JP2019076857A - Siphon type diffuser, membrane separation active sludge apparatus and water treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サイフォン式散気装置、膜分離活性汚泥装置及び水処理方法に関する。 The present invention relates to a siphon type aeration apparatus, a membrane separation activated sludge apparatus and a water treatment method.
工業廃水や生活廃水は、廃水中に含まれる有機物等を取り除く処理が施されてから、工業用水として再利用されるか、もしくは河川等に放流される。工業廃水等の処理方法としては、例えば活性汚泥法が挙げられる。活性汚泥法は、曝気して好気的な微生物に有機物等を分解させる方法である。 Industrial wastewater and domestic wastewater are treated to remove organic matter and the like contained in the wastewater, and then reused as industrial water or discharged to rivers and the like. Examples of methods for treating industrial wastewater include an activated sludge method. The activated sludge method is a method of aeration to cause aerobic microorganisms to decompose organic matter and the like.
また近年では、活性汚泥法による処理と、膜モジュールによる膜ろ過とを組み合わせた膜分離活性汚泥(MBR)法による処理が行われるようになってきている。MBR法による処理では、膜ろ過を継続するに従って分離膜表面に有機物等が堆積することにより、ろ過流量の低下や、膜間差圧の上昇が生じることがある。そこで、膜表面に堆積した汚泥を効率的に除去する目的で、膜モジュールの下方に散気管が設けられる。散気管から吹き出された気泡は被処理液との密度差により上昇し、気泡が膜表面に接触するときの衝撃、もしくは気泡の発生に伴う水流によって膜自体が振動して膜表面への有機物等の堆積が抑制される。 Moreover, in recent years, the treatment by the membrane separation activated sludge (MBR) method which combined the treatment by the activated sludge method and the membrane filtration by a membrane module has come to be performed. In the treatment by the MBR method, as the organic membrane and the like are deposited on the surface of the separation membrane as the membrane filtration is continued, the filtration flow rate may decrease and the transmembrane differential pressure may increase. Therefore, a diffuser is provided below the membrane module for the purpose of efficiently removing the sludge deposited on the membrane surface. Air bubbles blown out from the air diffusion tube rise due to the density difference with the liquid to be treated, and the membrane itself vibrates due to the impact when the air bubbles contact the membrane surface or the water flow accompanying the generation of the bubbles, and organic matter etc. on the membrane surface Deposition is suppressed.
気泡によって膜に加わるせん断応力は気泡の浮上速度に比例するため、膜表面の洗浄効果を高めるには気泡の浮上速度を高くする必要がある。一方、気泡の浮上速度を高めるにはエネルギー消費量が増える。そこで、近年では、サイフォン原理を利用して大きな気泡を間欠的に吐出できるサイフォン式散気管が注目されている。しかし、サイフォン式散気管では、管内で水位が常に変動し、汚泥の流入と排出が繰り返される。そのため、管内で汚泥が乾燥した状態で堆積して固まりやすく、汚泥の除去が困難になり、汚泥の堆積が進行して散気管が詰まりやすい。 Since the shear stress applied to the film by the bubbles is proportional to the bubble floating speed, it is necessary to increase the bubble floating speed to enhance the cleaning effect of the film surface. On the other hand, energy consumption increases to increase the floating speed of the bubbles. Therefore, in recent years, siphon-type aeration pipes that can intermittently eject large bubbles using the siphon principle have attracted attention. However, in the siphon aeration pipe, the water level constantly fluctuates in the pipe, and inflow and discharge of sludge are repeated. Therefore, the sludge in the pipe is easily deposited and solidified in a dried state, the removal of the sludge becomes difficult, the deposition of the sludge progresses, and the air diffusion pipe is easily clogged.
