JP2916636B2 - 有機性廃水の処理方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機性廃水の処理方法及
びその装置に係わり、特に、し尿又は食品加工工場から
の廃水のように高濃度に有機物を含有する有機性廃水
を、生物化学処理と膜濾過とを組み合わせて処理する有
機性廃水の処理方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】し尿廃水等のように高濃度に有機物を含
む廃水を活性汚泥によって生物化学的に処理し、処理水
を限外濾過膜又は精密濾過膜を用いた分離機で固体成分
を含む濃縮液と濾過した透過水に分離する処理法、所
謂、生物化学反応槽と膜分離機とを組み合わせた処理法
は比較的少ない工程で高度処理水を得ることができるこ
とから注目されている。そして、従来の有機性廃水の処
理装置に設けられている分離機としては、内径が11〜15
ｍｍの管状膜、又は流路幅が１〜3 ｍｍの平膜を耐圧容
器内に配設し、被処理水を循環ポンプによって膜表面流
速が２〜3 ｍ／ｓ、加圧力が数ｋｇ／ｃｍ² になるよう
に耐圧容器内に加圧供給し、被処理水の濃度分極を抑制
して加圧濾過するタイプの分離機であった。

【０００３】また、し尿廃水の場合、トイレットペーパ
に由来する繊維成分及びビニール等の固形物が多く含有
されている為、生物化学反応槽の前段に設けられた破砕
機で固形物を破砕した後、前処理除渣装置で除渣してい
る。しかし、除渣された処理液中にはなおも粗繊維分が
数千ｐｐｍの繊維物質が溶解しており、これが生物化学
的処理を受ける間に集塊し、数ｍｍ〜数ｃｍの大きさの
綿屑状の固形物に成長し、管状膜や平膜の流路閉塞の原
因になる。そこで、生物化学反応槽と分離機との間にス
トレーナ及び付属配管を設け、綿屑状の固形物を除去し
ていた。

【０００４】また、生物化学的に処理した処理水を分離
機で濾過した透過水にはまだ色度成分等が含まれている
為、前記分離機で１次濾過した１次透過水に無機系凝集
剤を添加した後、再び管状膜又は平膜を用いた分離機で
２次濾過して２次透過水を得ることにより再生水を製造
していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
有機性廃水の処理装置には以下の欠点がある。 （１）従来の処理装置の分離機に用いられている管状膜
又は平膜は固定式である為、膜面に汚れが付着し易いと
いう欠点がある。また、膜の外面に透過圧以上の圧力
（数ｋｇ／ｃｍ² ）を加える為、膜面上に汚れが堆積し
易いという欠点がある。特に、し尿廃水のように有機物
を多く含む廃水の場合は膜の汚れが顕著になり透過水の
透過流束が低下する為、濾過効率が悪くなる。この結
果、透過流束を回復させる為に化学薬品による洗浄を頻
繁に行う必要がある。 （２）前記管状膜又は平膜は固定式である為、濃度分極
を抑制して濾過効率を上げるには被処理水の膜表面流速
が２〜3 ｍ／ｓ、加圧力が数ｋｇ／ｃｍ² になるように
循環ポンプで被処理水を耐圧容器内に供給する必要があ
る。従って、極めて大きなポンプ動力を必要とすると共
に、耐圧容器を必要とする為、生物化学反応槽との一体
構造にできないという欠点がある。 （３）生物化学反応槽と分離機との間にストレーナを設
け、有機物等の固形物を除去しから１次濾過しているも
のの、分離機は内径が11〜15ｍｍの管状膜、又は流路幅
が１〜3 ｍｍの平膜を濾過容器内に設けた構造で流路が
閉塞系で狭い為、高濃度に有機物を含む廃水の場合には
流れが停滞したり、流れ抵抗が著しく増大したりする。
この結果、濾過性能が低下すると共に、循環ポンプ動力
の負荷が更に大きくなる欠点がある。また、このよう
に、固形物に影響され易い欠点は、前記した分離機を生
物化学反応槽との一体構造にできないもう一つの要因に
なっている。

