JP2568729B2 - 汚水処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば都市下水や有機性産業廃水などの汚
水を凝集剤などを添加することなく浮遊物質を凝集させ
て分離する汚水処理装置に関する。

（従来の技術） 従来、下水などの生物学的処理の前処理として浮遊物
質を除去するためには単純な沈殿処理が広く用いられて
いるが、この場合浮遊物質の除去率は50％程度に過ぎな
い。近年、各種のバイオテクノロジーを活用した下水や
有機性産業廃水の生物学的処理装置が開発されるととも
に、その前処理として高効率に浮遊物質を除去しうるよ
うな処理法の必要性が著しく高まっている。そうした要
求に対応するため、加圧浮上、薬品凝集、多孔性濾材に
よる急速濾過など各種の方法が検討されている。

しかしながら、これらの方法は何れも運転操作が複雑
であったり、処理経費が増大するなどの問題がある。

そこで、例えば実開昭54−159370号公報に記載の汚水
処理装置が知られている。

この実開昭54−159370号公報に記載の汚水処理装置
は、凝集池と沈殿池との間に並立された仕切板によって
囲まれる濃縮部を形成し、沈殿池側の仕切板に開口部を
設け、この開口部の下部には傾転自在な制御板を設け、
濃縮部と凝集池とをポンプを介して連結し、返送するフ
ロックの濃度および容積を適当に制御可能とし、凝集池
に設けたフロキュレータの回転により、上水や工業用
水、廃水などの汚水を緩速で攪拌しつつ汚水中の浮遊物
を搬送するフロックに接触吸着させ、沈殿分離を促進さ
せるものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記実開昭54−159370号公報に記載の
汚水処理装置は、汚水を緩やかに攪拌して、凝集剤など
を用いてあらかじめ形成したフロックの濃度および容積
を制御した返送フロックに汚水中の浮遊物質を接触吸着
させるため、返送フロックの濃度および容積を制御する
部材が必要となり、装置が複雑化するとともに、単に汚
水を緩やかに攪拌して返送フロックに汚水中の浮遊物質
を接着吸着させるのみで、汚泥中の浮遊物質と返送フロ
ックとの接着吸着性が低く、効率よく沈殿分離が行えな
い問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、運転操作が単純で極く
少量のエネルギーを要するのみで、薬剤などを使用せず
浮遊物質の除去率を向上する汚水処理装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の汚水処理装置は、有機性の浮遊物質を含有す
る汚水および返送された汚泥フロックを準嫌気性を維持
しつつ均一に分散する程度にゆるやかに攪拌する攪拌手
段を有し、これら汚水および汚泥フロックを１ないし３
時間滞留させながら前記汚水中の浮遊物質を汚泥フロッ
クと結合させて凝集させる凝集槽と、この凝集槽の下流
側に設けられ前記凝集槽から流入する流出水中の前記浮
遊物質を凝集結合した汚泥フロックを沈殿分離させる沈
殿槽と、この沈殿槽に設けられ前記沈殿槽で沈殿分離さ
れた前記汚泥フロックを前記凝集槽へ返送する返送手段
とを具備したものである。

（作用） 本発明の汚水処理装置は、凝集槽において沈殿槽から
返送手段により返送された汚泥フロックと有機性の浮遊
物質を含有する汚水とを、攪拌手段により準嫌気性を維
持しつつ均一に分散する程度にゆるやかに攪拌させるこ
とで、汚水中の有機性の浮遊物質と汚泥フロックとを物
理的に衝突させ、浮遊物質が元来有する凝集性により汚
水中の有機性の浮遊物質と汚泥フロックとを結合させて
凝集させる。また、準嫌気性に保つことにより凝集効果
が向上することから、滞留時間が１時間より短いと凝集
が不充分で沈降効率が低下して処理効果が劣り、滞留時
間が３時間より長くなると凝集槽内の嫌気性が強くなっ
て浮遊物質が溶解して処理水質を悪化するので、１ない
し３時間滞留させた後に下流側の沈殿槽に流入させ、浮
遊物質を凝集結合した汚泥フロックを沈殿分離するた
め、薬剤を用いず簡便な構造で浮遊物質を溶解させるこ
となく凝集性を向上させ、沈殿効率の高い凝集が得ら
れ、沈殿分離が効率よく容易で運転コストも低減する。