汚泥による詰まりを抑制するサイフォン式散気管としては、動作中に管内の液面より下方となる位置に配置したガス注入点からガスを注入し、該ガスにより管内の液体を上方に噴射させ、噴射した液体により汚泥を粉砕するサイフォン式散気管が提案されている(特許文献1)。また、散気管において動作中に空気が溜まる部分から定期的にエア抜きできるようにしたサイフォン式散気管も提案されている(特許文献1)。 As a siphon type aeration pipe that suppresses clogging by sludge, a gas is injected from a gas injection point located at a position below the liquid level in the pipe during operation, and the liquid in the pipe is injected upward by the gas and injected. The siphon type aeration pipe which crushes sludge with the liquid which has been proposed is proposed (patent documents 1). In addition, a siphon-type aeration tube has also been proposed in which air can be periodically removed from a portion where air is accumulated during operation of the aeration tube (Patent Document 1).
しかし、管内で液体を上方に噴射させる方法では、その噴射に伴って汚泥も飛び散るため、飛び散った汚泥が管内の空気が溜まっている部分の上部に付着して乾燥しやすく、汚泥の堆積を逆に促進するおそれがある。また、定期的にエア抜きする方法では、管内で汚泥が乾燥することを抑制する効果があるが、既に乾燥して固まった汚泥を除去することは難しく、汚泥の堆積が進行することを充分に抑制できない。 However, in the method of injecting the liquid upward in the pipe, the sludge is also spattered along with the injection, so the spattered sludge adheres to the upper part of the portion where air in the pipe is accumulated and tends to dry, and the sludge deposition is reversed. There is a risk of promoting In addition, the method of periodically removing air has the effect of suppressing the drying of the sludge in the pipe, but it is difficult to remove the sludge that has already dried and solidified, and it is sufficient that the sludge deposition proceeds It can not be suppressed.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、散気管内が詰まることを安定して抑制できるサイフォン式散気装置、膜分離活性汚泥装置、及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 in view of such circumstances, and it is desirable to provide a siphon type aeration apparatus, a membrane separation activated sludge apparatus, and a water treatment method capable of stably suppressing clogging in the aeration tube. To aim.
本発明は以下の態様を有する。
[1]間欠的に曝気を行うサイフォン式散気装置であって、
サイフォン式散気管と、回転機構と、を備え、
前記サイフォン式散気管の内部にはサイフォン室が形成され、前記サイフォン式散気管の下部に前記サイフォン室の上流に位置する処理水流入口が形成され、前記サイフォン式散気管の上部に前記サイフォン室の下流に位置する散気穴が形成され、
前記回転機構は、前記サイフォン式散気管の上下が逆転するように前記サイフォン式散気管を回転させる機構である、サイフォン式散気装置。
[2][1]に記載のサイフォン式散気装置と、
活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、
前記サイフォン式散気管及び前記膜モジュールが設置されている膜分離槽とを備える、膜分離活性汚泥装置。
[3]活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理し、
活性汚泥処理した汚泥含有処理水を[2]に記載の膜分離活性汚泥装置により膜分離処理する、水処理方法。
The present invention has the following aspects.
[1] A siphon type aeration apparatus that intermittently aerates, and
It has a siphon aeration tube and a rotation mechanism,
A siphon chamber is formed in the interior of the siphon type aeration tube, a treated water inlet located upstream of the siphon chamber is formed in the lower portion of the siphon type aeration tube, and a siphon chamber of the siphon chamber is formed in the upper portion of the siphon type aeration tube. A diffuser hole located downstream is formed.
The siphon type aeration apparatus, wherein the rotation mechanism is a mechanism that rotates the siphon type aeration pipe such that the top and bottom of the siphon type aeration pipe are reversed.
[2] [1] The siphon type aeration apparatus as described in [1],
A membrane module for membrane separation of sludge containing treated water including activated sludge;
A membrane separation activated sludge device, comprising: a membrane separation tank in which the siphon type aeration pipe and the membrane module are installed.
[3] Activated sludge treatment of raw water using activated sludge,
A water treatment method, wherein the activated sludge-treated sludge-containing treated water is subjected to membrane separation treatment by the membrane separation activated sludge apparatus according to [2].