【０００６】このように、固形物に影響され易い欠点
は、色度成分等を除去する２次濾過の場合も同様であ
る。即ち、１次透過水は凝集剤の添加により生成したフ
ロックを含有しており、このフロック濃度が所定濃度
（通常１．５％）以上になると被処理水の粘性が大きく
なる特性がある為、膜の前記流路の流れ抵抗が更に大き
くなり、濾過性能が一層低下するという欠点がある。こ
の結果、濃縮液のフロック濃度を１％程度にしか高める
ことができので、余剰汚泥から遠心脱水されて生物化学
処理槽に戻される水量が多くなる為、循環液量が高くな
り、処理装置の処理能力が上がらないという問題があ
る。また、２次濾過での膜表面流速が２〜３ｍ／ｓにな
るように被処理水を供給し、且つ、フロック濃度を１％
程度に抑えるためには透過水量の透過率（被処理水の供
給量に対する透過水量の比率）が２〜５％程度になるよ
うにしなければならない。その結果、膜循環ラインの循
環量が大きくなるので、循環ポンプの運転動力費が高く
なる。更に、２次濾過においても膜の濾過性能を回復さ
せるために、凝集剤を溶解させる化学薬品による洗浄操
作を頻繁に行う必要がある。 （４）膜で濾過される被処理水の温度と前記透過率との
関係は、被処理水の水温が１°Ｃ上昇すると約２．５％
増加する。例えば、生物化学反応槽で処理された処理水
の水温を２０〜３５℃とすると、従来の有機性廃水の処
理装置の場合、生物化学反応槽と分離機との間にストレ
ーナ及びこれに付帯する配管等を設ける必要がある為、
処理装置のラインが長くなり生物化学反応槽での温かい
処理水が分離機に供給される時には水温が数度以上低下
する。この結果、水温の低下分だけ透過率が減少するの
で、分離機の濾過能力が上がりにくいという欠点があ
る。

【０００７】以上のように生物化学反応処理と膜濾過と
を組み合わせた処理法は少ない工程で高度処理水が得ら
れることから注目されているが、上記の欠点がある為に
満足すべきものではなかった。本発明はこのような事情
に鑑みてなされたもので、被処理水中に含まれる有機物
等の固体成分による目詰まり等のトラブルが少なく、且
つ処理能力を向上できると共に運転動力を小さくでき、
更には小型化できるので、経済性に優れた有機性廃水の
処理方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、有機性廃水を生物化学反応槽内で生物化学
的に処理する生物化学処理工程と、前記生物化学反応槽
内の水面位置に第１の回転平膜分離機を設けて、前記生
物化学反応槽内で処理された処理水を前記第１の回転平
膜分離機の第１濾過容器内に越流させて膜濾過すると共
に、該膜濾過により前記第１濾過容器内で濃縮された濃
縮液を後から越流してくる前記処理水で押して前記第１
濾過容器から前記生物化学反応槽に戻す第１次濾過工程
と、前記１次透過水に凝集剤を添加する凝集剤添加工程
と、凝集剤が添加された１次透過水を第２の回転平膜分
離機で膜濾過して２次透過水を得る第２次濾過工程と、
から成ることを特徴とする。また、本発明は、前記目的
を達成するために、有機性廃水を生物化学的に処理する
生物化学反応槽と、前記生物化学反応槽内の水面位置に
設けられた第１濾過容器、該第１濾過容器内に設けられ
た円板状の複数枚の濾過部材を所定間隔で並設した中空
の集水回転軸、前記第１濾過容器の底部に設けられた戻
り配管を備え、前記生物化学反応槽内で処理された処理
水が前記第１濾過容器内に越流して前記濾過部材で膜濾
過されると共に、該膜濾過により前記第１濾過容器内で
濃縮された濃縮液が後から越流してくる前記処理水で押
されて前記戻り配管から前記生物化学反応槽に戻る第１
の回転平膜分離機と、前記第１の回転平膜分離機で膜濾
過されて前記集水回転軸内に導かれた１次透過水を吸引
して引抜く第１の引抜きポンプと、前記第１の引抜きポ
ンプで引抜かれた１次透過水に凝集剤を添加する凝集剤
添加手段と、円板状の複数枚の濾過部材を所定間隔で並
設した中空の集水回転軸を、凝集剤添加後の１次透過水
の流入口及び濃縮液の抜出口を有する第２濾過容器に配
設し、前記第２濾過容器内に流入した１次透過水を濾過
して該２次透過水を集水回転軸内に導く第２の回転平膜
分離機と、前記第２の回転平膜分離機の集水回転軸内に
導かれた２次透過水を吸引して第２濾過容器外に引抜く
第２の引抜きポンプと、から成ることを特徴とする。ま
た、本発明は、前記目的を達成するために、有機性廃水
を生物化学的に処理する生物化学反応槽と、前記生物化
学反応槽の側面上部に取り付けられた架台上に配設さ
れ、前記生物化学反応槽内で処理された処理水が流入す
る流入口及び前記生物化学反応槽へ戻る濃縮液の流出口
を有する第１濾過容器内に、円板状の複数枚の濾過部材
を所定間隔で並設した中空の集水回転軸を有し、前記第
１濾過容器内に流入した前記処理水を濾過して得られた
１次透過水を集水配管内に導く第１の回転平膜分離機
と、前記第１の回転平膜分離機で膜濾過されて前記集水
回転軸内に導かれた１次透過水を吸引して引抜く第１の
引抜きポンプと、前記架台上に配設され、前記第１の引
抜きポンプで引抜かれた１次透過水に凝集剤を添加する
凝集剤添加手段と、前記凝集剤添加手段の下方に配設さ
れ、第２の濾過容器内に円板状の複数枚の濾過部材を所
定間隔で並設した中空の集水回転軸を有し、前記凝集剤
添加手段と前記第２の濾過容器のヘッド差を利用して前
記凝集剤が添加された１次透過水を前記第２の濾過容器
に供給すると共に、該ヘッド差による圧力を第２の回転
平膜分離機の膜外面に加えながら膜濾過し、得られた２
次透過水を集水回転軸内に導く第２の回転平膜分離機
と、前記第２の回転平膜分離機の集水回転軸内に導かれ
た２次透過水を吸引して第２濾過容器外に引抜く第２の
引抜きポンプと、から成ることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、高濃度に有機物を含有する有
機性廃水を生物化学的処理して得られた処理水を膜濾過
して１次透過水を得る第１の濾過工程、及び前記１次透
過水に凝集剤を添加した後、２次透過水を得る第２の濾
過工程に回転平膜分離機を設けた。そして、この前記回
転平膜分離機は、濾過部材を回転させることにより濾過
部材表面に急速な液の流れと乱流を発生させることがで
きる。特に、濾過部材を並設した集水回転軸を複数設け
て、濾過部材同志を互いに交差させるようにすると、隣
接する濾過部材同志が交差した状態で回転する為、大き
な乱流を発生させることができる。これにより、濾過部
材表面における被処理水の濃度分極を抑制して汚れが濾
過部材表面に付着するのを防止すると共に、濾過部材表
面に付着した汚れを剥離することができる。更には、濾
過部材に入り込む固形物を排除することができる。従っ
て、従来の分離機のように膜表面流速を与える為の循環
ポンプやその配管系統を必要とせず、濾過部材内部を引
抜きポンプで負圧にするだけで効率的に濾過することが
できる。

