludge. When increasing the amount of ozone per supply to reduce undecomposed dissolved organic matter, or increasing the number of times ozone is supplied in the circulation process, the amount of dissolved organic matter generated by the decomposition of solid components was also anticipated. Since it is not easy to predict the amount of ozone supplied above, there is a risk of water quality deterioration by supplying more ozone than necessary. That is, even with the conventional batch-type sludge volume reduction treatment method, it is difficult to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only solid components of excess sludge but also soluble organic matter.

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能な水処理システム、および水処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a water treatment capable of supplying an appropriate amount of ozone in consideration of not only solid components of excess sludge but also soluble organic matter. It is an object to provide a system and a water treatment method.

本発明に係る水処理システムは、第1オゾン処理部と、貯留槽と、輸送部と、第2オゾン処理部とを備え、処理すべき水を流入した曝気槽内にある汚泥含有処理水にオゾンを接触させて汚泥含有処理水を分解する。第1オゾン処理部は、曝気槽から引き抜いた汚泥含有処理水に第1オゾン処理を行う。貯留槽は、第1オゾン処理を行った汚泥含有処理水を貯留する。輸送部は、貯留槽に貯留した汚泥含有処理水の一部を貯留槽の下方側から引き抜いて貯留槽の上方側に流入する輸送処理を複数回行う。第2オゾン処理部は、輸送処理を複数回行った後に貯留槽の下方側から引き抜いた汚泥含有処理水に、第1オゾン処理とは異なる第2オゾン処理を行う。   The water treatment system according to the present invention includes a first ozone treatment section, a storage tank, a transport section, and a second ozone treatment section, and includes sludge-containing treated water in an aeration tank into which water to be treated has flowed. Decompose the sludge-containing treated water by contacting with ozone. The first ozone treatment unit performs the first ozone treatment on the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank. A storage tank stores the sludge containing treated water which performed the 1st ozone treatment. The transport unit performs a transport process of drawing a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank from the lower side of the storage tank and flowing into the upper side of the storage tank a plurality of times. A 2nd ozone treatment part performs the 2nd ozone treatment different from a 1st ozone treatment to the sludge containing treated water withdrawn from the downward side of the storage tank after performing a transport process in multiple times.

本発明に係る水処理方法は、第1オゾン処理工程と、貯留工程と、輸送工程と、第2オゾン処理工程とを備え、処理すべき水を流入した曝気槽内にある汚泥含有処理水にオゾンを接触させて前記汚泥含有処理水を分解する。第1オゾン処理工程では、曝気槽から引き抜いた汚泥含有処理水に第1オゾン処理を行う。貯留工程では、第1オゾン処理を行った汚泥含有処理水を貯留槽に貯留する。輸送工程では、貯留槽に貯留した汚泥含有処理水の一部を貯留槽の下方側から引き抜いて貯留槽の上方側に流入する輸送処理を複数回行う。第2オゾン処理工程では、輸送処理を複数回行った後に貯留槽の下方側から引き抜いた汚泥含有処理水に、第1オゾン処理とは異なる第2オゾン処理を行う。   The water treatment method according to the present invention includes a first ozone treatment step, a storage step, a transport step, and a second ozone treatment step, and is applied to sludge-containing treated water in an aeration tank into which water to be treated has flowed. The sludge containing treated water is decomposed by contacting with ozone. In the first ozone treatment step, the first ozone treatment is performed on the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank. In the storage step, the sludge-containing treated water subjected to the first ozone treatment is stored in a storage tank. In the transport process, a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank is pulled out from the lower side of the storage tank and transported to the upper side of the storage tank a plurality of times. In the second ozone treatment step, the second ozone treatment different from the first ozone treatment is performed on the sludge-containing treated water extracted from the lower side of the storage tank after carrying out the transportation treatment a plurality of times.

本発明によれば、貯留槽に貯留した汚泥含有処理水の一部を貯留槽の下方側から引き抜いて貯留槽の上方側に流入する輸送処理を複数回行うことによって、貯留槽の上方側に生じた泡に汚泥含有処理水中の固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽の下方側に分離し得る。また、分離のタイミングは検知部で検知し得る。そのため、固形成分に適したオゾン処理と溶解性有機物に適したオゾン処理とを実施することが可能となり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   According to the present invention, a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank is pulled out from the lower side of the storage tank and is transported to the upper side of the storage tank a plurality of times, thereby performing the transport process on the upper side of the storage tank. Solid components in the sludge-containing treated water are trapped by the generated foam, and soluble organic substances in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank. Further, the separation timing can be detected by the detection unit. Therefore, it is possible to perform ozone treatment suitable for solid components and ozone treatment suitable for soluble organic matter, and supply an appropriate amount of ozone after considering not only solid components of excess sludge but also soluble organic matter. Can be done.

実施の形態1に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 1. FIG. 制御装置の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a control apparatus. 実施の形態2に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 2. FIG. 実施の形態3に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態5に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 5. FIG. 実施の形態6に係る水処理システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the water treatment system which concerns on Embodiment 6. FIG.

以下、添付図面を参照して、本願が開示する水処理システム、および水処理方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、これらの実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a water treatment system and a water treatment method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments.

実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る水処理システムについて説明する。図1は、本実施の形態1に係る水処理システムの機器構成、制御系統構成、フロー系統構成等を示す模式図である。
Embodiment 1 FIG.
A water treatment system according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a device configuration, a control system configuration, a flow system configuration, and the like of the water treatment system according to the first embodiment.

図1に示す水処理システムは、曝気槽1、散気装置2、貯留槽8、溶解性有機物オゾン処理槽16、固形成分含有泡貯留槽17、検知部18、制御装置19等を備えている。   The water treatment system shown in FIG. 1 includes an aeration tank 1, an air diffuser 2, a storage tank 8, a soluble organic matter ozone treatment tank 16, a solid component-containing foam storage tank 17, a detection unit 18, a control device 19, and the like. .

曝気槽1には、有機物を含んだ廃水4が流入される。廃水4は、処理すべき水の一例である。   Waste water 4 containing organic matter flows into the aeration tank 1. Waste water 4 is an example of water to be treated.

散気装置2には、空気供給装置3が接続してある。散気装置2は、空気供給装置3から取得した空気を曝気槽1内に供給し、曝気槽1を好気性条件とする。曝気槽1では、細菌や微生物の集合体である活性汚泥によって廃水4が好気性条件で処理され、汚泥含有処理水が生成する。空気供給装置3としては、必要空気供給量によって異なるが、ブロア、コンプレッサ、及びポンプ等が用いられる。   An air supply device 3 is connected to the air diffuser 2. The air diffuser 2 supplies the air acquired from the air supply device 3 into the aeration tank 1, and makes the aeration tank 1 an aerobic condition. In the aeration tank 1, the wastewater 4 is treated under an aerobic condition by activated sludge that is an aggregate of bacteria and microorganisms, and sludge-containing treated water is generated. As the air supply device 3, a blower, a compressor, a pump, and the like are used depending on the required air supply amount.

曝気槽1で活性汚泥によって処理された汚泥含有処理水は、曝気槽1に接続している後処理部201に流出する。後処理部201では、汚泥含有処理水が生物処理水6と濃縮汚泥含有処理水とに分離される。なお、図1においては、煩雑さを回避するために図示していないが、本実施の形態に係る水処理システムには、後処理部201において分離された濃縮汚泥含有処理水を返送配管106を介して曝気槽1に返送するポンプが設けられている。   The sludge-containing treated water treated with activated sludge in the aeration tank 1 flows out to the post-treatment unit 201 connected to the aeration tank 1. In the post-treatment unit 201, the sludge containing treated water is separated into the biological treated water 6 and the concentrated sludge containing treated water. Although not shown in FIG. 1 in order to avoid complications, the water treatment system according to the present embodiment includes a return pipe 106 for the treated water containing concentrated sludge separated in the post-treatment unit 201. The pump which returns to the aeration tank 1 via is provided.

貯留槽8は、引き抜き配管101を介して曝気槽1に接続されている。引き抜き配管101上には、引き抜きポンプ5、エジェクタ7、および遮断電磁弁23が配置してある。貯留槽8の下方側にある底部には引抜部11が設けてあり、貯留槽8の上方側にある天井部には流入部12が設けてある。引抜部11と流入部12とは、輸送配管102を介して接続してある。貯留槽8には、後述する第1オゾン処理を行った汚泥含有処理水が貯留される。   The storage tank 8 is connected to the aeration tank 1 via the extraction pipe 101. On the extraction pipe 101, an extraction pump 5, an ejector 7, and a shut-off electromagnetic valve 23 are arranged. A pull-out portion 11 is provided at the bottom portion on the lower side of the storage tank 8, and an inflow portion 12 is provided on the ceiling portion on the upper side of the storage tank 8. The extraction part 11 and the inflow part 12 are connected via a transport pipe 102. The storage tank 8 stores sludge-containing treated water that has been subjected to first ozone treatment described below.

輸送配管102上には、輸送ポンプ13と輸送方向電磁弁14とが設けてある。そのため、輸送配管102と輸送ポンプ13と輸送方向電磁弁14との組み合わせは、後で詳細に述べるが、貯留槽8に貯留した汚泥含有処理水の一部を貯留槽8の下方側から引き抜いて貯留槽8の上方側に流入する輸送処理を複数回行う輸送部として機能する。また、輸送配管102は、返送方向切替弁15を介して溶解性有機物配管103と泡貯留配管104とに接続してある。溶解性有機物配管103上には、フローメーター22がある。溶解性有機物配管103は、溶解性有機物オゾン処理槽16を介して返送配管106に接続してある。返送配管106上には、消泡部24と返送ポンプ26とが設けてある。泡貯留配管104は、固形成分含有泡貯留槽17を介して泡配管105に接続してある。泡配管105上には、泡ポンプ25が設けてある。   On the transport pipe 102, a transport pump 13 and a transport direction electromagnetic valve 14 are provided. Therefore, the combination of the transport pipe 102, the transport pump 13, and the transport direction solenoid valve 14 will be described in detail later. A part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank 8 is drawn from the lower side of the storage tank 8. It functions as a transport unit that performs transport processing that flows into the upper side of the storage tank 8 a plurality of times. Further, the transport pipe 102 is connected to the soluble organic substance pipe 103 and the foam storage pipe 104 via the return direction switching valve 15. On the soluble organic pipe 103, there is a flow meter 22. The soluble organic matter pipe 103 is connected to the return pipe 106 via the soluble organic matter ozone treatment tank 16. A defoaming section 24 and a return pump 26 are provided on the return pipe 106. The foam storage pipe 104 is connected to the foam pipe 105 via the solid component-containing foam storage tank 17. A foam pump 25 is provided on the foam pipe 105.

貯留槽8の上方には、未反応で空気中に放出されたオゾンガスを排出する排オゾン配管112が設けてある。貯留槽8の下方側には、貯留槽8の下方側に貯留された汚泥含有処理水10の物性を検出する検知部18が設けてある。検知部18は、検知用配管107を介して貯留槽8と接続してあり、検知部出力線108を介して制御装置19と接続してある。   Above the storage tank 8, there is provided an exhaust ozone pipe 112 for discharging ozone gas that has not been reacted and is released into the air. A detection unit 18 that detects physical properties of the sludge-containing treated water 10 stored on the lower side of the storage tank 8 is provided on the lower side of the storage tank 8. The detection unit 18 is connected to the storage tank 8 via the detection pipe 107 and is connected to the control device 19 via the detection unit output line 108.

エジェクタ7と溶解性有機物オゾン処理槽16とは、切替弁21に接続してある。切替弁21は、第1注入配管110を介してエジェクタ7に接続してあり、第2注入配管111を介して溶解性有機物オゾン処理槽16に接続してある。また切替弁21は、オゾン供給配管109を介してオゾン発生器20に接続してある。   The ejector 7 and the soluble organic matter ozone treatment tank 16 are connected to the switching valve 21. The switching valve 21 is connected to the ejector 7 via the first injection pipe 110 and is connected to the soluble organic matter ozone treatment tank 16 via the second injection pipe 111. The switching valve 21 is connected to the ozone generator 20 via an ozone supply pipe 109.

オゾン発生器20は、制御装置19の指令に基づいて動作を行い、必要とされるオゾン濃度及びオゾン供給量のオゾンを発生させる。なお、図1においては煩雑さを回避するために図示していないが、制御装置19はシーケンス制御で連動して輸送方向電磁弁14、返送方向切替弁15、切替弁21、及びフローメーター22等の動作する全ての機器に接続されている。オゾン発生器20は、本発明に係るオゾン発生部として機能し、後述する第1オゾン処理に使用する第1オゾンと第2オゾン処理に使用する第2オゾンとを発生することができる。   The ozone generator 20 operates based on a command from the control device 19 to generate ozone having a required ozone concentration and ozone supply amount. Although not shown in FIG. 1 in order to avoid complication, the control device 19 is interlocked by sequence control, and the transport direction electromagnetic valve 14, the return direction switching valve 15, the switching valve 21, the flow meter 22, etc. It is connected to all devices that operate. The ozone generator 20 functions as an ozone generator according to the present invention, and can generate first ozone used for the first ozone treatment described later and second ozone used for the second ozone treatment.

オゾン発生器20に供給されるオゾン原料は、特に限定さない。例えば、液体酸素、又はPSA(Pressure Swing Adsorption)、若しくはPVSA(Pressure Vacuum Swing Adsorption)で生成した酸素を用いることができる。必要に応じ、供給される酸素流量に対して0.05〜5%の窒素、空気、又は二酸化炭素を添加する添加ガス供給部を配置しても良い。   The ozone raw material supplied to the ozone generator 20 is not particularly limited. For example, liquid oxygen, oxygen generated by PSA (Pressure Swing Adsorption), or PVSA (Pressure Vacuum Swing Adsorption) can be used. You may arrange | position the additional gas supply part which adds 0.05 to 5% of nitrogen, air, or a carbon dioxide with respect to the oxygen flow rate supplied as needed.