本発明のサイフォン式散気管及び膜分離活性汚泥装置を用いれば、散気管内が詰まることを安定して抑制できる。
本発明の水処理方法によれば、サイフォン式散気管内が詰まることを安定して抑制でき、水処理を安定して行うことができる。
By using the siphon type aeration pipe and the membrane separation activated sludge apparatus of the present invention, clogging inside the aeration pipe can be stably suppressed.
According to the water treatment method of the present invention, clogging in the siphon type aeration tube can be stably suppressed, and water treatment can be performed stably.
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本明細書における「上下方向」及び「横方向」とは、サイフォン式散気管の筐体の上壁を上側、底壁を下側とした状態における上下方向及び横方向を意味する。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the dimensions and the like of the drawings illustrated in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited to them, and can be appropriately modified and implemented without changing the gist of the invention. .
The "vertical direction" and the "lateral direction" in the present specification mean the vertical direction and the lateral direction in a state in which the upper wall of the casing of the siphon type aeration tube is the upper side and the lower wall is the lower side.
[水処理装置]
図1は、本発明の水処理方法に用いる水処理装置の一例である水処理装置1000を示した模式図である。水処理装置1000は、図1に示すように、活性汚泥処理槽11と、活性汚泥処理槽11の後段に設けられた膜分離活性汚泥装置100(以下、「MBR装置100」と称することがある。)と、MBR装置100の後段に設けられた処理水槽41とを備えている。さらに、水処理装置1000は、図示を省略するが、活性汚泥処理槽11に流入する原水の流量を調整する流量調整槽、MBR装置100から余剰汚泥を引く抜く引抜ポンプ、MBR装置100に薬液や希釈水を送液する送液手段、及び処理水槽41から工場や河川等に処理水を放流する放流手段等を備えている。
[Water treatment equipment]
FIG. 1: is the schematic diagram which showed the
活性汚泥処理槽11は、活性汚泥処理を行うために活性汚泥を充填するものである。
活性汚泥処理槽11には、第一の流路12と第二の流路13とが接続されている。第一の流路12は、工場や家庭等から排出された原水を活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。第二の流路13は、活性汚泥処理槽11から排出された汚泥含有処理水(被処理水)をMBR装置100に流入させる流路である。
The activated
A
活性汚泥処理槽11内には槽内を好気条件に維持するために散気装置14が設置されている。
散気装置14は、空気を活性汚泥処理槽11内に散気する散気管14aと、散気管14aに空気を供給する導入管14bと、空気を送気するブロア14cとを備えている。
散気管14aとしては、ブロア14cから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、穴あきの単管やメンブレンタイプのものが挙げられる。
A
The
The
処理水槽41は、汚泥含有処理水を膜分離した後の処理水を貯留するものである。
The
(膜分離活性汚泥装置)
MBR装置100は、膜分離槽21と、膜モジュール22と、膜モジュール22の下方に設けられたサイフォン式散気装置10とを備えている。第二の流路13は、膜分離槽21に接続されている。膜モジュール22とサイフォン式散気装置10は、膜分離槽21内に配置されている。
(Membrane separation activated sludge device)
The
膜分離槽21は、活性汚泥処理槽11から送られてきた、活性汚泥及び生物処理水を含む汚泥含有処理水を溜めるものである。
The
膜分離槽21と活性汚泥処理槽11には汚泥返送手段30が接続されている。汚泥返送手段30は、膜分離槽21から活性汚泥処理槽11に、汚泥含有処理水の一部を返送するものである。
汚泥返送手段30は、第四の流路31を備えている。第四の流路31は、汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から排出し、活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。
第四の流路31には、ポンプ31aが設置されている。これにより、膜分離槽21内の汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から活性汚泥処理槽11に返送することができる。
A sludge return means 30 is connected to the
The sludge return means 30 includes a
A
膜モジュール22は、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離するものである。膜モジュール22は分離膜を備え、この分離膜により汚泥含有処理水が生物処理水と活性汚泥とに固液分離(膜分離)される。
The
分離膜としては、分離能を有するものであれば特に限定されず、例えば、中空糸膜、平膜、チューブラ膜、モノリス型膜などが挙げられる。これらの中でも、容積充填率が高いことから、中空糸膜が好ましい。 The separation membrane is not particularly limited as long as it has separation ability, and examples thereof include hollow fiber membranes, flat membranes, tubular membranes, monolithic membranes and the like. Among these, a hollow fiber membrane is preferable because of high volume filling rate.