【００１０】このように、本発明の有機性廃水の処理装
置として、従来の管状膜や平膜を使用した分離機のよう
に膜表面流速や加圧の為の循環ポンプや加圧容器を必要
とせず、且つ固形物による目詰まり等のトラブルが少な
い回転平膜分離機を採用したことにより、第１の回転平
膜分離機を生物化学処理槽内に設け、前記生物化学反応
槽内の処理水の流動を利用して前記処理水を前記第１濾
過容器に流入させ、濃縮液を前記生物化学反応槽に流出
させることができる。これにより、処理装置全体の小型
化ができると共に、循環ポンプを必要としないので運転
動力を低減させることができる。更に、生物化学反応槽
での反応熱で温まった温かい水温のまま第１の回転平膜
分離機で１次濾過することがきるので、透過率（被処理
水の供給量に対する透過水量の比率）を向上させること
ができる。また、２次濾過においても濾過部材の回転に
より１次透過水に添加された凝集剤を混合して均一化す
る働きをするので、凝集剤添加手段で均一化の為の滞留
時間を長く取る必要がなく、１次透過水の温かい水温を
維持しながら２次濾過工程での濾過を行うことができる
ので、１次濾過と同様に透過率を上げることができる。

【００１１】また、本発明の有機性廃水の処理装置で
は、前記第１及び第２の引抜きポンプにＯＮ─ＯＦＦ手
段を設け、前記第１及び第２の回転平膜分離機の透過水
の引抜きを間欠的に行うようにした。これにより、引抜
きポンプをＯＦＦにした時に濾過部材内の負圧が解除さ
れ、膜の回転による遠心力により濾過部材内の透過水が
膜外部に滲み出るので、膜を逆洗することができる。従
って、膜面に付着した汚れを定期的に且つ自動的に除去
することができるので、濾過性能の低下を更に防ぐこと
ができる。