（実施例） 次に、本発明の汚水処理装置の一実施例を第１図を参
照して説明する。

１は凝集槽で、この凝集槽１は、駆動装置２によって
ゆるやかに回転する水中攪拌翼３と、水面のスカム状物
質の蓄積防止用の水面攪拌翼４とを同軸に設けた攪拌手
段を有している。また、凝集槽１には、下水や有機性廃
水などの有機性の浮遊物質を含有する汚水である被処理
水が流入される被処理水流入口５が設けられている。さ
らに、凝集槽１には、この被処理水流入口５と反対側
に、仕切壁６を介して沈殿槽７が形成され、凝集槽１と
沈殿槽７とは仕切壁６の下端に形成された返送手段とし
ての連通口８によって連通されている。

また、沈殿槽７には、処理水流出口９が設けられてい
るとともに、この処理水流出口９に臨ませてスカム阻流
板10が水中から水面上にかけて設けられている。さら
に、沈殿槽７の水面近くには、スカムコレクター11が設
けられている。

次に、上記図１に示す実施例の作用を説明する。

まず、有機性の浮遊物質を含む下水や有機性廃水など
の汚水である被処理水を被処理水流入口５から凝集槽１
に流入させ、同時に沈殿槽７で沈殿した汚泥を連通口８
から凝集槽１に流入させ水中攪拌翼３によってゆるやか
に攪拌しながら滞留させる。この被処理水と返送された
汚泥フロックとの攪拌により、凝集槽１内の液が準嫌気
性である嫌気性接触法や嫌気性活性汚泥法などに適用さ
れる嫌気性菌による生物的処理効果が進む以前の段階の
適度な強さの嫌気性に保たれ、被処理水中の有機性の浮
遊物質である浮遊物やコロイド性粒子同士、浮遊物やコ
ロイド性粒子と汚泥フロックとが、衝突して、有機性の
浮遊物質の元来有する凝集性により凝集や吸着が進む。

なお、攪拌速度が速いと凝集された物質が破壊されて
しまうため、ゆっくりした速度で攪拌を行う。また、凝
集槽１中を適度な嫌気性に保つことにより、浮遊物およ
びコロイド性粒子などの浮遊物質や汚泥フロックの凝集
性が向上し凝集が進行する。なお、下水中の浮遊物質だ
けでは粒子数が少なく粒子の衝突頻度が少ないが、汚泥
フロックを混合することにより粒子数が増えて衝突頻度
が増し、凝集が進み易くなり、また汚泥フロックは、下
水などに含まれる浮遊物質との表面性状が異なってお
り、下水中の粒子を捕え易いなどにより、汚泥フロック
と浮遊物質との凝集が進み易いものと考えられる。

そして、１時間から３時間、凝集槽１に滞留させて充
分に凝集が進んだ後、連通口８から沈殿槽１に送り込
み、フロック粒子を沈殿させて分離し、かなり清澄化の
進だ上澄液を得る。

なお、凝集槽１中を準嫌気性である適度な嫌気性に保
つことにより凝集効果が向上し、沈殿効果を保つことが
できることから、攪拌による滞留時間が１時間より短い
と、凝集が不充分で沈降効率が低下して処理効果が劣
る。また、１時間より短いと凝集性が低下するため、滞
留時間は１時間以上が好ましい。

さらに、攪拌による滞留時間が３時間より長くなる
と、凝集槽１内の嫌気性が強くなって、浮遊物質が溶解
してしまい、かえって処理水質を悪化し生物学的処理な
どの後処理に負荷が掛かるばかりでなく、硫化物が発生
したりしてトラブルを発生するため、滞留時間は３時間
以下が好ましい。したがって、滞留時間は１ないし３時
間に設定される。

そして、被処理水が下水の場合、除去率は下表に示す
結果である。

下水中の浮遊物質の凝集沈殿による分離後の処理水中
のBODは、溶解性物質によるものが大部分であるため、
処理水の生物学的処理はきわめて容易である。

すなわち、被処理水の浮遊物質は殆んど凝集沈殿によ
り除去されてしまうため処理水中の有機物（BOD、COD）
は溶解性物質がほとんどであり、きわめて生物学的処理
が容易な水質となっていると同時に余剰汚泥の発生量も
非常に少ない。このことから、本発明を適当な生物学的
処理装置と組み合わせて用いると、きわめて効果的で経
済的な処理方法を提供することができる。