分離膜として中空糸膜を用いる場合、その材質としては、例えば、セルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデンフロライド(PVDF)、ポリ四フッ化エチレン(PTFE)などが挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の材質としては、耐薬品性やpH変化に強い点から、PVDF、PTFEが好ましい。
分離膜としてモノリス型膜を用いる場合は、セラミック製の膜を用いることが好ましい。
When a hollow fiber membrane is used as the separation membrane, examples of the material include cellulose, polyolefin, polysulfone, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE) and the like. Among them, PVDF and PTFE are preferable as the material of the hollow fiber membrane from the viewpoint of resistance to chemical resistance and pH change.
When a monolithic membrane is used as the separation membrane, it is preferable to use a ceramic membrane.
分離膜に形成される微細孔の平均孔径としては、一般に限外分離膜と呼ばれる膜で0.001〜0.1μm程度であり、一般に精密分離膜と呼ばれる膜で0.1〜1μm程度である。本実施形態においては平均孔径が前記範囲内である分離膜を用いることが好ましい。 The average pore diameter of the micropores formed in the separation membrane is about 0.001 to 0.1 μm in a membrane generally called ultrafiltration membrane, and about 0.1 to 1 μm in a membrane generally referred to as a precision separation membrane . In the present embodiment, it is preferable to use a separation membrane having an average pore diameter within the above range.
膜モジュール22には、第三の流路33が接続されている。第三の流路33は、分離膜を透過した処理水を膜分離槽21から排出し、処理水槽41に流入させる流路である。
第三の流路33には、ポンプ33aが設置されている。これにより、膜モジュール22の分離膜を透過した処理水を膜分離槽21から排出できるようになっている。
The
A
(サイフォン式散気装置)
サイフォン式散気装置10は、サイフォン式散気管1と、回転機構60と、空気供給手段70とを備えている。
(Siphon air diffuser)
The siphon
サイフォン式散気管1は、図2及び図3に示すように、筐体50と、筐体50内の空間を仕切る第一仕切壁4a及び第二仕切壁4bとを備えている。
筐体50は、いずれも正面視形状が矩形状の板状部材である上壁1Aと、4枚の側壁1Bと、底壁1Cとが、内部に空間が形成されるように設けられた立方体状の箱状の筐体である。
The siphon
The
4枚の側壁1Bは、四角筒を形成するように設けられている。4枚の側壁1Bで形成された四角筒の上端側に上壁1Aが設けられている。筐体50の上壁1A側の1つの側壁1B寄りの部分には、その側壁1Bに沿うように延びる散気穴6が形成されている。
底壁1Cは、散気穴6が形成されている側の側壁1Bの下端側から内側に延びるように設けられている。筐体50の下側の開口部分における底壁1Cで塞がれていない部分が処理水流入口7となっている。
The four
The
第一仕切壁4aは、散気穴6を挟んで側壁1Bと互いの面が向かい合うようにして、筐体50における上壁1Aの散気穴6側の下面から下方に延び、第一仕切壁4aの下端4a1が筐体50の底壁1Cから離間するように設けられている。
第二仕切壁4bは、筐体50の底壁1Cにおける第一仕切壁4aの散気穴6とは反対側に位置する先端部の上面から上方に延びるように設けられている。第二仕切壁4bの上端4b1は筐体50の上壁1Aから離間している。第一仕切壁4aと第二仕切壁4bとは、互いの面が対向するように間隔を開けて設けられている。
The
The
サイフォン式散気管1においては、筐体50の下部における第二仕切壁4bの第一仕切壁4aと反対側に処理水流入口7が配置され、筐体50の上部における第一仕切壁4aの第二仕切壁4bと反対側に散気穴6が配置されている。
