JP2771940B2 - 生物膜濾過装置の気水分配装置 - Google Patents

生物膜濾過装置の気水分配装置

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JP2771940B2
JP2771940B2 JP5239598A JP23959893A JP2771940B2 JP 2771940 B2 JP2771940 B2 JP 2771940B2 JP 5239598 A JP5239598 A JP 5239598A JP 23959893 A JP23959893 A JP 23959893A JP 2771940 B2 JP2771940 B2 JP 2771940B2
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伸彦 大津
修 羽島
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生活廃水、食品廃水、
化学・製薬廃水、埋立地浸出水、上水、用水、ならびに
海水等の幅広い分野の水を濾過するための、生物膜濾過
装置に付設する気水分配装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、円形または矩形の濾過槽内
に、砂利、砂、活性炭およびプラスチック濾材などの粒
状媒体を支持材によって支持して濾層を形成し、該濾層
を常に好気的に保ち、濾過槽上部から原水を供給して下
向流で通水し、また、散気空気と向流で接触させて
状媒体表面に付着する微生物膜によ原水中の汚濁物質
生物酸化処理作用と濾過作用を利用した生物膜濾過装
置、例えば、図6の概略構成図に示したような生物膜濾
過装置が実用されている。
【0003】この生物膜濾過装置100によると、上部に
原水供給口102を備えた濾過槽101内の最下部に散気用・
洗浄用空気の分配および処理水逆洗水の集配水を均
等に行う気水分配装置103が設置され、装置103の上に
数層の砂利による支持層104を介して微生物膜を付着
させた濾材を充填して濾層105を形成し、上部フリーボ
ード部に水抜管107と逆洗排水トラフ108を設け、懸濁物
を多量に含んだ洗浄排水を確実に効率よく排出するよう
にしたものであり、懸濁物の多い原水に対しては、濾層
中間部よりやや上部に中間洗浄管106を設けて通水中
に濾層105上部の中間洗浄を図ろうとするものである。
【0004】濾層105を形成する濾材には、微生物の付
着性が良く、充分な強度を有し、長期間の使用に供して
も安定であり、比表面積が大きく、気液接触効率が高
く、比重が小さく、また、逆洗動力が小さくて済むなど
の性能が要求される。 これら要件を満足させるため
に、一般には、SiO2を主成分とする粒径3〜20mm程度の
多孔質粒状濾材が使用され、濾材の粒径は処理目的に応
じて使い分けられている。
【0005】気水分配装置103は、通水時には散気空気
の分散および処理水の集水、逆洗時には洗浄空気および
逆洗水の分散を均等に行う役割を担うもので、従来の気
水分配装置103は、所謂「有孔ブロック」(特公昭60
−13724号公報参照)を並列的に組み合わせて用いてい
る。
【0006】図7はこの従来の分配装置を構成する有
孔ブロックの断面図である。
【0007】この有孔ブロックは、矩形断面の外殻109
と、この外殻109内に逆V字形断面の内殻112を配装して
中央通路110と中央通路110両側に側部通路111を画成
し、前記側部通路111に連通して外殻109上面に多数のオ
リフィス群113を設け、前記中央通路110と側部通路111
に連通して内殻112に洗浄用空気オリフィス群114、115
および通水オリフィス群116を上下に位置を違えて設け
たもので、通水時と逆洗時に空気や水の量が変化して
内部の空気均等圧室117により均等性を維持するよ
うな配慮がなされている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
有孔ブロックは、通常の濾過装置において濾過水の集水
洗浄用空気および逆洗水の均等分配を図るものであ
るが、濾過通水中の濾層に下方から常時少量の空気を散
気する生物膜濾過装置に適用した場合には、側部通路に
連通して外殻上面に設けた各オリフィスが、空気の通路
と同時に水の通路でもあるために、オリフィス下部にエ
ア溜まりを生じ、オリフィスを介して外殻外に出ようと
する上向きの空気流と、外殻内に入ろうとする下向きの
濾過水流とが互いに抵抗となって通気集水の不均等化
による障害を生じ易く、また目詰まりによるこのような
障害も発生し易かった。
【0009】すなわち、外殻109上面に設けたオリフィ
ス113において、散気空気のみがオリフィス113を介して
上向きに通過することとなり、濾過水がオリフィス113
を通過することが阻害されるために、有孔ブロックを介
して濾過水が集水されることがない。 そのために、濾
過槽101内の濾過水の水位が上昇し、ある一定の圧力に
達した場合にのみ、オリフィス113、通水オリフィス群1
16などを濾過水が急激に通過して集水され、濾過槽101
内の水位が急激に低下することとなる。
【0010】従って、このような急激な集水となるため
に、濾過水が集水配管などから噴き出すとともに、濾過
に十分な時間が取れずに不十分な濾過となり処理能力の
低下をきたすこととなっていた。 また、水位が上昇し
すぎた場合には、濾過槽101より濾過水が溢れることも