オゾン発生器20には、冷却配管113を介して冷却部202が接続してある。冷却部202は、オゾン発生器20を冷却するための冷却媒体を輸送させる輸送ポンプと、オゾン発生器20において発生した熱を吸収して温度が上昇した冷却媒体を冷却する冷却器とを備えている。冷却器としては、液体―液体型及び液体―気体型から選択した熱交換型冷却器、又は液体―フロン冷媒型のチラー等を用いることができる。また、極低温下の冷却を行う場合には、冷凍機を用いることもできる。冷却媒体としては、一例として、一般的な水道水を用いる。その他、不凍液又はスケール除去剤等が混入された水、イオン交換水、又は純水を用いても良く、エチレングリコール又はエタノール等を用いても良い。   A cooling unit 202 is connected to the ozone generator 20 via a cooling pipe 113. The cooling unit 202 includes a transport pump that transports a cooling medium for cooling the ozone generator 20, and a cooler that cools the cooling medium that has increased in temperature by absorbing heat generated in the ozone generator 20. Yes. As the cooler, a heat exchange type cooler selected from a liquid-liquid type and a liquid-gas type, or a liquid-fluorocarbon refrigerant type chiller can be used. In addition, a refrigerator can be used when cooling at an extremely low temperature. As an example of the cooling medium, general tap water is used. In addition, water mixed with antifreeze or scale remover, ion-exchanged water, or pure water may be used, or ethylene glycol or ethanol may be used.

実施の形態1の水処理システムにおける余剰汚泥減量プロセスについて説明する。曝気槽1に流入した廃水4は、曝気槽1内において生物処理され汚泥含有処理水となる。このときは、輸送方向電磁弁14、返送方向切替弁15、及び遮断電磁弁23は閉の状態である。   The excess sludge reduction process in the water treatment system of Embodiment 1 is demonstrated. The waste water 4 that has flowed into the aeration tank 1 is biologically treated in the aeration tank 1 to become sludge-containing treated water. At this time, the transport direction solenoid valve 14, the return direction switching valve 15, and the shut-off solenoid valve 23 are closed.

曝気槽1に廃水4が流入した後、一定の周期で遮断電磁弁23が開き、引き抜きポンプ5が起動し、曝気槽1から汚泥含有処理水が引き抜かれる。引き抜かれた汚泥含有処理水は、引き抜き配管101、エジェクタ7、及び流入部12を介して貯留槽8に貯留される。   After the waste water 4 flows into the aeration tank 1, the shut-off electromagnetic valve 23 is opened at a constant cycle, the extraction pump 5 is activated, and the sludge-containing treated water is extracted from the aeration tank 1. The extracted sludge-containing treated water is stored in the storage tank 8 through the extraction pipe 101, the ejector 7, and the inflow portion 12.

オゾン発生器20は、ガス状のオゾンを発生する。発生したオゾンは、第1注入配管110を介してエジェクタ7に送られる。貯留槽8に貯留される汚泥含有処理水は、エジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分においてオゾンと接触し、反応する(第1オゾン注入方法)。この処理は、本発明に係る第1オゾン処理の一例であり、エジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分は、曝気槽1から引き抜いた前記汚泥含有処理水に第1オゾン処理を行う第1オゾン処理部として機能する。   The ozone generator 20 generates gaseous ozone. The generated ozone is sent to the ejector 7 via the first injection pipe 110. The sludge-containing treated water stored in the storage tank 8 contacts and reacts with ozone in a mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12 (first ozone injection method). This treatment is an example of the first ozone treatment according to the present invention, and the mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12 performs the first ozone treatment on the sludge-containing treated water drawn out from the aeration tank 1. It functions as the 1st ozone treatment part to perform.

第1オゾン注入方法について説明する。第1オゾン注入方法では、エジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分に小さいガス流量で高い濃度のオゾンを注入して汚泥含有水と反応させることで、汚泥含有水中の固形成分を過不足のないオゾン注入量で効率的に分解できる。ここで「過不足のない」とは、未反応として残存している処理対象物量を可及的にゼロに近づけ、注入したが未反応となっているオゾン量も可及的にゼロに近づけた状態を言う。汚泥含有水中形成分(細胞、微生物)は凝集してフロックと呼ばれる塊を形成しているが、エジェクタ7においてフロックをばらばらにし、オゾンとの接触面積を増大させることで効率的にオゾンと固形成分を反応させることができる。つまりエジェクタ7では、高圧の汚泥含有水の水流がノズル部で減圧され、吸引したガス状のオゾンが供給され、オゾンと汚泥含有水とが接触するようになっており、接触する際の物理的な衝撃力で、汚泥含有水中の固形成分が形成するフロックを破砕してばらばらにする。   The first ozone injection method will be described. In the first ozone injection method, high-concentration ozone is injected at a small gas flow rate into a mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12 to react with the sludge-containing water, so that the solid component in the sludge-containing water is removed. Efficient decomposition can be achieved with a sufficient amount of ozone injection. Here, “no excess or deficiency” means that the amount of the treatment object remaining as unreacted is as close to zero as possible, and the amount of ozone that has been injected but is still unreacted is as close to zero as possible. Say state. Sludge-containing water formations (cells, microorganisms) aggregate to form a block called floc, but the ejector 7 disaggregates the floc and increases the contact area with ozone to efficiently produce ozone and solid components. Can be reacted. That is, in the ejector 7, the water flow of high-pressure sludge-containing water is depressurized at the nozzle portion, and the sucked gaseous ozone is supplied so that the ozone and the sludge-containing water come into contact with each other. The flocs formed by solid components in the sludge-containing water are crushed and broken apart with a sufficient impact force.

第1オゾン注入方法を用いた場合、オゾンと接触する固形成分の表面積が大きくなるため、オゾンと固形成分との反応効率が向上する。また、接触するオゾンの濃度が高いほど汚泥含有処理水中の固形成分との反応が効率的になるため、オゾンの濃度が高いほど、少ないオゾン注入量で高い固形成分の分解を実現することができる。ここで、オゾン注入量とは以下の式(1)で表される値であり、オゾン濃度とオゾン流量とを乗じた値を、汚泥含有水中の固形成分濃度と流量(引き抜きポンプ5の流量)とを乗じた値で除したものである。
オゾン注入量[mgO/gSS]=(オゾン濃度[mgO/L]×オゾン流量 [L/min])÷(汚泥含有水の固形成分濃度[gSS/L]×汚泥含有水の流量[L/min])・・・式(1)
When the first ozone injection method is used, the surface area of the solid component that comes into contact with ozone is increased, so that the reaction efficiency between ozone and the solid component is improved. Moreover, since the reaction with the solid component in the sludge containing treated water becomes more efficient as the concentration of ozone in contact is higher, the higher the concentration of ozone, the higher the decomposition of the solid component can be realized with a smaller ozone injection amount. . Here, the ozone injection amount is a value represented by the following formula (1), and the value obtained by multiplying the ozone concentration and the ozone flow rate is the solid component concentration and flow rate in the sludge-containing water (flow rate of the extraction pump 5). Divided by the product of.
Ozone injection amount [mgO 3 / gSS] = (ozone concentration [mgO 3 / L] × ozone flow rate [L / min]) ÷ (solid component concentration of sludge-containing water [gSS / L] × flow rate of sludge-containing water [L / Min]) Formula (1)

上で示した式(1)では、オゾンの濃度が高いほど、必要なオゾン注入量が小さくなる。したがって、第1オゾン注入方法では、小さいガス流量で高い濃度のオゾンをエジェクタ7を介して注入し、汚泥含有水中の固形成分に適したオゾン注入量を実現できる。   In the equation (1) shown above, the higher the ozone concentration, the smaller the required ozone injection amount. Therefore, in the first ozone injection method, high concentration ozone is injected through the ejector 7 with a small gas flow rate, and an ozone injection amount suitable for the solid component in the sludge-containing water can be realized.

第1オゾン注入方法において、オゾン発生器20からエジェクタ7を介して注入するオゾンの濃度は、汚泥含有処理水中の固形成分を効率的に分解できれば、特に限定されない。しかしながら分解効率を考慮した場合、100mg/L以上400mg/L以下が好ましく、250mg/L以上400mg/L以下がより好ましい。オゾン濃度が高いほど汚泥含有処理水中の固形成分の分解効率が高くなるため、オゾン濃度が上記範囲よりも低い場合、汚泥含有処理水中の固形成分の分解が不十分となり、曝気槽1において余剰汚泥を減量させることができない可能性があるからである。また現状では、オゾン発生器20で発生させることのできるオゾン濃度は、400mg/Lが限界だからである。   In the first ozone injection method, the concentration of ozone injected from the ozone generator 20 via the ejector 7 is not particularly limited as long as the solid components in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed. However, when considering the decomposition efficiency, 100 mg / L or more and 400 mg / L or less is preferable, and 250 mg / L or more and 400 mg / L or less is more preferable. The higher the ozone concentration, the higher the decomposition efficiency of the solid components in the sludge-containing treated water. Therefore, when the ozone concentration is lower than the above range, the decomposition of the solid components in the sludge-containing treated water becomes insufficient, and surplus sludge in the aeration tank 1 This is because it may not be possible to reduce the weight. Moreover, at present, the ozone concentration that can be generated by the ozone generator 20 is limited to 400 mg / L.

エジェクタ7における気液流量比(オゾン流量/汚泥含有処理水の流量、以下「G/L比1」とする)は、汚泥含有処理水中の固形成分を十分に分解できれば、特に限定されない。しかしながら、注入した高濃度オゾンを効率的に反応させるためにはG/L比1を小さくする必要があり、0.01以上0.3以下が好ましく、0.05以上0.12以下がより好ましい。G/L比1が上記範囲よりも大きい場合、エジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分において、オゾンが汚泥含有処理水中の固形成分と効率的に反応せず、未反応のオゾンが発生し、過剰なオゾン注入となる虞があるからである。一方、G/L比1が上記範囲よりも更に小さい場合、オゾン注入量が小さく、汚泥含有処理水中の固形成分を十分に分解できない虞もあるからである。   The gas-liquid flow rate ratio (ozone flow rate / sludge-containing treated water flow rate, hereinafter referred to as “G / L ratio 1”) in the ejector 7 is not particularly limited as long as the solid components in the sludge-containing treated water can be sufficiently decomposed. However, in order to efficiently react the injected high-concentration ozone, it is necessary to reduce the G / L ratio 1, which is preferably 0.01 or more and 0.3 or less, more preferably 0.05 or more and 0.12 or less. . When the G / L ratio 1 is larger than the above range, ozone does not efficiently react with solid components in the sludge-containing treated water in the mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12, and unreacted ozone This is because there is a risk of excessive ozone injection. On the other hand, when the G / L ratio 1 is smaller than the above range, the ozone injection amount is small, and the solid components in the sludge-containing treated water may not be sufficiently decomposed.

汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとが反応した場合、その反応により泡が生じるため、貯留槽8内部では、上方に泡9が、下方に汚泥含有処理水10が存在する状態となる。貯留槽8内部で上方に泡9が存在して下方に汚泥含有処理水10が存在する状態になった後、遮断電磁弁23を閉め、引き抜きポンプ5の動作及びオゾン発生器20の動作を停止させる。引き抜きポンプ5の動作及びオゾン発生器20の動作を停止させた後、輸送方向電磁弁14を開き、輸送ポンプ13を起動して、引抜部11から輸送配管102を介して貯留槽8の下方にある汚泥含有処理水10を引き抜く。引き抜いた汚泥含有処理水10を再び流入部12から貯留槽8内へと輸送して循環させる。この輸送処理を複数回行うことによって、汚泥含有処理水10中の固形成分(細胞、微生物)を泡9にトラップし、固形成分と溶解性有機物(核酸や高分子タンパク等)との分離を促す。分離後の貯留槽8内部では、上方の泡9中に固形成分がトラップされて溶解性有機物が下方に存在する泡トラップ状態となる。   When solid components in the sludge-containing treated water react with ozone, bubbles are generated by the reaction. Therefore, in the storage tank 8, the bubbles 9 are present in the upper portion and the sludge-containing treated water 10 is present in the lower portion. After the bubble 9 is present inside the storage tank 8 and the sludge-containing treated water 10 is present below, the shut-off solenoid valve 23 is closed, and the operation of the extraction pump 5 and the operation of the ozone generator 20 are stopped. Let After stopping the operation of the extraction pump 5 and the operation of the ozone generator 20, the transport direction electromagnetic valve 14 is opened, the transport pump 13 is started, and the storage tank 8 is moved from the extraction portion 11 through the transport pipe 102. A certain sludge containing treated water 10 is extracted. The extracted sludge-containing treated water 10 is again transported from the inflow portion 12 into the storage tank 8 and circulated. By carrying out this transport treatment a plurality of times, the solid components (cells, microorganisms) in the sludge-containing treated water 10 are trapped in the bubbles 9, and the separation of the solid components and soluble organic substances (nucleic acid, polymer protein, etc.) is promoted. . In the storage tank 8 after the separation, the solid component is trapped in the upper bubbles 9 and a dissolved organic substance is present in the lower state.

固形成分と溶解性有機物とを分離させる際の輸送ポンプ13の流量については、固形成分と溶解性有機物とを分離できればよく、特に限定されない。しかしながら、分離性能を考慮した場合、貯留槽8内に貯留する汚泥含有水の液相部の容量a[L]に対し、0.1a[L/min]以上0.7a[L/min]以下が好ましく、0.3a[L/min]以上0.4a[L/min]以下がより好ましい。上記範囲よりも小さい場合、分離に時間を要するため、処理の効率が低下する虞があるからである。上記範囲よりも大きい場合、流入部12から貯留槽8に流入する固形成分の量が過剰となり、固形成分が十分に泡9に捕捉されず、固形成分と溶解性有機物とが適切に分離できない虞があるからである。輸送ポンプ13の流量が上記範囲であれば、5a[L]以上8a[L]以下の汚泥含有水を輸送させることによって、貯留槽8内で固形成分と溶解性有機物との分離を促すことができる。   The flow rate of the transport pump 13 for separating the solid component and the soluble organic substance is not particularly limited as long as the solid component and the soluble organic substance can be separated. However, when considering the separation performance, the volume a [L] of the liquid phase portion of the sludge-containing water stored in the storage tank 8 is 0.1 a [L / min] or more and 0.7 a [L / min] or less. Is preferably 0.3a [L / min] or more and 0.4a [L / min] or less. This is because, if it is smaller than the above range, it takes time for the separation, so that the processing efficiency may be lowered. When larger than the said range, the quantity of the solid component which flows into the storage tank 8 from the inflow part 12 becomes excessive, a solid component is not fully capture | acquired by the bubble 9, and there exists a possibility that a solid component and soluble organic substance cannot be isolate | separated appropriately. Because there is. If the flow rate of the transport pump 13 is in the above range, the separation of solid components and soluble organic substances in the storage tank 8 is promoted by transporting sludge-containing water of 5a [L] or more and 8a [L] or less. it can.