筐体50内においては、処理水流入口7から散気穴6へ向かう被処理水の流れを想定したとき処理水流入口7側を「上流」とし、散気穴6側を「下流」とする。
In the siphon
In the
サイフォン式散気管1では、筐体50内の第一仕切壁4aよりも処理水流入口7側における、第二仕切壁4bの上端4b1から第一仕切壁4aの下端4a1までの空間がサイフォン室2となる。サイフォン室2は、空気を貯留するものである。サイフォン室2は、第二仕切壁4bにより第一サイフォン室2Aと第二サイフォン室2Bとに区切られている。
In
第一サイフォン室2Aと第二サイフォン室2Bは、それらの上方の連通部5で連通されている。筐体50内の第二サイフォン室2Bから散気穴6までの部分が経路4となっている。第一仕切壁4aの一部は、サイフォン室2と経路4に面している。換言すると、第一仕切壁4aの一部は、サイフォン室2と経路4とを仕切っている。また、第二仕切壁4bの一部はサイフォン室2に面している。第二仕切壁4bの上端4b1は、少なくとも第一仕切壁4aの下端4a1よりも上方に位置している。処理水流入口7は、筐体50の底部に形成され、第一仕切壁4aの下端4a1よりも下方に位置している。
The first siphon
このように筐体50の内部には、上流から下流に向かって、第一サイフォン室2A、連通部5、第二サイフォン室2B、経路4がこの順に形成されている。そして、筐体50におけるサイフォン室2の下流には散気穴6が形成され、サイフォン室2の上流には処理水流入口7が形成されている。処理水流入口7により、サイフォン式散気管1の外部とサイフォン室2とが通じている。
Thus, inside the
散気穴6の平面視形状は、長尺の矩形状である。散気穴6の平面視形状の面積は、好ましくは25cm2以下であり、より好ましくは20cm2以下である。また、平面視形状の長手方向の長さは、好ましくは25cm以下であり、より好ましくは20cm以下である。
The plan view shape of the
サイフォン式散気管1は、膜分離槽21を平面視したときに、膜モジュール22における隣り合う分離膜の間と散気穴6とが重なり合う位置に設けられている。
サイフォン式散気管1の数は、特に限定されず、膜モジュール22の大きさ、枚数に応じて適宜設定できる。
The siphon
The number of the siphon
回転機構60は、図5に示すように、サイフォン式散気管1の上下が逆転するようにサイフォン式散気管1を回転させる機構である。回転機構60の態様は、サイフォン式散気管1を上下反転させるように回転できる機構であればよく、特に限定されない。
The
回転機構60は、横方向を回転軸としてサイフォン式散気管1を少なくとも180°回転できる機構であればよく、180°超360°以下の範囲でサイフォン式散気管1を回転できる機構であってもよい。
回転機構60によるサイフォン式散気管1の回転軸は、図2に示すように、第一仕切壁4aや第二仕切壁4bの面に沿う横方向の回転軸pであってもよく、第一仕切壁4aや第二仕切壁4bの面と交差する横方向の回転軸qであってもよい。
The
The rotation axis of the siphon
空気供給手段70は、図1に示すように、ブロア72と、空気供給管74とを備えている。
空気供給管74は、一端がブロア72と接続され、他端が4枚の側壁1Bで形成された筒状部分の下端の開口部の下方まで延びるように配置されている。空気供給管74における4枚の側壁1Bで形成された筒状部分の下端の開口部の下方に位置する部分には開口が形成されている。
The air supply means 70 includes a
The
空気供給手段70は、上下が逆転していない通常状態のサイフォン式散気管1に対しては、空気供給管74の開口から吹き出た空気を処理水流入口7から筐体50内のサイフォン室2に供給するようになっている。また、空気供給手段70は、上下反転した状態のサイフォン式散気管1に対しては、空気供給管74の開口から吹き出た空気を散気穴6から筐体50内に供給するようになっている。
The air supply means 70 supplies air blown out from the opening of the
以下、サイフォン式散気管1の作動機構について説明する。
膜モジュール22の膜表面を洗浄する際には、サイフォン式散気管1は、図2及び図3に示すように、筐体50の上壁1Aを上側、底壁1Cを下側、すなわち散気穴6を上側、処理水流入口7を下側に向けて使用する。
作動開始前においては、図4(a)に示すように、サイフォン式散気管1の筐体50内におけるサイフォン室2、連通部5及び経路4は汚泥含有処理水B(被処理水)で満たされている。ブロア72により空気供給管74を介して処理水流入口7から空気Aを筐体50内のサイフォン室2に連続的に供給する。空気Aを供給し続けると、図4(b)に示すように、サイフォン室2内の汚泥含有処理水Bが散気穴6や処理水流入口7から押し出されて、サイフォン室2の液面Sが次第に降下する。