多々あり問題があった。
【0011】本発明は、このような現状を考慮して、濾
過水の集水と散気が同時に効率良く行え、保守性にも優
れた気水分配装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
に鑑み発明されたものであって、従来の気水分配装置の
構成に改良を加えて、散気と処理水回収を同時に実施で
きる構造を付与することにより、生物膜濾過装置の運転
性能を向上させ、保守性にも優れた気水分配装置を提供
することを目的とする。
【0013】すなわち、本発明の要旨とするところは;
粒状媒体を充填して形成した濾層を含む生物膜濾過槽に
原水を下向流で通水すると共に濾層下部より散気を
行うための生物膜濾過装置における前記濾過槽の下部に
付設された気水分配装置であって、集水用ブロック、散
気用ブロック、および、集水用ブロックと散気用ブロッ
クの下方を横断し、かつその管壁に空気孔が設けられた
空洗用ヒューム管と散気用ヒューム管からなる一対の並
設されたヒューム管を備えたことを特徴とした気水分配
装置にある。
【0014】ここで、該集水用ブロックおよび該散気用
ブロックは、外殻、および前記外殻内において中央通路
と中央通路両側に側部通路とを画成する外殻内に配装さ
れた逆V字形断面の内殻からなり、さらに、外殻上部に
両側部通路に連通する少なくとも一つのオリフィス、内
殻の上方部分に中央通路と側部通路とを連通する少なく
とも一つのオリフィス、および内殻の下方部分にヒュー
ム管の空気孔から放出された空気を受け入れるための開
口部を含み、また、該空洗用ヒューム管は、集水用ブロ
ックの開口部および散気用ブロックの開口部に対応する
位置に空気孔を具備し、そして、該散気用ヒューム管
は、散気用ブロックの開口部に対応する位 置に空気孔を
具備する構成となっている。
【0015】好ましくは、該集水用ブロックと散気用
ブロックが交互に並列連結されていることを特徴と
する気水分配装置である。
【0016】
【作用】本発明の気水分配装置により、濾床に対する適
度の散気と、濾層を通過した処理水の回収が並行して、
濾層全体に均一に実施できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付した図面を参
照して説明する。
【0018】図1には、本発明の気水分配装置2を備え
た生物膜濾過装置1の概略図が示されている。 すなわ
ち、この装置1によると、原水供給口3を有する濾過槽
4内の下部に本発明の気水分配装置2が設置され、装置
2の上に数層の砂利による支持層5を介して微生物
膜を付着させた濾材を充填して濾層4を形成したもので
ある。 詳細には、本実施例の気水分配装置2は、前出
の図7に示したブロックと同様の構造を有するブロッ
、すなわち、底面に開口部を備えた集水用ブロック6
と散気用ブロック7が一対の並設されたヒューム管2
3、24上に交互に並列連結された構成になっている。
【0019】このように構成される本発明の気水分配装
置2を、図1に示したような構成の生物膜濾過装置1に
用いた場合の作用について説明する。
【0020】まず、図2に示したように、一般的に
過槽の最下部には、縦方向に複数の有孔ブロック11(集
水用ブロック6もしくは散気用ブロック7)が接続され
てなる一列の気水分配装置12が、横方向に複数列12a、1
2b、……のように並列的に接続してなる構成である。
【0021】そして、図3および図4に示したように、
気水分配装置21の下方には、気水分配装置21を横断する
方向に、画室22が設けられており、画室22内には、その
管壁に空気孔が設けられた空洗用ヒューム管23と散気用
ヒューム管24が設されている。
【0022】また、図3および図4に示したように、空
洗用ヒューム管23には、画室22の上方に位置する気水分
配装置21a、21b、21cの集水用ブロック25、26および
気用ブロック27に対応する位置に、空洗用ヒューム管23
の管壁に空気孔23a、23b、23cが形成されている。
【0023】同様に、散気用ヒューム管24には、画室22
の上方に位置する気水分配装置21bの散気用ブロック27
に対応する位置に、散気用ヒューム管24の管壁に空気孔
24bが形成されている。
【0024】なお、画室22の上方に位置する集水用ブロ
ック25、26もしくは散気用ブロック27の底部には、前記
空気孔23a、23b、23cおよび空気孔24bに対応する位置に
それぞれ、開口部25a、25b、および25cが形成されてい
る。
【0025】このような構成とすること、図3およ
図5に示したように、空洗用ヒューム管23の空気孔23
a、23b、23cより噴出された洗浄用空気は、集水用ブロ
ック25、26もしくは散気用ブロック27の底部に形成され
た開口部25a、25b、25cを通過して、集水用ブロック2
5、26もしくは散気用ブロック27の中央通路25d、25e、2
5fに導入される。 また、洗浄に用いるガスは、空気に
限らず、例えば二酸化炭素等の空気以外のガスを用いる
ことも可能である。 一方、散気用ヒューム管24の空気
孔24bより噴出された散気用空気は、散気用ブロック27
にのみ導入されるものであって、散気用ブロック27の底
部に形成された開口部25bを通過して、散気用ブロック2
7の中央通路25eに導入される。
【0026】そして、集水用ブロック25、26もしくは散
気用ブロック27の中央通路25d、25e、25fに導入された
洗浄用空気もしくは散気用空気は、散気用ブロック27を