貯留槽8内部で上方の泡9中に固形成分がトラップされて下方に溶解性有機物が存在する泡トラップ状態になったか否かは、検知部18によって検知される。泡トラップ状態になったことを検知部18が検知した場合、検知部18は、泡トラップ状態を示す出力信号を制御装置19に送信する。   Whether or not a solid component is trapped in the upper bubble 9 inside the storage tank 8 and a soluble organic substance is present in the lower portion is detected by the detection unit 18. When the detection unit 18 detects that the bubble trap state has been reached, the detection unit 18 transmits an output signal indicating the bubble trap state to the control device 19.

貯留槽8内の汚泥含有水中の固形成分と溶解性有機物との分離を検知部18によって検知する検知機構について説明する。検知部18として、貯留槽8下方の汚泥含有水中の固形成分の濃度を光学的に直接検出するSS濃度計、又は貯留槽8下方の汚泥含有水中の固形成分の濃度を間接的に検出する濁度計などの検知器を設置している。   A detection mechanism for detecting the separation of the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing water in the storage tank 8 by the detection unit 18 will be described. As the detection unit 18, an SS densitometer that optically directly detects the concentration of solid components in the sludge-containing water below the storage tank 8, or a turbidity that indirectly detects the concentration of solid components in the sludge-containing water below the storage tank 8. A detector such as a meter is installed.

汚泥含有水10を引抜部11から輸送ポンプ13を用いて引き抜き、流入部12を介して貯留槽8へ再度流入させて循環した場合、貯留槽8上方に形成される泡9に汚泥含有水中の固形成分がトラップされ、貯留槽8下方の汚泥含有水中の固形成分濃度が徐々に減少していく。水処理システムには、貯留槽8の下方にある汚泥含有水中の固形成分の濃度を検知する検知部18が設置してあるため、検知した濃度に基づき、貯留槽8内の汚泥含有水中の固形成分と溶解性有機物とが十分に分離されたか否かを検知することができる。検知部18の検知結果に基づいて、溶解性有機物オゾン処理槽16におけるオゾン処理が実行される。十分に分離された泡トラップ状態になったことを検知部18が検知するための基準となる固形成分の濃度は、溶解性有機物オゾン処理槽16において溶解性有機物とオゾンとを選択的に反応させることができれば、特に限定されない。しかしながら、反応効率を考慮した場合、SS濃度ならば1000mg/L以下、濁度ならば10度以下が好ましく、SS濃度ならば500mg/L以下、濁度ならば5度以下がより好ましい。上記の範囲よりも大きい場合、貯留槽8の下方にある汚泥含有水中に含まれる固形成分量が大きくなり、溶解性有機物オゾン処理槽16におけるオゾンと溶解性有機物との反応が効率的に起こらない虞があるからである。   When the sludge-containing water 10 is extracted from the extraction portion 11 using the transport pump 13 and re-flowed into the storage tank 8 via the inflow portion 12 and circulated, the sludge-containing water is contained in the bubbles 9 formed above the storage tank 8. The solid component is trapped, and the solid component concentration in the sludge-containing water below the storage tank 8 gradually decreases. Since the water treatment system is provided with a detection unit 18 that detects the concentration of the solid component in the sludge-containing water below the storage tank 8, the solid in the sludge-containing water in the storage tank 8 is based on the detected concentration. It can be detected whether the component and the soluble organic substance are sufficiently separated. Based on the detection result of the detector 18, the ozone treatment in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 is performed. The concentration of the solid component serving as a reference for the detection unit 18 to detect that the bubble trap state is sufficiently separated is made to selectively react the soluble organic substance and ozone in the soluble organic substance ozone treatment tank 16. There is no particular limitation as long as it is possible. However, considering the reaction efficiency, the SS concentration is preferably 1000 mg / L or less, the turbidity is preferably 10 degrees or less, the SS concentration is 500 mg / L or less, and the turbidity is more preferably 5 degrees or less. When it is larger than the above range, the amount of solid components contained in the sludge-containing water below the storage tank 8 becomes large, and the reaction between ozone and soluble organic matter in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 does not occur efficiently. This is because there is a fear.

泡トラップ状態を示す出力信号を受けた制御装置19は、オゾン発生器20を起動し、輸送方向電磁弁14を閉め、返送方向切替弁15を溶解性有機物配管103側に開く。制御装置19は更に切替弁21を切り替え、オゾン供給配管109と第2注入配管111とを接続する。この状態になった場合、輸送ポンプ13によって下方の溶解性有機物が溶解性有機物配管103を介して溶解性有機物オゾン処理槽16に送られ、オゾン発生器20が発生したオゾンも溶解性有機物オゾン処理槽16に送られる。溶解性有機物オゾン処理槽16では、散気式の第2オゾン注入方法を用いてオゾンと溶解性有機物とを接触させて反応させる。この処理は、本発明に係る第2オゾン処理の一例であり、溶解性有機物オゾン処理槽16は、第1オゾン処理とは異なる第2オゾン処理を行う第2オゾン処理部として機能する。   Upon receiving the output signal indicating the bubble trap state, the control device 19 activates the ozone generator 20, closes the transport direction electromagnetic valve 14, and opens the return direction switching valve 15 to the soluble organic matter pipe 103 side. The control device 19 further switches the switching valve 21 to connect the ozone supply pipe 109 and the second injection pipe 111. In this state, the lower soluble organic substance is sent to the soluble organic substance ozone treatment tank 16 via the soluble organic substance pipe 103 by the transport pump 13, and the ozone generated by the ozone generator 20 is also treated with the soluble organic substance ozone treatment. It is sent to the tank 16. In the soluble organic matter ozone treatment tank 16, ozone and the soluble organic matter are brought into contact with each other and reacted using an aeration-type second ozone injection method. This process is an example of the second ozone treatment according to the present invention, and the soluble organic matter ozone treatment tank 16 functions as a second ozone treatment unit that performs a second ozone treatment different from the first ozone treatment.

溶解性有機物をオゾン処理する場合、固形成分をオゾン処理する場合と異なり、接触するオゾンの濃度が高くても必要なオゾン注入量が小さくならない。また、溶解性有機物をオゾン処理する場合は更に、オゾンの濃度が高いほど反応の効率が悪化して未反応のオゾン量が大きくなる可能性がある。ここで、オゾン注入量とは以下の式(2)で表される値であり、オゾン濃度とオゾン流量と処理時間とを乗じた値を、汚泥含有水中の溶解性有機物濃度と処理水量(溶解性有機物オゾン処理槽16内の溶解性有機物の容量)とを乗じた値で、除したものである。
オゾン注入量[mgO/gCOD]=(オゾン濃度[mgO/L]×オゾン流量[L/min]×処理時間[min])÷(汚泥含有水の溶解性有機物濃度[gCOD/L]×処理水量[L])・・・式(2)
When ozone treatment is performed on a soluble organic substance, unlike the case where ozone treatment is performed on a solid component, the necessary ozone injection amount is not reduced even if the concentration of ozone in contact with the ozone is high. In addition, when the soluble organic substance is treated with ozone, the higher the concentration of ozone, the worse the reaction efficiency and the greater the amount of unreacted ozone. Here, the ozone injection amount is a value represented by the following formula (2), and a value obtained by multiplying the ozone concentration, the ozone flow rate, and the treatment time is used as the soluble organic substance concentration in the sludge-containing water and the treatment water amount (dissolution). Divided by the value obtained by multiplying the volume of the soluble organic substance in the organic organic ozone treatment tank 16).
Ozone injection amount [mgO 3 / gCOD] = (ozone concentration [mgO 3 / L] × ozone flow rate [L / min] × treatment time [min]) ÷ (soluble organic substance concentration of sludge-containing water [gCOD / L] × Treated water volume [L]) ... Formula (2)

上述した理由により、第2オゾン注入方法では、低い濃度のオゾンを大きいオゾン流量で溶解性有機物に接触させる。第2オゾン注入方法におけるオゾン注入手段としては、例えば、散気式、エジェクタ式、機械攪拌式、下方注入式などのオゾン供給手段を用いることができる。しかしながら、大きいガス流量でも効率的に溶解性有機物と反応させる必要があるため、散気式、あるいは下方注入式が好ましい。大きいガス流量で低い濃度のオゾンを散気式で注入することによって、過不足のないオゾン注入量で溶解性有機物を効率的に分解できる。   For the reasons described above, in the second ozone injection method, ozone having a low concentration is brought into contact with the soluble organic substance at a large ozone flow rate. As the ozone injection means in the second ozone injection method, for example, an ozone supply means such as an aeration type, an ejector type, a mechanical stirring type, and a downward injection type can be used. However, since it is necessary to efficiently react with a soluble organic substance even at a large gas flow rate, an aeration type or a downward injection type is preferable. By injecting low-concentration ozone with a large gas flow rate in a diffused manner, soluble organic substances can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive or insufficient.

オゾン発生器20から溶解性有機物オゾン処理槽16に注入するオゾンは、溶解性有機物オゾン処理槽16において溶解性有機物が分解される際に生じる未反応のオゾンの濃度が十分に低く、反応効率が高ければ、特に限定されない。しかしながら反応効率を考慮した場合、50mg/L以上300mg/L以下が好ましく、100mg/L以上200mg/L以下がより好ましい。また、溶解性有機物オゾン処理槽16における気液流量比(オゾンの流量/処理水量、以下「G/L比2」とする)は、短時間で必要なオゾン注入量が確保できれば低濃度オゾンであっても特に限定されない。しかしながら反応効率を考慮した場合、0.1以上0.5以下が好ましく、0.2以上0.3以下がより好ましい。オゾン濃度が上記範囲よりも小さい場合、あるいはG/L比2が上記範囲よりも小さい場合、オゾン注入量が小さく、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を十分に分解できない虞があるからである。一方、オゾン濃度が上記範囲よりも大きい、あるいはG/L比2が上記範囲よりも大きい場合、注入したオゾンが溶解性有機物と効率的に反応せず、未反応のオゾンが生じる虞があるからである。   The ozone injected from the ozone generator 20 into the soluble organic matter ozone treatment tank 16 has a sufficiently low concentration of unreacted ozone generated when the soluble organic matter is decomposed in the soluble organic matter ozone treatment tank 16, and the reaction efficiency is high. If it is high, it is not particularly limited. However, when reaction efficiency is considered, 50 mg / L or more and 300 mg / L or less are preferable, and 100 mg / L or more and 200 mg / L or less are more preferable. The gas-liquid flow rate ratio in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 (ozone flow rate / treatment water amount, hereinafter referred to as “G / L ratio 2”) is low-concentration ozone as long as the necessary ozone injection amount can be secured in a short time. Even if it exists, it is not specifically limited. However, when reaction efficiency is considered, 0.1 or more and 0.5 or less are preferable, and 0.2 or more and 0.3 or less are more preferable. This is because when the ozone concentration is smaller than the above range, or when the G / L ratio 2 is smaller than the above range, the ozone injection amount is small and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water may not be sufficiently decomposed. On the other hand, when the ozone concentration is larger than the above range or the G / L ratio 2 is larger than the above range, the injected ozone does not react efficiently with the soluble organic matter, and unreacted ozone may be generated. It is.

煩雑さを回避するために図1に図示していないが、本実施の形態に係る水処理システムは、溶解性有機物オゾン処理槽16において生じた未反応のオゾンを排気する排オゾン配管が溶解性有機物オゾン処理槽16上部に設けられている。   Although not shown in FIG. 1 in order to avoid complexity, the water treatment system according to the present embodiment has a soluble exhaust ozone pipe for exhausting unreacted ozone generated in the soluble organic ozone treatment tank 16. It is provided on the organic matter ozone treatment tank 16.

フローメーター22は、溶解性有機物配管103内の泡9(スラグフロー、あるいはミストフロー)を検知している。そのため、上方の泡が溶解性有機物配管103に送られることをフローメーター22が検知した場合、返送方向切替弁15を泡貯留配管104側に開き、上方の泡9を固形成分含有泡貯留槽17に貯留する。   The flow meter 22 detects bubbles 9 (slag flow or mist flow) in the soluble organic matter pipe 103. Therefore, when the flow meter 22 detects that the upper foam is sent to the soluble organic substance pipe 103, the return direction switching valve 15 is opened to the foam storage pipe 104 side, and the upper foam 9 is opened to the solid component-containing foam storage tank 17. Store in.

溶解性有機物オゾン処理槽16におけるオゾン注入が終了した後、泡ポンプ25、および返送ポンプ26を起動する。返送ポンプ26は、溶解性有機物オゾン処理槽16における処理後の処理後水を消泡部24に送液する。泡ポンプ25は、返送ポンプ26によって消泡部24に送液される処理後水に、固形成分含有泡貯留槽17に貯留した泡9を注入する。返送ポンプ26によって送液される処理後水に含まれる溶存オゾンが、泡ポンプ25によって注入される泡9に含まれる固形成分と反応して消費される。泡9に含まれる固形成分との反応で溶存オゾンが消費された処理後水は、曝気槽1に返送される。   After the ozone injection in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 is completed, the foam pump 25 and the return pump 26 are activated. The return pump 26 sends the treated water after the treatment in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 to the defoaming section 24. The foam pump 25 injects the foam 9 stored in the solid component-containing foam storage tank 17 into the treated water sent to the defoaming section 24 by the return pump 26. Dissolved ozone contained in the treated water sent by the return pump 26 reacts with the solid components contained in the foam 9 injected by the foam pump 25 and is consumed. The treated water in which dissolved ozone has been consumed by the reaction with the solid component contained in the bubbles 9 is returned to the aeration tank 1.

固形成分含有泡貯留槽17に貯留した泡9は、固形成分を含んでいる。そのため、再度エジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分へ送り第1オゾン注入方法を用いたオゾン処理を再度行っても良い。   The foam 9 stored in the solid component-containing foam storage tank 17 contains a solid component. Therefore, the ozone treatment using the first ozone injection method may be performed again by sending it to the mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12 again.