Hereinafter, the operation mechanism of the siphon
When cleaning the membrane surface of the
Before the start of operation, as shown in FIG. 4 (a), the siphon
さらに空気Aを供給し続け、液面Sの高さが第一仕切壁4aの下端4a1よりも低くなると、図4(c)に示すように、経路4内と第一サイフォン室2Aとの2つの気液界面高さの差によって空気Aが経路4に移動し、散気穴6から一挙に放出されて気泡20を形成する。散気穴6から散気されると、図4(a)に示すように、サイフォン式散気管1の筐体50内におけるサイフォン室2、連通部5及び経路4は汚泥含有処理水Bで満たされた状態に戻る。そして、図4(a)〜(c)の状態が繰り返し行われることで、サイズの大きい気泡が間欠的に曝気される。このように、間欠的に曝気されたサイズの大きい気泡により、膜モジュール22の膜表面を効率良く洗浄することができる。
Further continue to supply air A, the height of the liquid surface S is lower than the
筐体50内に堆積した汚泥を除去する際には、回転機構60により、図5に示すようにサイフォン式散気管1を上下反転させる。このような反転状態のサイフォン式散気管1では、上方に向いた処理水流入口7が散気穴として機能し、下方に向いた散気穴6が処理水流入口として機能する。また、筐体50内の第二仕切壁4bよりも散気穴6側における、第二仕切壁4bの上端4b1から第一仕切壁4aの下端4a1までの空間がサイフォン室8となる。
When removing the sludge deposited in the
反転状態のサイフォン式散気管1では、作動前は図6(a)に示すように筐体50内が汚泥含有処理水Bで満たされている。ブロア72により空気供給管74を介して散気穴6から空気Aを筐体50内のサイフォン室8に連続的に供給すると、図6(b)に示すように、サイフォン室8内の汚泥含有処理水Bが散気穴6や処理水流入口7から押し出されて、サイフォン室8の液面Sが次第に降下する。さらに空気Aを供給し続け、液面Sの高さが反転した第二仕切壁4bの上端4b1よりも低くなると、図6(c)に示すように、散気穴として機能する処理水流入口7から一挙に放出されて気泡20を形成する。散気後は図6(a)に示すように、サイフォン式散気管1の筐体50内が汚泥含有処理水Bで満たされた状態に戻る。そして、図6(a)〜(c)の状態が繰り返し行われることで、間欠的に曝気される。
In the inverted siphon
上下反転していない通常状態のサイフォン式散気管1では、経路4は汚泥含有処理水Bと接している時間が長く、空気と接するのは短時間の曝気時だけであり、通過する空気の流速も速いため、閉塞の可能性は低い。一方、筐体50内におけるサイフォン室2の上側の連通部5に面する部分は、作動時に空気と接している時間が長く、汚泥が付着すると乾燥して堆積し、固まりやすい。また、連通部5から第二サイフォン室2B、経路4にかけては流路が狭くなっており、通常状態では空気Aや汚泥含有処理水Bが堆積した汚泥を狭い流路へと押し込む方向に流れるため、詰まりやすい傾向がある。
In the normal state siphon
これに対して反転状態のサイフォン式散気管1では、筐体50内の連通部5に面する部分は汚泥含有処理水Bで満たされている時間が長くなるため、通常状態においてその部分に堆積した汚泥は汚泥含有処理水Bと接する時間が長くなる。そのため、堆積した汚泥が乾燥していても充分な湿潤状態となりやすい。また、サイフォン室8から散気穴として機能する処理水流入口7にかけては流路が広がっており、反転状態では空気Aや汚泥含有処理水Bが堆積した汚泥を広がった流路へと押し込む方向に流れるため、堆積していた汚泥が排出されやすい。また、筐体50内の連通部5に面する部分から剥離した汚泥が反転状態において充分に押し出されない場合でも、サイフォン式散気管1を回転して再び通常状態に戻した際には、剥離した汚泥はその自重によって落下して処理水流入口7から管外に排出される。
このように、サイフォン式散気装置10では、回転機構60によりサイフォン式散気管1を上下反転させることで、筐体50内に堆積した汚泥を効率良く除去してサイフォン式散気管1が詰まることを抑制できる。
On the other hand, in the inverted siphon
Thus, in the siphon
また、反転状態のサイフォン式散気管1のサイフォン室8の容積は、通常状態のサイフォン式散気管1のサイフォン室2の容積に比べて小さい。これにより、反転状態においては、通常状態に比べて曝気される気泡のサイズが小さく、間欠時間が短くなる。そのため、曝気された気泡の酸素溶解効率が高くなり、膜分離槽21内を容易に適切な好気条件にすることができる。
Further, the volume of the siphon