【００１２】また、本発明の有機性廃水の処理装置で
は、第２の回転平膜分離機を少なくとも２系列設け、交
互に切り換えるようにした。これにより、濃縮液の粘性
が高まる濃縮限界までフロック濃度を高めることができ
るので、濃縮液の濃縮倍率を上げることができ、余剰汚
泥の水分濃度を低下させることができる。従って、余剰
汚泥から遠心脱水されて生物化学反応槽に戻される循環
水量を少なくすることができるので、装置の処理能力を
上げることができる。

【００１３】以上のように、本発明の有機性廃水の処理
装置は、従来の有機性廃水の処理装置に比べ処理能力を
向上させることができると共に、運転動力を低減でき、
且つ装置をコンパクト化することができる。

【００１４】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る有機性廃
水の処理方法及びその装置の好ましい実施例について詳
説する。図１に本発明の有機性廃水の処理装置の第１実
施例の構成を示すように、主として生物化学反応槽１
０、第１の回転平膜分離機１２、凝集剤・アルカリ剤添
加装置１４、２系統並列に設けられた第２の回転平膜分
離機１６、１６で構成されており、以下に詳細を説明す
る。

【００１５】生物化学反応槽１０の上部には原水流入管
１８が配設され、高濃度に有機性不純物を含有する廃水
が原水流入管１８を通り生物化学的反応槽１０に供給さ
れるようになっている。また、生物化学反応槽１０内
は、下側に液の連通口を有する仕切板２０により嫌気性
処理室２２と好気性処理室２４とに区分けされていると
共に、嫌気性処理室２２の底部には、衝立２６が水面２
８の略半分の高さに立設されている。また、嫌気性処理
室２２の底部には攪拌機３０、３０が設けられ、一方、
好気性処理室２４の底部には空気吹込管３２が配設され
ている。これにより、原水流入管１８から生物化学反応
槽１０に供給された有機性廃水は嫌気性処理室２２にお
いて緩やかに攪拌されながら嫌気性微生物により嫌気的
処理が行われ、好気性処理室２４において曝気された状
態で好気性微生物による好気的処理が行われる。

【００１６】また、前記嫌気性処理室２２の水面２８近
傍に第１の回転平膜分離機１２の第１濾過容器１２Ａが
設けられ、その一側面が前記仕切板２０と兼用するよう
になっている。そして、前記仕切板２０の水面３４位置
には制御堰３６が形成され、空気吹込管３２からの吹き
込み空気により好気性処理室２４の水面３４が上昇する
ことによって、制御堰３６を開けると好気的処理された
処理水が第１の濾過容器１２Ａ内に溢流するようになっ
ている。また、前記第１濾過容器１２Ａの底部には濃縮
液を生物化学反応槽１０に戻す戻し配管１２Ｂが配設さ
れ、この戻し配管１２Ｂには戻し量を調節するバルブ１
２Ｃが設けられている。また、前記第１濾過容器１２Ａ
内には、第１濾過容器１２Ａ内に流入した処理水に浸漬
するように、円板状の複数枚の濾過部材１２Ｄを所定間
隔で並設した中空の集水回転軸１２Ｅが２本並列に配設
され、前記集水回転軸１２Ｅは第１濾過容器１２Ａに支
持されている。そして、前記集水回転軸１２Ｅの一端側
が図示しないモータに連結され、回転周速度２．２ｍ／
ｓで回転するようになっている。一方、集水回転軸１２
Ｅの他端側は１次透過水用配管３８に繋がり、透過水を
第１濾過容器１２Ａ外に導くようになっている。また、
前記濾過部材１２Ｄは、透水性の円板状ディスク表面に
分画分子量７５００００のポリスルフォン系の濾過膜が
纏着されている。これにより、好気性処理室２４で処理
された処理水は制御堰３６から第１濾過容器１２Ａ内に
溢流し、濾過部材１２Ｄで濾過されて１次透過水が得ら
れる一方、濃縮液は後から溢流してくる処理水に押され
て戻り配管１２Ｂを介して生物化学反応槽１０に戻され
る。