溶解性有機物オゾン処理槽16におけるオゾン注入が終了した後、切替弁21は、オゾン供給配管109と第1注入配管110とを接続する。オゾン供給配管109と第1注入配管110とが接続された後、エジェクタ7は、曝気槽1から引き抜かれた汚泥含有水のオゾン処理を第1オゾン注入方法を用いて再び開始し始める。上記の全工程は、つまり、エジェクタ7を介した第1オゾン注入方法を用いてオゾン処理を行ってから再度オゾン処理を行うまでの工程は、所定時間連続して繰り返される。   After the ozone injection in the soluble organic matter ozone treatment tank 16 is completed, the switching valve 21 connects the ozone supply pipe 109 and the first injection pipe 110. After the ozone supply pipe 109 and the first injection pipe 110 are connected, the ejector 7 starts again the ozone treatment of the sludge-containing water extracted from the aeration tank 1 using the first ozone injection method. In other words, all the steps described above, that is, the steps from the ozone treatment using the first ozone injection method via the ejector 7 to the ozone treatment again are repeated continuously for a predetermined time.

曝気槽1に返送された泡9内の固形成分は、第1オゾン注入方法を用いたオゾン処理によって、効率的に易分解性物質に改質され生分解性が高められる。そのため、曝気槽1内で生物処理されて炭酸ガスとなり、余剰汚泥量の減少が促される。さらに、曝気槽1に返送される溶解性有機物は、固形成分との分離によって溶解性有機物が第2オゾン注入方法で効率的にオゾン処理されているため、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥量の減少が導かれる。したがって、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   The solid component in the foam 9 returned to the aeration tank 1 is efficiently modified into a readily decomposable substance by the ozone treatment using the first ozone injection method, and the biodegradability is enhanced. Therefore, it is biologically processed in the aeration tank 1 to become carbon dioxide gas, and a reduction in the amount of excess sludge is promoted. Further, the soluble organic matter returned to the aeration tank 1 is newly generated by using the soluble organic matter as a carbon source because the soluble organic matter is efficiently ozone-treated by the second ozone injection method by separation from the solid component. The amount of sludge to be reduced is led. Therefore, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid components of excess sludge but also soluble organic matter.

第1オゾン注入方式では、オゾン注入量を30mgO/gSS以上100mgO/gSSとなるようにオゾン発生器20を制御するのが好ましい。第2オゾン注入方式では、10mgO/gCOD以上100mgO/gCOD以下となるようにオゾン発生器20を制御するのが好ましく、30mgO/gCOD以上60mgO/gCOD以下となるようにオゾン発生器20を制御するのがより好ましい。上記の範囲であれば、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくできるからである。 In the first ozone injection method, it is preferable to control the ozone generator 20 so that the ozone injection amount is 30 mgO 3 / gSS or more and 100 mgO 3 / gSS. In the second ozone injection method, it is preferable to control the ozone generator 20 so that it is 10 mgO 3 / gCOD or more and 100 mgO 3 / gCOD or less, and the ozone generator 20 is 30 mgO 3 / gCOD or more and 60 mgO 3 / gCOD or less. It is more preferable to control. If it is in the above range, it is possible to efficiently decompose both solid components and soluble organic substances in sludge-containing treated water with an excess and shortage of ozone injection amount, and increase the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount. .

曝気槽1から汚泥含有処理水を引き抜いてオゾン処理後の汚泥含有処理水を曝気槽1へ返送する工程は、周期的かつ間欠的に行うことが望ましい。周期的かつ間欠的に引き抜き・返送工程を行うことによって、曝気槽1内の微生物の基質となる有機物量を減らしすぎることなく、曝気槽1内の微生物が担う有機物分解負荷の増大を抑制できるからである。つまり、曝気槽1内の生物活性低下を抑制しつつ、処理水質の悪化を防止することができるからである。   The step of extracting the sludge-containing treated water from the aeration tank 1 and returning the treated sludge-containing treated water to the aeration tank 1 is desirably performed periodically and intermittently. By periodically and intermittently performing the drawing / returning process, it is possible to suppress an increase in the organic matter decomposition load carried by the microorganisms in the aeration tank 1 without excessively reducing the amount of organic substances that are the substrate of microorganisms in the aeration tank 1. It is. That is, it is possible to prevent deterioration of treated water quality while suppressing a decrease in biological activity in the aeration tank 1.

周期的かつ間欠的に行う引き抜き・返送工程の間隔は、曝気槽1における微生物の有機物負荷、余剰汚泥発生量などに応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。しかしながら生物活性維持と余剰汚泥減容との両立を考慮した場合、1時間以上24時間以下が好ましく、2時間以上12時間以下がより好ましく、4時間以上6時間以下が更に好ましい。周期的かつ間欠的に行う引き抜き・返送工程の間隔が上記範囲よりも小さい場合、曝気槽1での廃水処理に寄与する微生物も引き抜くことになるため、廃水処理に寄与する微生物の量が不足して微生物活性が低下し、曝気槽1での廃水処理が十分に行われず水質の悪化を招く虞があるからである。一方、周期的かつ間欠的に行う引き抜き・返送工程の間隔が上記範囲よりも大きい場合、オゾン処理によってもたらされる余剰汚泥の減少量よりも、廃水に含まれる有機物を基質として消費して増加した微生物の増殖量の方が大きくなり、全体として余剰汚泥量を減少できない虞があるからである。   The interval between the drawing / returning steps performed periodically and intermittently may be set as appropriate according to the organic matter load of microorganisms in the aeration tank 1 and the amount of excess sludge generated, and is not particularly limited. However, considering the balance between maintaining biological activity and reducing excess sludge, it is preferably 1 hour to 24 hours, more preferably 2 hours to 12 hours, and even more preferably 4 hours to 6 hours. If the interval between the extraction and return processes performed periodically and intermittently is smaller than the above range, microorganisms contributing to wastewater treatment in the aeration tank 1 will also be extracted, so that the amount of microorganisms contributing to wastewater treatment is insufficient. This is because the microbial activity is reduced, and the wastewater treatment in the aeration tank 1 is not sufficiently performed, which may cause deterioration of water quality. On the other hand, if the interval between the withdrawal and return processes performed periodically and intermittently is larger than the above range, the microorganisms increased by consuming organic matter contained in the wastewater as a substrate rather than the amount of excess sludge reduced by the ozone treatment. This is because there is a possibility that the amount of growth of the sludge increases and the amount of excess sludge cannot be reduced as a whole.

1日あたりのオゾン処理汚泥量を1日あたりの余剰汚泥発生量で除した値として、「処理汚泥比」を定義する。実施の形態1に係る水処理システムでは、曝気槽1における微生物の有機物負荷、余剰汚泥発生量等に応じ、この処理汚泥比を適宜設定すればよい。この処理汚泥比は、特に限定されないが、0.5以上5以下が好ましく、2以上3以下がより好ましい。処理汚泥比が0.5未満である場合、オゾン注入に起因した汚泥の減少量が小さく、余剰汚泥量を十分に減少させることができない虞があるからである。処理汚泥比が5を超えた場合、曝気槽1内の微生物量が過度に減少して微生物活性が低下し、処理水質が悪化する虞があるからである。一方、処理汚泥比が2以上3以下の範囲である場合、曝気槽1内の微生物活性を維持しつつ、効率的に余剰汚泥を減量させることができる。   The “treated sludge ratio” is defined as a value obtained by dividing the amount of ozone-treated sludge per day by the amount of surplus sludge generated per day. In the water treatment system according to Embodiment 1, the treatment sludge ratio may be appropriately set according to the organic matter load of microorganisms in the aeration tank 1, the amount of surplus sludge generation, and the like. Although this process sludge ratio is not specifically limited, 0.5 or more and 5 or less are preferable, and 2 or more and 3 or less are more preferable. This is because when the treatment sludge ratio is less than 0.5, the amount of sludge reduction due to ozone injection is small, and the excess sludge amount may not be sufficiently reduced. This is because when the treatment sludge ratio exceeds 5, the amount of microorganisms in the aeration tank 1 is excessively reduced, the microorganism activity is lowered, and the quality of the treated water may be deteriorated. On the other hand, when the treatment sludge ratio is in the range of 2 or more and 3 or less, the excess sludge can be efficiently reduced while maintaining the microbial activity in the aeration tank 1.

本実施の形態1に係る水処理システムの動作について説明する。図2は、制御装置19の処理手順を示すフローチャートである。   The operation of the water treatment system according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the control device 19.

制御装置19は、オゾン発生器20等に指令を行い、第1オゾン注入方法に使用する比較的小流量で高濃度のオゾンと、第2オゾン処理で使用する比較的低濃度で大流量のオゾンとを準備する。   The control device 19 gives a command to the ozone generator 20 and the like, and a relatively small flow rate and high concentration ozone used in the first ozone injection method and a relatively low concentration and large flow rate ozone used in the second ozone treatment. And prepare.

制御装置19は、第1オゾン注入方法を用い、曝気槽1から引き抜いた汚泥含有処理水と比較的小流量で高濃度のオゾンとをエジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分にて反応させる指令を行う(ステップS1)。制御装置19は、第1オゾン注入方法を用いて第1オゾン処理を行った汚泥含有処理水を貯留槽8に貯留する指令を行う(ステップS2)。   The control device 19 uses the first ozone injection method to treat the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank 1 and a relatively small flow rate and high-concentration ozone in a mechanism portion located between the ejector 7 and the inflow portion 12. Command to react (step S1). The control device 19 issues a command to store the sludge-containing treated water that has been subjected to the first ozone treatment using the first ozone injection method in the storage tank 8 (step S2).

制御装置19は、循環方向電磁弁14および循環ポンプ13等に指令を行い、貯留槽8に貯留した汚泥含有処理水の一部を引抜部11を用いて貯留槽8の下方側から引き抜き、循環配管102を介して貯留槽8の上方側に流入する輸送処理を複数回行い、汚泥含有処理水を循環させる(ステップS3)。汚泥含有処理水の循環中、制御装置19は検知部18に指令を行い、貯留槽8の下方側に貯留された汚泥含有処理水の物性を検知させる。検知部18は、検知結果を示す出力信号を制御装置19に送信する。   The control device 19 instructs the circulation direction electromagnetic valve 14 and the circulation pump 13 and the like to draw a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank 8 from the lower side of the storage tank 8 using the extraction part 11 and circulate. The transportation process which flows into the upper side of the storage tank 8 through the pipe 102 is performed a plurality of times to circulate the sludge-containing treated water (step S3). During the circulation of the sludge-containing treated water, the control device 19 instructs the detection unit 18 to detect the physical properties of the sludge-containing treated water stored on the lower side of the storage tank 8. The detection unit 18 transmits an output signal indicating the detection result to the control device 19.

制御装置19は、検知部18から送信された出力信号に基づき、貯留槽8内が泡トラップ状態になったか否かを判断する(ステップS4)。具体的には、汚泥含有処理水の固形成分が貯留槽8内の上方の泡9中に十分トラップされ、汚泥含有処理水の溶解性有機物が固形成分から分離されて貯留槽8内の下方に存在する泡トラップ状態になったか否かを判断する。   The control device 19 determines whether or not the inside of the storage tank 8 is in a bubble trap state based on the output signal transmitted from the detection unit 18 (step S4). Specifically, the solid component of the sludge-containing treated water is sufficiently trapped in the bubbles 9 in the upper portion of the storage tank 8, and the soluble organic matter of the sludge-containing treated water is separated from the solid component and is moved downward in the storage tank 8. It is determined whether or not the existing bubble trap state is reached.

泡トラップ状態になっていないと判断した場合(S4:NO)、制御装置19は、処理手順をステップS3へと戻し、輸送処理を更に行って再び第1オゾン処理を行い汚泥含有処理水を循環させ、固形成分と溶解性有機物との分離を促す指令を行う。泡トラップ状態になったと判断した場合(S4:YES)、制御装置19は、循環ポンプ13等に指令を行い、貯留槽8内の下方に存在する溶解性有機物を溶解性有機物配管103を介して溶解性有機物オゾン処理槽16へ送り、切替弁21等に指令を行い、オゾン発生器20が発生した比較的低濃度で大流量のオゾンを溶解性有機物オゾン処理槽16へ送り、第2オゾン注入法を用いてオゾン処理槽16にて汚泥含有処理水とオゾンとを反応させ(ステップS5)、処理を終了する。   When it is determined that the bubble trap state has not been reached (S4: NO), the control device 19 returns the processing procedure to step S3, further performs the transportation process, performs the first ozone treatment again, and circulates the sludge-containing treated water. And instructing the separation of the solid component and the soluble organic substance. When it is determined that the bubble trap state has been reached (S4: YES), the control device 19 instructs the circulation pump 13 and the like to cause the soluble organic matter existing below in the storage tank 8 to pass through the soluble organic matter pipe 103. It sends to the soluble organic matter ozone treatment tank 16, instructs the switching valve 21, etc., sends a relatively low concentration and large flow of ozone generated by the ozone generator 20 to the soluble organic matter ozone treatment tank 16, and the second ozone injection Using the method, the sludge-containing treated water and ozone are reacted in the ozone treatment tank 16 (step S5), and the treatment is terminated.

本実施の形態1に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。溶解性有機物も効率的に分解することによって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する余剰汚泥の量を減少させることができる。   According to the water treatment system according to the first embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, and the sludge is obtained. The soluble organic substance in the contained treated water can be separated to the lower side of the storage tank, and the separation state can be detected. Therefore, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid components of excess sludge but also soluble organic matter. By efficiently decomposing the soluble organic matter, it is possible to reduce the amount of excess sludge newly generated using the soluble organic matter as a carbon source.

本実施の形態1に係る水処理システムは、上述したように、適切な分離状況になったことを検知したタイミングで、異なるオゾン注入方法を用いてオゾン処理を行う機構を備える。そのため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、固形成分が分離された溶解性有機物を大流量かつ低濃度のオゾンで効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とをそれぞれに適したオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   As described above, the water treatment system according to the first embodiment includes a mechanism that performs ozone treatment using a different ozone injection method at a timing when it is detected that an appropriate separation state has been reached. Therefore, a solid component can be efficiently decomposed with a small flow rate and high concentration of ozone, and a soluble organic substance from which the solid component has been separated can be efficiently decomposed with a large flow rate and low concentration of ozone. Therefore, the solid component and the soluble organic substance in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount suitable for each, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. That is, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid component of the excess sludge but also the soluble organic matter.

実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る水処理システムについて説明する。実施の形態2に係る水処理システムでは、基本的な構成および動作が実施の形態1と同様であるが、エジェクタ7と遮断電磁弁23との間に連続処理配管114が設けられている点が異なる。
Embodiment 2. FIG.
A water treatment system according to Embodiment 2 of the present invention will be described. In the water treatment system according to the second embodiment, the basic configuration and operation are the same as those in the first embodiment, except that a continuous treatment pipe 114 is provided between the ejector 7 and the cutoff electromagnetic valve 23. Different.