[水処理方法]
以下、水処理装置1000を用いた水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法は、活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離する膜分離工程と、を有している。
[Water treatment method]
Hereinafter, a water treatment method using the
水処理装置1000による水処理方法では、活性汚泥処理工程において、工場や家庭等から排出された工業廃水や生活廃水等の廃水(原水)を第一の流路12を通じて活性汚泥処理槽11に流入させ、活性汚泥処理槽11で活性汚泥処理し、生物処理水とする。活性汚泥処理後の汚泥含有処理水(被処理水)は、第二の流路13を通じてMBR装置100の膜分離槽21に流入させる。
In the water treatment method by the
膜分離工程では、MBR装置100の膜分離槽21において、膜モジュール22により、活性汚泥及び生物処理水を含む汚泥含有処理水(被処理水)を膜分離処理する。膜分離処理中においては、サイフォン式散気装置10により曝気を行う。
例えば膜モジュール22の分離膜表面に有機物等が堆積して膜モジュール22の膜間差圧が大きくなった場合には、サイフォン式散気管1を上下反転させない通常状態とし、サイズの大きい気泡を間欠的に曝気する。これにより、膜モジュール22の膜表面の洗浄効果が高くなる。
In the membrane separation step, in the
For example, when an organic substance or the like is deposited on the surface of the separation membrane of the
サイフォン式散気管1の筐体50内に汚泥が堆積してきた場合には、回転機構60によりサイフォン式散気管1を上下反転させて曝気を行い、再びサイフォン式散気管1を通常状態に戻す。これにより、筐体50内に堆積した汚泥を効率良く除去することができる。また、サイフォン式散気管1を反転状態とした場合には、曝気される気泡のサイズが小さくなって酸素溶解効率が高くなるため、汚泥含有処理水の溶存酸素濃度が低い場合も、サイフォン式散気管1を上下反転させて曝気を行うことで、膜分離槽21内を容易に適切な好気条件にすることができる。
When the sludge is deposited in the
汚泥含有処理水Bの一部は、汚泥返送手段30によって膜分離槽21から活性汚泥処理槽11に返送する。膜モジュール22により汚泥含有処理水Bを膜分離した後の処理水は、第三の流路33を通じて処理水槽41に送って貯留する。処理水槽41で貯留する処理水は、工業用水として再利用したり、河川等に放流したりすることができる。
A part of the sludge-containing treated water B is returned from the
以上説明したように、本発明では、サイフォン式散気管を上下反転させることで、筐体内に堆積した汚泥を効率良く除去できるため、散気管内が詰まることを安定して抑制できる。また、サイフォン式散気管を上下反転させることで、例えば膜モジュールの分離膜表面への有機物等の堆積を抑制することを優先するか、槽内を適切な好気条件にすることを優先するかといった事情に応じて、気泡のサイズや間欠時間を調整して、水処理を行うこともできる。 As described above, in the present invention, the sludge accumulated in the casing can be efficiently removed by vertically inverting the siphon type aeration pipe, so that clogging in the aeration pipe can be stably suppressed. In addition, whether to give priority to, for example, suppressing the deposition of organic matter on the separation membrane surface of the membrane module by turning the siphon aeration pipe upside down, or to give priority to making the inside of the tank an appropriate aerobic condition Depending on the circumstances such as the above, it is possible to perform water treatment by adjusting the bubble size and the intermittent time.