なお、このような処理を続けていると、凝集槽１、沈
殿槽７内に貯溜される汚泥量が急速に増加してくるの
で、一部は余剰汚泥として処分し、凝集槽１内の汚泥濃
度を一定に保つようにする。

上記実施例は、凝集槽１において沈殿槽７から連通口
８を介して返送された汚泥フロックと被処理水とを、攪
拌手段により準嫌気性を維持しつつ均一に分散する程度
にゆるやかに攪拌し、被処理水中の有機性の浮遊物質を
汚泥フロックと結合させて凝集させ、１ないし３時間滞
留させた後に下流側の沈殿槽７に流入させ、浮遊物質を
凝集結合した汚泥フロックを沈澱分離する。

このため、嫌気性接触法や嫌気性活性汚泥法などに適
用される嫌気性菌による生物的処理効果が進む以前の段
階の準嫌気性で物理的に衝突させ、有機性の浮遊物質の
元来有する凝集作用を利用して凝集させるので、薬剤や
複雑で運転に高度な技術を要する装置を用いることな
く、簡便な構造で浮遊物質を溶解させることなく凝集性
を向上でき沈殿効率を向上でき、容易に沈殿分離を効率
よくできる。

しかも凝集と沈殿を合わせてたかだか５時間程度の短
い滞留時間で被処理水中の浮遊物の80％程度を除去で
き、短時間で凝集剤などを用いないことから、経済的で
処理に伴って発生する汚泥量も低減でき、運転コストを
低減できる。

次に、他の実施例を第２図を参照して説明する。

第１図に示す実施例と同様の凝集槽１および沈殿槽７
が夫々別個に形成され、これら凝集槽１および沈殿槽７
の水面近くが移流管12で連通されている。

また、途中にポンプ13を有する返送手段としての汚泥
移送管14が、一端が沈殿槽７の底部近くまで挿入され、
他端が凝集槽１の水面に近い水中に導入されて設けられ
ている。

その他の構成は、第１図に示す実施例と同様である。

次に、上記第２図に示す実施例の作用を説明する。

沈殿槽７の汚泥は、ポンプ13によって沈殿槽７より引
抜かれて汚泥返送管14より凝集槽１に導入される。そし
て凝集槽１で処理された液は、液面近くの移流管12によ
って沈殿槽７に移流される。

その他の作用は、第１図に示す実施例と同様である。

（発明の効果） 本発明の汚水処理装置によれば、汚泥フロックと有機
性の浮遊物質を含有する汚水とを、攪拌手段により準嫌
気性を維持しつつ均一に分散する程度にゆるやかに攪拌
させ、汚水中の有機性の浮遊物質と汚泥フロックとを、
物理的に衝突させて有機性の浮遊物質が元来有する凝集
性により結合させ凝集させ、１ないし３時間滞留させて
準嫌気性に保つことにより凝集効果を向上させた後に、
下流側の沈殿槽にて浮遊物質を凝集結合した汚泥フロッ
クを沈殿分離するため、有機性の浮遊物質が元来有する
凝集性により薬剤を用いず簡便な構造で浮遊物質を溶解
させることなく凝集性を向上でき、沈殿効率の高い凝集
が得られ、沈殿分離が効率よく容易で運転コストも低減
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は夫々本発明の異なる実施例を示す汚泥
処理装置の縦断正面図である。 １……凝集槽、７……沈殿槽、８……返送手段としての
連通口、14……返送手段としての返送管。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機性の浮遊物質を含有する汚水および返
   送された汚泥フロックを準嫌気性を維持しつつ均一に分
   散する程度にゆるやかに攪拌する攪拌手段を有し、これ
   ら汚水及び汚泥フロックを１ないし３時間滞留させなが
   ら前記汚水中の浮遊物質を汚泥フロックと結合させて凝
   集させる凝集槽と、 この凝集槽の下流側に設けられ前記凝集槽から流入する
   流出水中の前記浮遊物質を凝集結合した汚泥フロックを
   沈殿分離させる沈殿槽と、 この沈殿槽に設けられ前記沈殿槽で沈殿分離された前記
   汚泥フロックを前記凝集槽へ返送する返送手段と を具備したことを特徴とする汚水処理装置。