図3は、本実施の形態2に係る水処理システムの機器構成、制御系統、フロー系統等を示す模式図である。図中、実施の形態1に係る水処理システムと同様の構成機器及び部材には、同じ符号を付し、特に必要のない限り説明を省略する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a device configuration, a control system, a flow system, and the like of the water treatment system according to the second embodiment. In the figure, the same components and members as those of the water treatment system according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted unless particularly necessary.

実施の形態2に係る水処理システムでは、エジェクタ7と遮断電磁弁23との間に連続処理配管114を設けてあり、遮断電磁弁23が所定時間開閉する。そのため、引き抜きポンプ5によって引き抜かれエジェクタ7においてオゾンと接触した汚泥含有処理水の送り先として、曝気槽1と貯留槽8とを選択できる。具体的には、遮断電磁弁23が閉状態の場合、エジェクタ7においてオゾンと接触して反応した汚泥含有処理水が連続処理配管114を介して曝気槽1に返送され、遮断電磁弁23が開状態の場合、エジェクタ7においてオゾンと接触して反応した汚泥含有処理水が遮断電磁弁23を介して貯留槽8へ送られる。貯留槽8へ送られた汚泥含有処理水は、貯留槽8でのオゾン処理後、曝気槽1に返送される。   In the water treatment system according to the second embodiment, the continuous treatment pipe 114 is provided between the ejector 7 and the cutoff electromagnetic valve 23, and the cutoff electromagnetic valve 23 opens and closes for a predetermined time. Therefore, the aeration tank 1 and the storage tank 8 can be selected as the destinations of the sludge-containing treated water that has been extracted by the extraction pump 5 and contacted with ozone in the ejector 7. Specifically, when the shut-off solenoid valve 23 is closed, the sludge-containing treated water that has reacted with ozone in the ejector 7 is returned to the aeration tank 1 through the continuous treatment pipe 114, and the shut-off solenoid valve 23 is opened. In the state, the sludge-containing treated water that has reacted with ozone in the ejector 7 is sent to the storage tank 8 via the shut-off electromagnetic valve 23. The sludge-containing treated water sent to the storage tank 8 is returned to the aeration tank 1 after the ozone treatment in the storage tank 8.

連続配管114を通過して曝気槽1に返送される汚泥含有水では、エジェクタ7のオゾンによって固形成分が分解されるが、固形成分の分解によって生じた溶解性有機物は効率的な分解が促されていない。一方、貯留槽8を介して曝気槽1に返送される汚泥含有水では、実施の形態1で記載したように、固形成分だけでなく溶解性有機物もオゾンによって効率的に分解される。   In the sludge-containing water returned to the aeration tank 1 through the continuous pipe 114, solid components are decomposed by the ozone in the ejector 7, but soluble organic substances generated by the decomposition of the solid components are promoted to be efficiently decomposed. Not. On the other hand, in the sludge-containing water returned to the aeration tank 1 through the storage tank 8, not only the solid components but also soluble organic substances are efficiently decomposed by ozone as described in the first embodiment.

上記のような構造を備える実施の形態2の水処理システムでは、汚泥含有水に含まれる固形成分の優先的な分解と汚泥含有水に含まれる固形成分及び溶解性有機物両成分の効率的な分解とを柔軟に選択することができる。そのため、曝気槽1内に含まれる固形成分量と溶解性有機物量とを調整し、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができる。したがって、処理水質の悪化を更に柔軟に抑制することができる。具体的には、曝気槽1内の微生物の有機物負荷が小さい場合、遮断電磁弁23を閉状態とし、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水が曝気槽1に返送される割合を大きし、曝気槽1に返送される未分解の溶解性有機物の量を増加させ、曝気槽1内の有機物負荷を増加させることができる。また、曝気槽1内の微生物の有機物負荷が大きい場合、固形成分と溶解性有機物との両成分が効率的に分解された汚泥含有水が曝気槽1に返送される割合を大きし、曝気槽1に返送される未分解の溶解性有機物の量を減少させ、曝気槽1内の有機物負荷を減少させることができる。   In the water treatment system according to Embodiment 2 having the above-described structure, preferential decomposition of solid components contained in sludge-containing water and efficient decomposition of both solid components and soluble organic matter components contained in sludge-containing water. And can be selected flexibly. Therefore, the amount of solid components and the amount of soluble organic matter contained in the aeration tank 1 can be adjusted, and the organic matter load of microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value. Therefore, deterioration of the quality of treated water can be suppressed more flexibly. Specifically, when the organic matter load of microorganisms in the aeration tank 1 is small, the shut-off electromagnetic valve 23 is closed, and the ratio of the sludge-containing water in which the solid components are decomposed preferentially to the aeration tank 1 is increased. In addition, the amount of undecomposed soluble organic matter returned to the aeration tank 1 can be increased, and the organic load in the aeration tank 1 can be increased. Moreover, when the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 is large, the ratio that the sludge containing water in which both the solid component and the soluble organic substance are efficiently decomposed is returned to the aeration tank 1 is increased. The amount of undecomposed dissolved organic matter returned to 1 can be reduced, and the organic matter load in the aeration tank 1 can be reduced.

固形成分と溶解性有機物との両成分がともに分解される汚泥含有水の量の割合は、曝気槽1内の微生物の有機物負荷が小さい場合であっても、10%以上が好ましく、20%以上がより好ましい。上記範囲よりも小さい場合、本発明の効果が十分に得られず、未分解の溶解性有機物によって曝気槽1内で新たに発生する余剰汚泥の量が大きくなり、十分に余剰汚泥を減量できない虞があるからである。   The ratio of the amount of sludge-containing water in which both the solid component and the soluble organic material are decomposed is preferably 10% or more, even if the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1 is small, preferably 20% or more. Is more preferable. If it is smaller than the above range, the effect of the present invention cannot be sufficiently obtained, and the amount of surplus sludge newly generated in the aeration tank 1 by the undecomposed soluble organic matter may increase, and the surplus sludge may not be reduced sufficiently. Because there is.

本実施の形態2に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽8の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽8の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、分離後の溶解性有機物をオゾンによって効率的に分解することができる。したがって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥の量を減少させることができる。さらに、溶解性有機物を効率的に分解するオゾン注入方法を泡トラップ状況の検知タイミングで使用する機構を備えるため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、大流量かつ低濃度のオゾンで溶解性有機物を効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。また、連続配管114の使用によって、曝気槽1内の微生物の有機物負荷に応じて、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水と固形成分及び溶解性有機物の両成分が効率的に分解された汚泥含有水との割合を変化させることができる。そのため、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができ、処理水質の悪化を効率よく抑制することができる。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   According to the water treatment system according to the second embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank 8 by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, The soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank 8, and the separation state can be detected. Therefore, the soluble organic substance after separation can be efficiently decomposed by ozone. Accordingly, it is possible to reduce the amount of sludge newly generated using soluble organic substances as a carbon source. In addition, since it has a mechanism that uses an ozone injection method that efficiently decomposes soluble organic substances at the timing of detection of the bubble trap status, it efficiently decomposes solid components with a small flow rate and high concentration of ozone, resulting in a large flow rate and a low flow rate. Dissolved organic substances can be efficiently decomposed with ozone at a concentration. Therefore, both the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. In addition, by using the continuous pipe 114, both the sludge-containing water in which the solid component is preferentially decomposed and the solid component and the soluble organic component are efficiently decomposed according to the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1. The ratio of sludge containing water can be changed. Therefore, the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value, and deterioration of treated water quality can be efficiently suppressed. That is, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid component of the excess sludge but also the soluble organic matter.

実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る水処理システムについて説明する。本実施の形態3に係る水処理システムでは、基本的な構成、および動作が実施の形態2と同様であるが、エジェクタ7の上流側に汚泥破砕エジェクタ27が設けられている点が異なる。
Embodiment 3 FIG.
A water treatment system according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The basic structure and operation of the water treatment system according to the third embodiment are the same as those of the second embodiment, except that a sludge crushing ejector 27 is provided on the upstream side of the ejector 7.

図4は、本実施の形態3に係る水処理システムの機器構成、制御系統、フロー系統等を示す模式図である。図中、実施の形態2に係る水処理システムと同様の構成機器、部材には、同じ符号を付し、特に必要のない限り説明を省略する。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a device configuration, a control system, a flow system, and the like of the water treatment system according to the third embodiment. In the figure, the same components and members as those of the water treatment system according to Embodiment 2 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted unless particularly required.

実施の形態3においては、引き抜きポンプ5が引き抜いた汚泥含有水をエジェクタ7においてオゾンと接触させる前の処理として、引き抜きポンプ5が引き抜いた汚泥含有水を汚泥破砕エジェクタ27において空気と接触させる。すなわち、高圧の汚泥含有水の水流が汚泥破砕エジェクタ27のノズル部で減圧され、減圧された汚泥含有水が空気と接触するようになっている。そのため汚泥含有水中の固形成分には微生物の集合体が数mm程度の綿くず状になったフロックが含まれるが、空気と接触する際の物理的な衝撃力によってそのフロックが破砕されてばらばらになる。   In the third embodiment, the sludge-containing water extracted by the extraction pump 5 is brought into contact with air in the sludge crushing ejector 27 as a process before the sludge-containing water extracted by the extraction pump 5 is brought into contact with ozone in the ejector 7. That is, the flow of the high-pressure sludge-containing water is depressurized by the nozzle portion of the sludge crushing ejector 27, and the reduced sludge-containing water comes into contact with the air. For this reason, solid components in sludge-containing water contain flocs in which microbial aggregates are in the form of cotton scraps of about a few millimeters, but the flocs are crushed and broken apart by physical impact when they come into contact with air. Become.

上記のような構造を備える水処理システムの余剰汚泥減量プロセスでは、引き抜きポンプ5によって引き抜かれた汚泥含有水は、エジェクタ7においてオゾンと接触するときには既に、固形成分を含んで形成されるフロックが破砕されることになる。そのため、フロック状の固形成分と比較し、オゾンと接触する固形成分の表面積が大きくなり、より効率的にオゾンと固形成分を反応させることができる。   In the excess sludge reduction process of the water treatment system having the above-described structure, when the sludge-containing water extracted by the extraction pump 5 comes into contact with ozone in the ejector 7, the floc formed containing solid components is already crushed. Will be. Therefore, compared with a flock-like solid component, the surface area of the solid component in contact with ozone is increased, and ozone and the solid component can be reacted more efficiently.

本実施の形態3に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽8の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽8の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、分離後の溶解性有機物をオゾンによって効率的に分解することができる。したがって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥の量を減少させることができる。さらに、溶解性有機物を効率的に分解するオゾン注入方法を泡トラップ状況の検知タイミングで使用する機構を備えるため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、大流量かつ低濃度のオゾンで溶解性有機物を効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。また、連続配管114の使用によって、曝気槽1内の微生物の有機物負荷に応じて、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水と固形成分及び溶解性有機物の両成分が効率的に分解された汚泥含有水との割合を変化させることができる。そのため、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができ、処理水質の悪化を効率よく抑制することができる。また、汚泥含有水中の固形成分とオゾンとがエジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分において反応する前に、固形成分を含んで形成されたフロックを汚泥破砕エジェクタ27においてばらばらにし、オゾンと接触する固形成分の表面積を大きくすることができる。そのため、より効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。したがって、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量をさらに向上させることができる。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   According to the water treatment system according to the third embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank 8 by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, The soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank 8, and the separation state can be detected. Therefore, the soluble organic substance after separation can be efficiently decomposed by ozone. Accordingly, it is possible to reduce the amount of sludge newly generated using soluble organic substances as a carbon source. In addition, since it has a mechanism that uses an ozone injection method that efficiently decomposes soluble organic substances at the timing of detection of the bubble trap status, it efficiently decomposes solid components with a small flow rate and high concentration of ozone, resulting in a large flow rate and a low flow rate. Dissolved organic substances can be efficiently decomposed with ozone at a concentration. Therefore, both the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. In addition, by using the continuous pipe 114, both the sludge-containing water in which the solid component is preferentially decomposed and the solid component and the soluble organic component are efficiently decomposed according to the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1. The ratio of sludge containing water can be changed. Therefore, the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value, and deterioration of treated water quality can be efficiently suppressed. Moreover, before the solid component and ozone in sludge containing water react in the mechanism part located between the ejector 7 and the inflow part 12, the floc formed including the solid component is separated in the sludge crushing ejector 27, The surface area of the solid component that comes into contact with ozone can be increased. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. Therefore, the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be further improved. That is, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid component of the excess sludge but also the soluble organic matter.

実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る水処理システムについて説明する。本実施の形態4に係る水処理システムでは、基本的な構成、および動作が実施の形態3と同様であるが、オゾン発生器20と切替弁21との間にオゾン濃縮器28が設けられている点が異なり、オゾン発生器20とオゾン濃縮器28とが酸素ガス返送配管115を介してオゾン供給配管109に接続されている点が異なる。
Embodiment 4 FIG.
A water treatment system according to Embodiment 4 of the present invention will be described. In the water treatment system according to the fourth embodiment, the basic configuration and operation are the same as in the third embodiment, but an ozone concentrator 28 is provided between the ozone generator 20 and the switching valve 21. The difference is that the ozone generator 20 and the ozone concentrator 28 are connected to the ozone supply pipe 109 via the oxygen gas return pipe 115.

図5は、本実施の形態4に係る水処理システムの機器構成、制御系統、フロー系統等を示す模式図である。図中、実施の形態3に係る水処理システムと同様の構成機器、部材には、同じ符号を付し、特に必要のない限り説明を省略する。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a device configuration, a control system, a flow system, and the like of the water treatment system according to the fourth embodiment. In the figure, the same components and members as those of the water treatment system according to Embodiment 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted unless particularly required.

実施の形態4に係る水処理システムは、オゾン発生器20の下流側にオゾン濃縮器28を備える。オゾン発生器20が発生させたオゾンは、オゾン濃縮器28によって濃縮される。濃縮されたオゾンは、エジェクタ7を介して汚泥含有水に注入される。   The water treatment system according to Embodiment 4 includes an ozone concentrator 28 on the downstream side of the ozone generator 20. The ozone generated by the ozone generator 20 is concentrated by the ozone concentrator 28. The concentrated ozone is injected into the sludge-containing water through the ejector 7.