例にとると、気水分配装置21の長手方向に均等に分配さ
れ、各有孔ブロックの内殻30に設けられたオリフィス群
30a〜30cを介して、側部通路31を通過し外殻32の上部
壁に設けられたオリフィス32a〜32c、32d〜32fを通っ
て、濾過槽4へと導かれる。
【0027】これにより、散気用ブロック27において
は、散気用ヒューム管24から送り込まれた曝気のための
空気が、内殻30に形成されたオリフィス30a、30b、30c
を介して、側部通路31に流入し、外殻32の上部壁に形成
されたオリフィス32a、32b、32c、32d、32e、32fを介し
て生物膜濾過装置1濾過槽4へと空気が導入される。
【0028】なお、散気用ヒューム管24の流れを制御す
ることにより、ヒューム管24から送給される空気の量が
加減でき、これにより、濾過槽4に着生させた微生物の
生育に適切な条件維持できるようになる
【0029】また、図3に示したように、気水分配装置
21の端部の集水用ブロック25、26および散気用ブロック
27の側壁には、開口部28が設けられ、また、この開口部
28に接続して、気水分配装置21を横断する方向に、集水
した濾過水を集水するための集水用溝室29が設けられて
いる。
【0030】さらに、集水用ブロック25、26において
は、生物膜濾過装置1の濾過槽4で濾過された濾過水
が、外殻33に形成されたオリフィス33a、33b、33cを介
して、側部通路34に流入し、内殻35に形成されたオリフ
ィス35a、35b、35cを介して中央通路25d、25fに流入し
、集水用溝29を介して集水される。
【0031】本発明の気水分配装置のこの構成により、
濾床に対する適度の散気と、濾層を通過した処理水の回
濾層全体で均一に行えるのである。
【0032】
【発明の効果】すなわち、本発明の気水分配装置による
と、散気が継続して行るので、濾床に着生させた微生
物に継続して酸素供給ができ、また、オリフィスに付着
した微生物による目詰まりも解消できる。 そして、濾
層を通過した処理水も適切に回収でき、さらに、散気と
集水が個別のブロックによって行われるため、生物膜濾
過装置は全体として継続稼働できるので、汚水、上水、
用水、海水処理の理想的な生物的処理も実施可能
り、その結果、省エネ化が達成されるなど幾多の作用効
果を奏するのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の気水分配装置を構成する生物膜濾過
装置を示す図である。
【図2】 気水分配装置の濾過層への配置状態を説明す
る部分切欠斜視図である。
【図3】 図2のA−A線についての部分拡大断面図で
ある。
【図4】 図2の一部の上面図である。
【図5】 有孔ブロックを通過する洗浄用空気などの通
過状態を説明する部分拡大斜視図である。
【図6】 一般的な生物膜濾過装置の概略構成を説明す
る図である。
【図7】 従来の分配装置を構成する有孔ブロックの断
面図である。
【符号の説明】
1……生物膜濾過装置 2……気水分配装置 3……原水供給口 4……濾過層 5……支持層 6……集水用ブロック 7……散気用ブロック 11……有孔ブロック 12……気水分配装置 21……気水分配装置 22……画室 23……空洗用ヒューム管 24……散気用ヒューム管 25、26……集水用ブロック 27……散気用ブロック 28……開口部 29……溝室 30……内殻 31……側部通路 32……外壁 33……外殻 34……側部通路 35……内殻
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C02F 3/00 - 3/20

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒状媒体を充填して形成した濾層を含む
    生物膜濾過槽に原水を下向流で通水すると共に濾層
    下部より散気を行うための生物膜濾過装置における前記
    濾過槽の下部に付設された気水分配装置であって、前記気水分配装置が、集水用ブロック、散気用ブロッ
    ク、および、前記集水用ブロックと前記散気用ブロック
    の下方を横断し、かつその管壁に空気孔が設けられた空
    洗用ヒューム管と散気用ヒューム管からなる一対の並設
    されたヒューム管を含み、 前記集水用ブロックおよび前記散気用ブロックが、外
    殻、および前記外殻内において中央通路と前記中央通路
    両側に側部通路とを画成する前記外殻内に配装された逆
    V字形断面の内殻からなり、さらに、前記外殻上部に前
    記両側部通路に連通する少なくとも一つのオリフィス、
    前記内殻の上方部分に前記中央通路と側部通路とを連通
    する少なくとも一つのオリフィス、および前記内殻の下
    方部分に前記ヒューム管の空気孔から放出された空気を
    受け入れるための開口部を含み、前記空洗用ヒューム管が、前記集水用ブロックの開口部
    および前記散気用ブロックの開口部に対応する位置に空
    気孔を具備し、および 前記散気用ヒューム管が、前記散
    気用ブロックの開口部に対応する位置に空気孔を具備し
    ている、 ことを特徴とする生物膜濾過装置の気水分配装置。
  2. 【請求項2】 前記集水用ブロックと前記散気用ブロッ
    クが、交互に並列連結されている請求項1に記載の気
    水分配装置。
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