なお、本発明のサイフォン式散気管は、前記したサイフォン式散気管1には限定されない。
本発明の膜分離活性汚泥装置は、本発明のサイフォン式散気管と、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、サイフォン式散気管及び膜モジュールが設置されている膜分離槽とを備える以外は、公知の態様を採用できる。
本発明の水処理方法は、活性汚泥処理槽11の中にMBR装置100が設けられた水処理装置を用いて、活性汚泥処理工程と膜分離工程とを同時に行う方法であってもよい。
In addition, the siphon type aeration pipe of this invention is not limited to the above-mentioned siphon
The membrane separation activated sludge apparatus of the present invention comprises the siphon aeration pipe of the present invention, a membrane module for membrane separation of sludge-containing treated water containing activated sludge, and a membrane separation tank in which the siphon aeration pipe and the membrane module are installed. And the known aspect can be adopted except that
The water treatment method of the present invention may be a method of simultaneously performing the activated sludge treatment step and the membrane separation step using a water treatment apparatus in which the
1…サイフォン式散気管、1A…上壁、1B…側壁、1C…底壁、2,8…サイフォン室、2A…第一サイフォン室、2B…第二サイフォン室、4…経路、4a…第一仕切壁、4a1…下端、4b…第二仕切壁、4b1…上端、5…連通部、6…散気穴、7…処理水流入口、11…活性汚泥処理槽、21…膜分離槽、22…膜モジュール、41…処理水槽、50…筐体、60…回転機構、70…空気供給手段、72…ブロア、74…空気供給管、100…膜分離活性汚泥装置、1000…水処理装置。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
サイフォン式散気管と、回転機構と、を備え、
前記サイフォン式散気管の内部にはサイフォン室が形成され、前記サイフォン式散気管の下部に前記サイフォン室の上流に位置する処理水流入口が形成され、前記サイフォン式散気管の上部に前記サイフォン室の下流に位置する散気穴が形成され、
前記回転機構は、前記サイフォン式散気管の上下が逆転するように前記サイフォン式散気管を回転させる機構である、サイフォン式散気装置。 It is a siphon type aeration device that performs aeration intermittently.
It has a siphon aeration tube and a rotation mechanism,
A siphon chamber is formed in the interior of the siphon type aeration tube, a treated water inlet located upstream of the siphon chamber is formed in the lower portion of the siphon type aeration tube, and a siphon chamber of the siphon chamber is formed in the upper portion of the siphon type aeration tube. A diffuser hole located downstream is formed.
The siphon type aeration apparatus, wherein the rotation mechanism is a mechanism that rotates the siphon type aeration pipe such that the top and bottom of the siphon type aeration pipe are reversed.
活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、
前記サイフォン式散気管及び前記膜モジュールが設置されている膜分離槽とを備える、膜分離活性汚泥装置。 A siphon type aeration apparatus according to claim 1;
A membrane module for membrane separation of sludge containing treated water including activated sludge;
A membrane separation activated sludge device, comprising: a membrane separation tank in which the siphon type aeration pipe and the membrane module are installed.
活性汚泥処理した汚泥含有処理水を請求項2に記載の膜分離活性汚泥装置により膜分離処理する、水処理方法。 Activated sludge treatment of raw water using activated sludge,
The water treatment method which carries out the membrane separation process of the sludge containing treated water which carried out the activated sludge process by the membrane separation activated sludge apparatus according to claim 2.
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