オゾン濃縮器28は、オゾン発生器20が発生したオゾンを吸着濃縮する装置であり、オゾンを吸着し得る材料を収容している。オゾンを吸着し得る材料としては、特に限定するものではないが、シリカゲルなどの吸着剤を用いることができる。   The ozone concentrator 28 is a device that adsorbs and concentrates ozone generated by the ozone generator 20, and contains a material that can adsorb ozone. The material capable of adsorbing ozone is not particularly limited, and an adsorbent such as silica gel can be used.

オゾン発生器20は、ランニングコストの観点から、オゾン濃度150mg/L以上310mg/L、好ましくは190mg/L以上290mg/L以下で動作させるのがよい。実施の形態1〜3の水処理システムでは、更に高濃度のオゾンを供給することが困難である。しかしながら本実施の形態4の水処理システムでは、オゾン濃縮器28を備えることによって、オゾン濃度を最大2000mg/Lまで濃縮できるようになり、供給するオゾンの高濃度化を実現できる。   The ozone generator 20 is preferably operated at an ozone concentration of 150 mg / L or more and 310 mg / L, preferably 190 mg / L or more and 290 mg / L or less from the viewpoint of running cost. In the water treatment systems of Embodiments 1 to 3, it is difficult to supply ozone at a higher concentration. However, in the water treatment system according to the fourth embodiment, by providing the ozone concentrator 28, the ozone concentration can be concentrated to a maximum of 2000 mg / L, and the concentration of the supplied ozone can be increased.

オゾン濃縮器28においては、吸着剤が収納される吸着塔の温度と圧力とを制御することによって、最適な吸着条件と最適な脱着条件とを形成することができ、所望の濃度のオゾンを発生させ得る。また、オゾン発生器20が発生したオゾンをオゾン濃縮器28に吸着濃縮させる工程において、吸着されなかった副産物である酸素ガスを酸素ガス返送配管115によってオゾン発生器に返送させることによって、オゾン発生器20で用いられる原料ガスとして再利用することができ、ランニングコストを減少させ得る。   In the ozone concentrator 28, by controlling the temperature and pressure of the adsorption tower in which the adsorbent is stored, it is possible to form optimum adsorption conditions and optimum desorption conditions, and generate ozone with a desired concentration. Can be. Further, in the step of adsorbing and concentrating the ozone generated by the ozone generator 20 in the ozone concentrator 28, the oxygen gas which is a by-product that has not been adsorbed is returned to the ozone generator by the oxygen gas return pipe 115, whereby the ozone generator 20 can be reused as the raw material gas used in No. 20, and the running cost can be reduced.

本実施の形態4の水処理システムでは、上述したように、実施の形態1で示したオゾン発生器20単独で発生させることのできるオゾン濃度400mg/Lを超える超高濃度のオゾンをエジェクタ7において汚泥含有水中の固形成分と反応させることができる。そのため、さらに効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。オゾン濃縮器28によって得られるオゾン濃度は、オゾンを吸着させた吸着塔内部への酸素ガスのパージ量で制御することができる。   In the water treatment system according to the fourth embodiment, as described above, the ejector 7 generates ultra-high-concentration ozone exceeding the ozone concentration of 400 mg / L that can be generated by the ozone generator 20 shown in the first embodiment alone. It can be reacted with solid components in sludge-containing water. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. The ozone concentration obtained by the ozone concentrator 28 can be controlled by the amount of oxygen gas purged into the adsorption tower that has adsorbed ozone.

汚泥含有水中の固形成分とオゾンとをエジェクタ7において反応させて固形成分を分解させる第1オゾン注入方法では、オゾンを吸着させた吸着塔内部への酸素ガスのパージ量を小さくすることによって、小流量かつ超高濃度のオゾンを汚泥含有水中の固形成分と反応させ、過不足のないオゾン注入量で効率的に余剰汚泥を分解できる。汚泥含有水中の固形成分と溶解性有機物との分離状況が検知部18によって検知され、泡トラップ状況を示す出力信号が制御装置19に送られた場合、第2オゾン注入方法を用いて溶解性有機物オゾン処理槽16でオゾン処理を行う。第2オゾン注入方法では、酸素ガスのパージ量を大きくすることによって、溶解性有機物オゾン処理槽16において、大流量かつ低濃度のオゾンを汚泥含有水中の溶解性有機物と反応させ、過不足のないオゾン注入量で効率的に余剰汚泥を分解できる。   In the first ozone injection method in which the solid component in the sludge-containing water and ozone are reacted in the ejector 7 to decompose the solid component, the amount of oxygen gas purged into the adsorption tower in which ozone is adsorbed is reduced. The excess sludge can be efficiently decomposed with the ozone injection amount without excess or deficiency by reacting the flow rate and ultra-high concentration ozone with the solid components in the sludge-containing water. When the separation state of the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing water is detected by the detection unit 18 and an output signal indicating the bubble trap state is sent to the control device 19, the soluble organic matter is obtained using the second ozone injection method. Ozone treatment is performed in the ozone treatment tank 16. In the second ozone injection method, by increasing the purge amount of the oxygen gas, in the soluble organic matter ozone treatment tank 16, a large flow rate and low concentration of ozone are reacted with the soluble organic matter in the sludge-containing water, and there is no excess or deficiency. Excess sludge can be efficiently decomposed by the amount of ozone injected.

第1オゾン注入方法において、オゾン濃縮器28からエジェクタ7に注入するオゾンの濃度は、汚泥含有処理水中の固形成分を効率的に分解できれば、特に限定されない。しかしながら、装置の動作性能を考慮した場合、600mg/L以上2000mg/L以下が好ましく、800mg/L以上1500mg/L以下がより好ましい。オゾン濃度1500mg/Lを超えるオゾンを発生させるためには、より低温・低圧な環境が必要になるため、オゾン濃縮器28の制御が現状では困難となり、水処理システムのコストが増大する虞が生じ得る。したがって、オゾン濃度の上限は1500mg/Lであることが好ましい。   In the first ozone injection method, the concentration of ozone injected from the ozone concentrator 28 to the ejector 7 is not particularly limited as long as the solid components in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed. However, in consideration of the operation performance of the apparatus, 600 mg / L or more and 2000 mg / L or less is preferable, and 800 mg / L or more and 1500 mg / L or less is more preferable. In order to generate ozone exceeding an ozone concentration of 1500 mg / L, a lower temperature and low pressure environment is required. Therefore, it is difficult to control the ozone concentrator 28 at present, and the cost of the water treatment system may increase. obtain. Therefore, the upper limit of the ozone concentration is preferably 1500 mg / L.

エジェクタ7におけるG/L比1は、汚泥含有処理水中の固形成分を十分に分解できれば、特に限定されないが、オゾン濃縮器28で発生させた超高濃度オゾンを効率的に反応させるために小さくする必要があり、0.01以上0.12以下が好ましく、0.04以上0.1以下が好ましい。G/L比1が上記範囲よりも小さい場合、オゾン注入量が小さく、汚泥含有処理水中の固形成分を十分に分解できない虞があるからである。一方、G/L比1が上記範囲よりも大きい場合、超高濃度オゾンがエジェクタ7において汚泥含有処理水中の固形成分と効率的に反応せず、未反応のオゾンが発生し、過剰なオゾン注入を招く虞があるからである。   The G / L ratio 1 in the ejector 7 is not particularly limited as long as the solid components in the sludge-containing treated water can be sufficiently decomposed. However, the G / L ratio 1 is decreased in order to efficiently react the ultra-high concentration ozone generated by the ozone concentrator 28. It is necessary and 0.01 or more and 0.12 or less are preferable, and 0.04 or more and 0.1 or less are preferable. This is because when the G / L ratio 1 is smaller than the above range, the ozone injection amount is small and the solid components in the sludge-containing treated water may not be sufficiently decomposed. On the other hand, when the G / L ratio 1 is larger than the above range, the ultra-high concentration ozone does not efficiently react with the solid components in the sludge-containing treated water in the ejector 7, and unreacted ozone is generated, and excessive ozone injection It is because there is a possibility of inviting.

第2オゾン注入方法において、オゾン濃縮器28から溶解性有機物オゾン処理槽16へ注入するオゾンの濃度は、溶解性有機物オゾン処理槽16において溶解性有機物が分解される際に生じる未反応のオゾンの濃度が十分に低く、反応効率が高ければ、特に限定されないが、50mg/L以上300mg/L以下が好ましく、100mg/L以上200mg/L以下がより好ましい。また、G/L比2は、低濃度オゾンであっても短時間で必要なオゾン注入量が確保できれば特に限定されないが、0.1以上0.5以下が好ましく、0.2以上0.3以下がより好ましい。オゾン濃度が上記範囲よりも大きい場合、又はG/L比2が上記範囲よりも大きい場合、注入したオゾンが溶解性有機物と効率的に反応せず、未反応のオゾンが生じる虞があるからである。一方、オゾン濃度が上記範囲よりも小さい場合、又はG/L比2が上記範囲よりも小さい場合、オゾン注入量の不足を招き、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を十分に分解できない虞があるからである。   In the second ozone injection method, the concentration of ozone injected from the ozone concentrator 28 into the soluble organic matter ozone treatment tank 16 is the unreacted ozone generated when the soluble organic matter is decomposed in the soluble organic matter ozone treatment tank 16. Although it will not specifically limit if a density | concentration is low enough and reaction efficiency is high, 50 mg / L or more and 300 mg / L or less are preferable, and 100 mg / L or more and 200 mg / L or less are more preferable. Further, the G / L ratio 2 is not particularly limited as long as a necessary ozone injection amount can be secured in a short time even in a low concentration ozone, but is preferably 0.1 or more and 0.5 or less, preferably 0.2 or more and 0.3. The following is more preferable. When the ozone concentration is larger than the above range, or when the G / L ratio 2 is larger than the above range, the injected ozone does not react efficiently with the soluble organic matter, and unreacted ozone may be generated. is there. On the other hand, when the ozone concentration is smaller than the above range, or when the G / L ratio 2 is smaller than the above range, the ozone injection amount may be insufficient, and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water may not be sufficiently decomposed. Because.

第1オゾン注入方式では、オゾン注入量を15mgO/gSS以上50mgO/gSSとなるようにオゾン濃縮器28を制御するのが好ましく、第2オゾン注入方式では、10mgO/gCOD以上100mgO/gCOD以下となるようにオゾン濃縮器28を制御するのが好ましく、30mgO/gCOD以上60mgO/gCOD以下となるようにオゾン濃縮器28を制御するのがより好ましい。上記の範囲であれば、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができるからである。 In the first ozone injection method, it is preferable to control the ozone concentrator 28 to the ozone injection rate becomes 15mgO 3 / gSS more 50mgO 3 / gSS, in the second ozone injection method, 10mgO 3 / gCOD more 100mgO 3 / It is preferable to control the ozone concentrator 28 so as to be not more than gCOD, and it is more preferable to control the ozone concentrator 28 so as to be not less than 30 mgO 3 / gCOD and not more than 60 mgO 3 / gCOD. Within the above range, both solid components and soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. Because.

本実施の形態4に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽8の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽8の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、分離後の溶解性有機物をオゾンによって効率的に分解することができる。したがって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥の量を減少させることができる。さらに、溶解性有機物を効率的に分解するオゾン注入方法を泡トラップ状況の検知タイミングで使用する機構を備えるため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、大流量かつ低濃度のオゾンで溶解性有機物を効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。また、連続配管114の使用によって、曝気槽1内の微生物の有機物負荷に応じて、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水と固形成分及び溶解性有機物の両成分が効率的に分解された汚泥含有水との割合を変化させることができる。そのため、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができ、処理水質の悪化を効率よく抑制することができる。また、汚泥含有水中の固形成分とオゾンとがエジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分において反応する前に、固形成分を含んで形成されたフロックを汚泥破砕エジェクタ27においてばらばらにし、オゾンと接触する固形成分の表面積を大きくすることができる。そのため、より効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。また、オゾン濃縮器28を設けることによって、オゾン発生器20単独で発生可能なオゾン濃度400mg/Lを超える超高濃度のオゾンを、汚泥含有水中の固形成分と反応させることができる。そのため、さらに効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。したがって、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量をさらに大きくすることができる。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上で適度な量のオゾン供給を行うことが可能となる。   According to the water treatment system according to the fourth embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank 8 by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, The soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank 8, and the separation state can be detected. Therefore, the soluble organic substance after separation can be efficiently decomposed by ozone. Accordingly, it is possible to reduce the amount of sludge newly generated using soluble organic substances as a carbon source. In addition, since it has a mechanism that uses an ozone injection method that efficiently decomposes soluble organic substances at the timing of detection of the bubble trap status, it efficiently decomposes solid components with a small flow rate and high concentration of ozone, resulting in a large flow rate and a low flow rate. Dissolved organic substances can be efficiently decomposed with ozone at a concentration. Therefore, both the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. In addition, by using the continuous pipe 114, both the sludge-containing water in which the solid component is preferentially decomposed and the solid component and the soluble organic component are efficiently decomposed according to the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1. The ratio of sludge containing water can be changed. Therefore, the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value, and deterioration of treated water quality can be efficiently suppressed. Moreover, before the solid component and ozone in sludge containing water react in the mechanism part located between the ejector 7 and the inflow part 12, the floc formed including the solid component is separated in the sludge crushing ejector 27, The surface area of the solid component that comes into contact with ozone can be increased. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. In addition, by providing the ozone concentrator 28, it is possible to react an ultra-high concentration ozone exceeding the ozone concentration of 400 mg / L that can be generated by the ozone generator 20 alone with a solid component in the sludge-containing water. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. Therefore, the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be further increased. That is, it is possible to supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only solid components of excess sludge but also soluble organic matter.

実施の形態5.
本発明の実施の形態5に係る水処理システムについて説明する。本実施の形態5に係る水処理システムでは、基本的な構成、および動作が実施の形態4と同様であるが、冷却部202が削除してある点が異なり、後処理部201とオゾン発生器20とが接続してある点が異なる。
Embodiment 5. FIG.
A water treatment system according to Embodiment 5 of the present invention will be described. In the water treatment system according to the fifth embodiment, the basic configuration and operation are the same as those in the fourth embodiment, except that the cooling unit 202 is omitted, and the post-treatment unit 201 and the ozone generator are different. 20 is connected.

図6は、本実施の形態5に係る水処理システムの機器構成、制御系統、フロー系統等を示す模式図である。図中、実施の形態4に係る水処理システムと同様の構成機器、部材には、同じ符号を付し、特に必要のない限り説明を省略する。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a device configuration, a control system, a flow system, and the like of the water treatment system according to the fifth embodiment. In the figure, the same components and members as those of the water treatment system according to Embodiment 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted unless particularly required.

実施の形態1〜4の水処理システムでは、冷却部202によってオゾン発生器20が冷却されるように構成されている。しかしながら、本実施の形態5の水処理システムでは、後処理部201を流出した生物処理水6によってオゾン発生器20が冷却される。後処理部201とオゾン発生器20との間は、図示を省略した輸送ポンプを介して接続してある。   In the water treatment systems of Embodiments 1 to 4, the ozone generator 20 is configured to be cooled by the cooling unit 202. However, in the water treatment system of the fifth embodiment, the ozone generator 20 is cooled by the biologically treated water 6 that has flowed out of the post-treatment unit 201. The post-processing unit 201 and the ozone generator 20 are connected via a transport pump (not shown).

実施の形態1〜4の水処理システムにおける余剰汚泥減量プロセスでは、熱交換型冷却器又は水道水等を使用したチラー等の冷却部202が設けられていた。しかしながら、本実施の形態5の水処理システムにおける余剰汚泥減量プロセスでは、そのような冷却部202が不要となる。そのため、機器のイニシャルコスト、動力コスト、および水道代といった付加コストを削減することができ、経済的である。オゾン発生器20の冷却に使用できる水質は、少なくとも、pHが極端に高くはなく、また極端に小さくもなく、さらに、残留塩素濃度が高くなく、構成機器の溶接個所を腐食させなければよい。   In the surplus sludge reduction process in the water treatment systems of Embodiments 1 to 4, the cooling unit 202 such as a chiller using a heat exchange type cooler or tap water is provided. However, in the excessive sludge reduction process in the water treatment system of the fifth embodiment, such a cooling unit 202 is not necessary. Therefore, additional costs such as the initial cost, power cost, and water bill of the equipment can be reduced, which is economical. The water quality that can be used for cooling the ozone generator 20 is at least not extremely high in pH, not extremely low, and does not have a high residual chlorine concentration, so long as it does not corrode the welded parts of the component equipment.

本実施の形態5に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽8の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽8の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、分離後は溶解性有機物をオゾンによって選択的に分解することができる。したがって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥の量を減少させることができる。さらに、溶解性有機物を効率的に分解するオゾン注入方法を泡トラップ状況の検知タイミングで使用する機構を備えるため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、大流量かつ低濃度のオゾンで溶解性有機物を効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。また、連続配管114の使用によって、曝気槽1内の微生物の有機物負荷に応じて、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水と固形成分及び溶解性有機物の両成分が効率的に分解された汚泥含有水との割合を変化させることができる。そのため、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができ、処理水質の悪化を効率よく抑制することができる。また、汚泥含有水中の固形成分とオゾンとがエジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分において反応する前に、固形成分を含んで形成されたフロックを汚泥破砕エジェクタ27においてばらばらにし、オゾンと接触する固形成分の表面積を大きくすることができる。そのため、より効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。また、オゾン濃縮器28を設けることによって、オゾン発生器20単独で発生可能なオゾン濃度400mg/Lを超える超高濃度のオゾンを、汚泥含有水中の固形成分と反応させることができる。そのため、さらに効率的にオゾンと固形成分を反応させることができる。したがって、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量をさらに大きくすることができる。また、曝気槽1から流出して後処理部201で分離された処理水をオゾン発生器20の冷却に使用するため、経済的である。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮した上での適度な量のオゾン供給を、より経済的に行うことが可能となる。   According to the water treatment system according to the fifth embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank 8 by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, The soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank 8, and the separation state can be detected. Therefore, after separation, soluble organic matter can be selectively decomposed with ozone. Accordingly, it is possible to reduce the amount of sludge newly generated using soluble organic substances as a carbon source. In addition, since it has a mechanism that uses an ozone injection method that efficiently decomposes soluble organic substances at the timing of detection of the bubble trap status, it efficiently decomposes solid components with a small flow rate and high concentration of ozone, resulting in a large flow rate and a low flow rate. Dissolved organic substances can be efficiently decomposed with ozone at a concentration. Therefore, both the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. In addition, by using the continuous pipe 114, both the sludge-containing water in which the solid component is preferentially decomposed and the solid component and the soluble organic component are efficiently decomposed according to the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1. The ratio of sludge containing water can be changed. Therefore, the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value, and deterioration of treated water quality can be efficiently suppressed. Moreover, before the solid component and ozone in sludge containing water react in the mechanism part located between the ejector 7 and the inflow part 12, the floc formed including the solid component is separated in the sludge crushing ejector 27, The surface area of the solid component that comes into contact with ozone can be increased. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. In addition, by providing the ozone concentrator 28, it is possible to react an ultra-high concentration ozone exceeding the ozone concentration of 400 mg / L that can be generated by the ozone generator 20 alone with a solid component in the sludge-containing water. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. Therefore, the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be further increased. Moreover, since the treated water that has flowed out of the aeration tank 1 and separated by the post-treatment unit 201 is used for cooling the ozone generator 20, it is economical. In other words, it is possible to more economically supply an appropriate amount of ozone in consideration of not only the solid components of excess sludge but also soluble organic matter.

実施の形態6.
本発明の実施の形態6に係る水処理システムについて説明する。本実施の形態6に係る水処理システムは、基本的な構成、および動作が実施の形態5と同様であるが、後処理部201が削除してある点が異なり、曝気槽1内に膜モジュール203及び膜モジュール散気装置29を設けてある点が異なり、曝気槽1外に膜面洗浄用ブロワ30を設けてある点が異なる。
Embodiment 6 FIG.
A water treatment system according to Embodiment 6 of the present invention will be described. The water treatment system according to the sixth embodiment has the same basic configuration and operation as those of the fifth embodiment, except that the post-treatment unit 201 is deleted, and a membrane module is provided in the aeration tank 1. The difference is that 203 and the membrane module air diffuser 29 are provided, and the membrane surface cleaning blower 30 is provided outside the aeration tank 1.

図7は、本実施の形態6に係る水処理システムの機器構成、制御系統、フロー系統等を示す模式図である。図中、実施の形態5に係る水処理システムと同様の構成機器、部材には、同じ符号を付し、特に必要のない限り説明を省略する。   FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a device configuration, a control system, a flow system, and the like of the water treatment system according to the sixth embodiment. In the figure, the same components and members as those of the water treatment system according to Embodiment 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted unless particularly required.

本実施の形態6の水処理システムは、下水道、工場排水などの廃水4を膜分離活性汚泥法(MBR)で処理するため、膜モジュール203、膜モジュール散気装置29及び膜面洗浄用ブロワ30を含んだ膜分離活性汚泥処理機構を備える。   In the water treatment system of the sixth embodiment, the membrane module 203, the membrane module air diffuser 29, and the membrane surface cleaning blower 30 are used to treat the wastewater 4 such as sewerage and factory wastewater by the membrane separation activated sludge method (MBR). Equipped with a membrane separation activated sludge treatment mechanism.

膜モジュール203を構成する濾過膜の種類は、特に限定されず、精密濾過(MF)膜、限外濾過(UF)膜などの当該技術分野において公知の各種濾過膜を用いることができる。   The kind of the filtration membrane which comprises the membrane module 203 is not specifically limited, Various filtration membranes well-known in the said technical field, such as a microfiltration (MF) membrane and an ultrafiltration (UF) membrane, can be used.

膜モジュール203を構成する濾過膜の平均孔径は、特に限定されないが、0.001μm〜1μmが好ましく、0.01μm〜0.8μmがより好ましい。濾過膜の形状は、特に限定されず、中空糸、平膜などの当該技術分野において公知の形状とすることができる。また、膜モジュール203は、浸漬型、ケーシング型、モノリス型などを採用することができる。さらに、膜モジュール203の濾過方式は、全量濾過方式又はクロスフロー濾過方式のいずれのものでも用いることができる。   Although the average pore diameter of the filtration membrane which comprises the membrane module 203 is not specifically limited, 0.001 micrometer-1 micrometer are preferable and 0.01 micrometer-0.8 micrometer are more preferable. The shape of the filtration membrane is not particularly limited, and may be a shape known in the technical field such as a hollow fiber or a flat membrane. In addition, the membrane module 203 can employ an immersion type, a casing type, a monolith type, and the like. Further, the filtration method of the membrane module 203 can be either a whole amount filtration method or a cross flow filtration method.

実施の形態6の水処理システムにおける余剰汚泥減量プロセスでは、MLSS(活性汚泥浮遊物)濃度3000〜20000mg/Lの活性汚泥が曝気槽1内に充填される。下水道、工場排水などの廃水4を曝気槽1内に供給する場合、活性汚泥を用いた生物学的処理が曝気槽1内で行われる。生物学的処理の後、膜モジュール203を用いた濾過処理を行うことによって、生物処理水6(濾過水)を得ることができる。膜面洗浄用ブロワ30が膜モジュール散気装置29に接続してあり、膜モジュール散気装置29から膜モジュール203に空気が供給されるため、曝気槽1内の活性汚泥の膜面流動が生じ、膜モジュール203による濾過処理を安定して行うことができる。   In the excess sludge reduction process in the water treatment system of the sixth embodiment, the activated sludge having an MLSS (activated sludge suspended matter) concentration of 3000 to 20000 mg / L is filled in the aeration tank 1. When waste water 4 such as sewer and factory wastewater is supplied into the aeration tank 1, biological treatment using activated sludge is performed in the aeration tank 1. Biologically treated water 6 (filtered water) can be obtained by performing a filtration treatment using the membrane module 203 after the biological treatment. Since the membrane surface cleaning blower 30 is connected to the membrane module air diffuser 29 and air is supplied from the membrane module air diffuser 29 to the membrane module 203, the membrane surface flow of activated sludge in the aeration tank 1 occurs. In addition, the filtration process by the membrane module 203 can be performed stably.

膜モジュール203を用いた濾過処理は、連続的に行ってもよい。また、オゾン処理した汚泥含有処理水を曝気槽1に返送するタイミングで一定時間停止してもよい。オゾン処理した汚泥含有処理水を曝気槽1に返送するタイミングで濾過処理を停止する場合、曝気槽1内の微生物の有機物負荷の増加に依存した生物処理水6の水質悪化をさらに抑制することができる。   The filtration process using the membrane module 203 may be performed continuously. Moreover, you may stop for a fixed time at the timing which returns the sludge containing treated water which carried out ozone treatment to the aeration tank 1. FIG. When the filtration treatment is stopped at the timing when the treated sludge-containing water treated with ozone is returned to the aeration tank 1, it is possible to further suppress the deterioration of the water quality of the biological treatment water 6 depending on the increase in organic matter load of microorganisms in the aeration tank 1. it can.

本実施の形態6では、1つの曝気槽1内に膜モジュール203を浸漬した場合を例示した。しかしながら、曝気槽1を2つ以上に分割し、下流側の曝気槽1に膜モジュール203を浸漬させてもよい。また、ケーシングした膜モジュール203を曝気槽1の外部に設け、ケーシングした膜モジュール203と曝気槽1との間で活性汚泥を輸送させながら濾過処理を行ってもよい。いずれにしても、本発明の効果を阻害しない範囲において、実施の形態6に係る水処理システムの構成を修正することできる。   In the sixth embodiment, the case where the membrane module 203 is immersed in one aeration tank 1 is illustrated. However, the aeration tank 1 may be divided into two or more and the membrane module 203 may be immersed in the aeration tank 1 on the downstream side. Alternatively, the casing membrane module 203 may be provided outside the aeration tank 1, and filtration may be performed while transporting activated sludge between the casing membrane module 203 and the aeration tank 1. In any case, the configuration of the water treatment system according to Embodiment 6 can be modified within a range that does not impair the effects of the present invention.

本実施の形態6に係る水処理システムによれば、上述したように、汚泥含有処理水中の固形成分とオゾンとの反応によって貯留槽8の上方側に生じた泡9に固形成分がトラップされ、汚泥含有処理水中の溶解性有機物を貯留槽8の下方側に分離することができ、かつ、その分離状況を検知することができる。そのため、分離後は溶解性有機物をオゾンによって選択的に分解することができる。したがって、溶解性有機物を炭素源として新たに発生する汚泥の量を減少させることができる。さらに、溶解性有機物を効率的に分解するオゾン注入方法を泡トラップ状況の検知タイミングで使用する機構を備えるため、小流量かつ高濃度のオゾンで固形成分を効率的に分解し、大流量かつ低濃度のオゾンで溶解性有機物を効率的に分解することができる。したがって、汚泥含有処理水中の固形成分と溶解性有機物とを共に過不足のないオゾン注入量で効率的に分解し、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量を大きくすることができる。また、連続配管114の使用によって、曝気槽1内の微生物の有機物負荷に応じて、固形成分が優先的に分解された汚泥含有水と固形成分及び溶解性有機物の両成分が効率的に分解された汚泥含有水との割合を変化させることができる。そのため、曝気槽1内の微生物の有機物負荷を適正な値に維持することができ、処理水質の悪化を効率よく抑制することができる。また、汚泥含有水中の固形成分とオゾンとがエジェクタ7と流入部12との間に位置する機構部分において反応する前に、固形成分を含んで形成されたフロックを汚泥破砕エジェクタ27においてばらばらにし、オゾンと接触する固形成分の表面積を大きくすることができる。そのため、より効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。また、オゾン濃縮器28を設けることによって、オゾン発生器20単独で発生可能なオゾン濃度400mg/Lを超える超高濃度のオゾンを、汚泥含有水中の固形成分と反応させることができる。そのため、さらに効率的にオゾンと固形成分とを反応させることができる。したがって、オゾン注入量あたりの余剰汚泥減少量をさらに大きくすることができる。また、曝気槽1から流出して後処理部201で分離された処理水をオゾン発生器20の冷却に使用するため、経済的である。また、膜分離活性汚泥処理機構を更に備えるため、処理後に得られる処理水の水質が更に向上する。つまり、余剰汚泥の固形成分だけでなく溶解性有機物も考慮し適度な量のオゾン供給をより経済的に行い、水質の向上した処理水を得ることが可能となる。   According to the water treatment system according to the sixth embodiment, as described above, the solid component is trapped in the foam 9 generated on the upper side of the storage tank 8 by the reaction between the solid component in the sludge-containing treated water and ozone, The soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be separated to the lower side of the storage tank 8, and the separation state can be detected. Therefore, after separation, soluble organic matter can be selectively decomposed with ozone. Accordingly, it is possible to reduce the amount of sludge newly generated using soluble organic substances as a carbon source. In addition, since it has a mechanism that uses an ozone injection method that efficiently decomposes soluble organic substances at the timing of detection of the bubble trap status, it efficiently decomposes solid components with a small flow rate and high concentration of ozone, resulting in a large flow rate and a low flow rate. Dissolved organic substances can be efficiently decomposed with ozone at a concentration. Therefore, both the solid component and the soluble organic matter in the sludge-containing treated water can be efficiently decomposed with an ozone injection amount that is not excessive and insufficient, and the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be increased. In addition, by using the continuous pipe 114, both the sludge-containing water in which the solid component is preferentially decomposed and the solid component and the soluble organic component are efficiently decomposed according to the organic matter load of the microorganisms in the aeration tank 1. The ratio of sludge containing water can be changed. Therefore, the organic substance load of the microorganisms in the aeration tank 1 can be maintained at an appropriate value, and deterioration of treated water quality can be efficiently suppressed. Moreover, before the solid component and ozone in sludge containing water react in the mechanism part located between the ejector 7 and the inflow part 12, the floc formed including the solid component is separated in the sludge crushing ejector 27, The surface area of the solid component that comes into contact with ozone can be increased. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. In addition, by providing the ozone concentrator 28, it is possible to react an ultra-high concentration ozone exceeding the ozone concentration of 400 mg / L that can be generated by the ozone generator 20 alone with a solid component in the sludge-containing water. Therefore, ozone and a solid component can be reacted more efficiently. Therefore, the amount of excess sludge reduction per ozone injection amount can be further increased. Moreover, since the treated water that has flowed out of the aeration tank 1 and separated by the post-treatment unit 201 is used for cooling the ozone generator 20, it is economical. Moreover, since the membrane separation activated sludge treatment mechanism is further provided, the quality of the treated water obtained after the treatment is further improved. In other words, considering not only the solid components of excess sludge but also soluble organic matter, it is possible to more economically supply an appropriate amount of ozone and obtain treated water with improved water quality.

本発明は、以上のように説明し且つ記述した特定の詳細、および代表的な実施の形態に限定されるものではない。当業者によって容易に導き出すことのできる変形例、および効果も発明に含まれる。したがって、特許請求項の範囲、およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。   The invention is not limited to the specific details and exemplary embodiments described and described above. Variations and effects that can be easily derived by those skilled in the art are also included in the invention. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the claims and their equivalents.

1 曝気槽、2 散気装置、3 空気供給装置、4 廃水、5 引き抜きポンプ、6 生物処理水、7 エジェクタ、8 貯留槽、9 泡、10 汚泥含有処理水、11 引抜部、12 流入部、13 輸送ポンプ、14 輸送方向電磁弁、15 返送方向切替弁、16 溶解性有機物オゾン処理槽、17 固形成分含有泡貯留槽、18 検知部、19 制御装置、20 オゾン発生器、21 切替弁、22 フローメーター、23 遮断電磁弁、24 消泡部、25 泡ポンプ、26 返送ポンプ、27 汚泥破砕エジェクタ、28 オゾン濃縮器、29 膜モジュール散気装置、30 膜面洗浄用ブロワ、101 引き抜き配管、102 輸送配管、103 溶解性有機物配管、104 泡貯留配管、105 泡配管、106 返送配管、107 検知用配管、108 検知部出力線、109 オゾン供給配管、110 第1注入配管、111 第2注入配管、112 排オゾン配管、113 冷却配管、114 連続処理配管、115 酸素ガス返送配管、201 後処理部、202 冷却部、203 膜モジュール。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aeration tank, 2 Aeration apparatus, 3 Air supply apparatus, 4 Waste water, 5 Extraction pump, 6 Biologically treated water, 7 Ejector, 8 Storage tank, 9 Foam, 10 Sludge containing treated water, 11 Extraction part, 12 Inflow part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Transport pump, 14 Transport direction solenoid valve, 15 Return direction switching valve, 16 Soluble organic matter ozone treatment tank, 17 Solid component containing foam storage tank, 18 Detection part, 19 Control apparatus, 20 Ozone generator, 21 Switching valve, 22 Flow meter, 23 shut-off solenoid valve, 24 defoaming part, 25 foam pump, 26 return pump, 27 sludge crushing ejector, 28 ozone concentrator, 29 membrane module air diffuser, 30 membrane surface cleaning blower, 101 extraction piping, 102 Transport piping, 103 Soluble organic piping, 104 Foam storage piping, 105 Foam piping, 106 Return piping, 107 Detection piping, 1 8 Detection section output line, 109 Ozone supply pipe, 110 First injection pipe, 111 Second injection pipe, 112 Exhaust ozone pipe, 113 Cooling pipe, 114 Continuous processing pipe, 115 Oxygen gas return pipe, 201 Post-processing section, 202 Cooling Part, 203 membrane module.

Claims (17)

処理すべき水を流入した曝気槽内にある汚泥含有処理水にオゾンを接触させて前記汚泥含有処理水を分解する水処理システムにおいて、
前記曝気槽から引き抜いた前記汚泥含有処理水に第1オゾン処理を行う第1オゾン処理部と、
前記第1オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に貯留した前記汚泥含有処理水の一部を前記貯留槽の下方側から引き抜いて前記貯留槽の上方側に流入する輸送処理を複数回行う輸送部と、
前記輸送処理を複数回行った後に前記貯留槽の下方側から引き抜いた前記汚泥含有処理水に、前記第1オゾン処理とは異なる第2オゾン処理を行う第2オゾン処理部とを備える
ことを特徴とする水処理システム。
In the water treatment system for decomposing the sludge-containing treated water by contacting ozone with the sludge-containing treated water in the aeration tank into which the water to be treated has flowed,
A first ozone treatment unit that performs a first ozone treatment on the sludge-containing treated water drawn from the aeration tank;
A storage tank for storing the sludge-containing treated water subjected to the first ozone treatment;
A transport unit that performs a plurality of transport processes in which a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank is extracted from the lower side of the storage tank and flows into the upper side of the storage tank;
The sludge containing treated water withdrawn from the lower side of the storage tank after performing the transport treatment a plurality of times includes a second ozone treatment unit that performs a second ozone treatment different from the first ozone treatment. And water treatment system.
前記第1オゾン処理では、前記第2オゾン処理よりも小流量で高濃度のオゾンを使用する
ことを特徴とする請求項1に記載の水処理システム。
2. The water treatment system according to claim 1, wherein the first ozone treatment uses high-concentration ozone at a smaller flow rate than the second ozone treatment.
前記下方側に貯留された前記汚泥含有処理水の物性を検知する検知部を更に備え、
前記第2オゾン処理部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記第2オゾン処理を行う ことを特徴とする請求項1又は2に記載の水処理システム。
A detection unit for detecting physical properties of the sludge-containing treated water stored on the lower side;
The water treatment system according to claim 1 or 2, wherein the second ozone treatment unit performs the second ozone treatment based on a detection result of the detection unit.
前記第1オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を前記曝気槽へ返送する連続処理配管と、
前記第2オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を前記曝気槽へ返送する返送配管と、
前記第1オゾン処理部と前記連続処理配管と前記貯留槽とに接続してある遮断電磁弁とを更に備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理システム。
Continuous treatment piping for returning the sludge-containing treated water subjected to the first ozone treatment to the aeration tank;
A return piping for returning the sludge-containing treated water subjected to the second ozone treatment to the aeration tank;
The water treatment system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a shut-off electromagnetic valve connected to the first ozone treatment unit, the continuous treatment pipe, and the storage tank.
前記曝気槽から引き抜いた前記汚泥含有処理水を減圧して空気と接触させ、前記空気と接触させた前記汚泥含有処理水を前記第1オゾン処理部へ送る汚泥破砕エジェクタを更に備える
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理システム。
A sludge crushing ejector for reducing the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank and bringing it into contact with air, and sending the sludge-containing treated water brought into contact with the air to the first ozone treatment unit; The water treatment system according to any one of claims 1 to 4.
前記第1オゾン処理に使用する第1オゾンと前記第2オゾン処理に使用する第2オゾンとを発生するオゾン発生部と、
前記第1オゾンを濃縮した濃縮オゾンを前記第1オゾン処理部に供給するオゾン濃縮器とを更に備える
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の水処理システム。
An ozone generator for generating first ozone used for the first ozone treatment and second ozone used for the second ozone treatment;
The water treatment system according to claim 1, further comprising an ozone concentrator that supplies the first ozone treatment unit with the concentrated ozone obtained by concentrating the first ozone.
前記濃縮オゾンの濃度は、800mg/Lから1500mg/Lである
ことを特徴とする請求項6に記載の水処理システム。
The water treatment system according to claim 6, wherein the concentration of the concentrated ozone is 800 mg / L to 1500 mg / L.
前記オゾン濃縮器は、前記第1オゾンを発生する場合の酸素ガスパージ量を前記第2オゾンを発生する場合の酸素ガスパージ量よりも小さくする
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の水処理システム。
The water treatment according to claim 6 or 7, wherein the ozone concentrator makes an oxygen gas purge amount when generating the first ozone smaller than an oxygen gas purge amount when generating the second ozone. system.
前記返送配管によって返送された後、前記曝気槽内にある前記汚泥含有処理水から生物処理水を分離する後処理部を更に備え、
前記後処理部は、前記オゾン発生部と接続してある
ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の水処理システム。
After being returned by the return pipe, further comprising a post-treatment section for separating biological treatment water from the sludge-containing treatment water in the aeration tank,
The water treatment system according to any one of claims 6 to 8, wherein the post-treatment unit is connected to the ozone generation unit.
処理すべき水を流入した曝気槽内にある汚泥含有処理水にオゾンを接触させて前記汚泥含有処理水を分解する水処理方法において、
前記曝気槽から引き抜いた前記汚泥含有処理水に第1オゾン処理を行う第1オゾン処理工程と、
前記第1オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を貯留槽に貯留する貯留工程と、
前記貯留槽に貯留した前記汚泥含有処理水の一部を前記貯留槽の下方側から引き抜いて前記貯留槽の上方側に流入する輸送処理を複数回行う輸送工程と、
前記輸送処理を複数回行った後に前記貯留槽の下方側から引き抜いた前記汚泥含有処理水に、前記第1オゾン処理とは異なる第2オゾン処理を行う第2オゾン処理工程とを備える
ことを特徴とする水処理方法。
In the water treatment method of decomposing the sludge-containing treated water by contacting ozone with the sludge-containing treated water in the aeration tank into which the water to be treated has flowed,
A first ozone treatment step of performing a first ozone treatment on the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank;
A storage step of storing the sludge-containing treated water subjected to the first ozone treatment in a storage tank;
A transportation step of performing a plurality of transportation treatments in which a part of the sludge-containing treated water stored in the storage tank is extracted from the lower side of the storage tank and flows into the upper side of the storage tank;
A second ozone treatment step of performing a second ozone treatment different from the first ozone treatment on the sludge-containing treated water extracted from the lower side of the storage tank after performing the transport treatment a plurality of times. Water treatment method.
前記第1オゾン処理で使用するオゾンとして、前記第2オゾン処理で使用するオゾンよりも小流量で高濃度のオゾンを準備する
ことを特徴とする請求項10に記載の水処理方法。
11. The water treatment method according to claim 10, wherein high-concentration ozone is prepared at a smaller flow rate than ozone used in the second ozone treatment as ozone used in the first ozone treatment.
前記下方側に貯留された前記汚泥含有処理水の物性を検知する検知工程を更に備え、
前記検知工程の検知結果に基づいて前記第2オゾン処理を行う
ことを特徴とする請求項10又は11に記載の水処理方法。
A detection step of detecting physical properties of the sludge-containing treated water stored on the lower side;
The water treatment method according to claim 10 or 11, wherein the second ozone treatment is performed based on a detection result of the detection step.
前記第1オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を前記曝気槽へ返送する連続処理工程と、
前記第2オゾン処理を行った前記汚泥含有処理水を前記曝気槽へ返送する返送工程と、
前記連続処理工程と前記返送工程との割合を変更する変更工程とを更に備える
ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の水処理方法。
A continuous treatment step of returning the sludge-containing treated water subjected to the first ozone treatment to the aeration tank;
A return process for returning the sludge-containing treated water subjected to the second ozone treatment to the aeration tank;
The water treatment method according to any one of claims 10 to 12, further comprising a changing step of changing a ratio between the continuous treatment step and the return step.
前記曝気槽から引き抜いた前記汚泥含有処理水を減圧して空気と接触させる接触工程を更に備え、
前記空気と接触させた前記汚泥含有処理水を前記第1オゾン処理に使用する
ことを特徴とする請求項10〜13のいずれか1項に記載の水処理方法。
Further comprising a contact step of reducing the sludge-containing treated water extracted from the aeration tank and bringing it into contact with air;
The water treatment method according to any one of claims 10 to 13, wherein the sludge-containing treated water brought into contact with the air is used for the first ozone treatment.
前記第1オゾン処理に使用する第1オゾンと前記第2オゾン処理に使用する第2オゾンとを発生するオゾン発生工程を更に備え、
前記第1オゾンをオゾン濃縮器で濃縮した濃縮オゾンを前記第1オゾン処理に使用する
ことを特徴とする請求項10〜14のいずれか1項に記載の水処理方法。
An ozone generation step of generating first ozone used for the first ozone treatment and second ozone used for the second ozone treatment;
The water treatment method according to any one of claims 10 to 14, wherein the concentrated ozone obtained by concentrating the first ozone with an ozone concentrator is used for the first ozone treatment.
前記濃縮オゾンの濃度を800mg/Lから1500mg/Lで設定する濃縮オゾン濃度設定工程を更に備える
ことを特徴とする請求項15に記載の水処理方法。
The water treatment method according to claim 15, further comprising a concentrated ozone concentration setting step of setting the concentration of the concentrated ozone from 800 mg / L to 1500 mg / L.
前記第1オゾンを発生する場合の前記オゾン濃縮器の酸素ガスパージ量を前記第2オゾンを発生する場合の前記オゾン濃縮器の酸素ガスパージ量よりも小さく設定する酸素ガスパージ量設定工程を更に備える
ことを特徴とする請求項15又は16に記載の水処理方法。
An oxygen gas purge amount setting step of setting an oxygen gas purge amount of the ozone concentrator when generating the first ozone to be smaller than an oxygen gas purge amount of the ozone concentrator when generating the second ozone. The water treatment method according to claim 15 or 16, characterized in that
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