【００１７】また、１次透過水用配管３８は第１の引抜
きポンプ４０を介して凝集剤添加装置１４の混合容器１
４Ａの入口に繋がっている。この凝集剤添加装置１４
は、前記混合容器１４Ａ、凝集剤添加ポンプ１４Ｂ、ア
ルカリ添加ポンプ１４Ｃとから構成され、凝集剤添加ポ
ンプ１４Ｂから例えば塩化第２鉄の無機系凝集剤が添加
され、アルカリ添加ポンプ１４Ｃから例えば水酸化ナト
リウム溶液のアルカリ剤が添加され、混合容器１４Ａ内
で１次透過水と混合されるようになっている。また、前
記混合容器１４Ａ出口から延びた１次透過水供給用配管
４２は切換弁４４で２方に分岐され、分岐された夫々の
１次透過水供給用配管４２は２系統並列に設けられた第
２の回転平膜分離機１６、１６の第２濾過容器１６Ａに
繋がっている。前記第２濾過容器１６Ａは圧力容器で形
成され、その内部に第１の回転平膜分離機１２と同様に
集水回転軸１６Ｂに配設された濾過部材１６Ｃ等のエレ
メントが収納されている。また、夫々の集水回転軸１６
Ｂは夫々の２次透過水放流管４６に繋がり、夫々の２次
透過水放流管４６は弁４８を介して合流した後、第２の
引抜きポンプ５０を介して図示しない２次透過水貯留タ
ンクに繋がっている。また、夫々の第２濾過容器１６Ａ
の底部には濃縮液の抜出し配管５２が設けられ、抜出し
配管５２は弁５４を介して図示しない余剰汚泥脱水装置
に繋がっている。

【００１８】また、前記第１及び第２の引抜きポンプ４
０、５０にはＯＮ─ＯＦＦ手段が設けられ、前記第１及
び第２の回転平膜分離機１２、１４の透過水の引抜きを
間欠的に行うようになっている。次に、上記の如く構成
された本発明の有機性廃水の処理装置の作用について説
明する。

【００１９】先ず、本発明の有機性廃水の処理装置に使
用した回転平膜分離機の作用について説明する。図２に
示すように第１の回転平膜分離機１２の例で説明する
と、円板状の複数枚の濾過部材１２Ｄを所定間隔で並設
した中空の集水回転軸１２Ｅが複数並列に設けられてい
ると共に、夫々の濾過部材１２Ｄ同志が互いに交差する
構造にして、隣接する濾過部材１２Ｄ同志が交差した状
態で回転するようにした。これにより、濾過部材１２Ｄ
表面に急速な液の流れと乱流とが発生して被処理水の濃
度分極が抑制されるので、従来の分離機のように膜表面
流速を与える為の循環ポンプやその配管系統を必要とせ
ず、濾過部材１２Ｄ内部を第１の引抜きポンプ４０で負
圧にするだけで、被処理水は濾過部材１２Ｄで効率的に
濾過することができる。また、乱流の発生により濾過部
材１２Ｄに付着した汚れを効果的に除去されると共に、
濾過部材１２Ｄ間に入り込む固形物を強制的に排除する
ことができるので、固形物による目詰まり等のトラブル
が少なくなり長時間にわたって透過流束の低下を抑制さ
せることができる。

【００２０】そして、本発明の有機性廃水の処理装置と
して、従来の管状膜や平膜を使用した分離機のように膜
表面流速や加圧の為の循環ポンプや加圧容器を必要とせ
ず、且つ固形物による目詰まり等のトラブルが少ない回
転平膜分離機を採用したことにより、本発明の処理装置
は次の作用を生ずる。即ち、原水流入管１８から約２５
０ｍ³ 容量の生物化学反応槽１０に供給された有機性廃
水は、先ず嫌気性処理室２２で嫌気性微生物により嫌気
的処理される。続いて好気性処理室２４により好気性微
生物により好気的処理された処理水は、空気吹込管３２
からの吹き込み空気により好気性処理室２４の水面が上
昇することによって、制御堰３６を通って第１の回転平
膜分離機１２の第１濾過容器１２Ａに供給される。第１
濾過容器１２Ａに供給された処理水は、回転する濾過部
材１２Ｄにより濾過処理されて１次透過水が得られる一
方、濃縮液は後から溢流してくる処理水に押されて戻り
配管１２Ｂを介して生物化学反応槽１０に戻される。こ
のように、第１の回転平膜分離機１２を生物化学反応槽
１０内に設け、生物化学反応槽１０内の処理水の流動に
よって前記処理水が前記第１濾過容器１２Ａに流入する
と共に第１濾過容器１２Ａ内で濃縮された濃縮液が生物
化学反応槽１０に流出するようにしたので、処理装置全
体を小型化できると共に、従来の処理装置のように循環
ポンプを必要としないので運転動力を低減させることが
できる。また、生物化学反応槽１０での反応熱による温
かい水温のまま処理水を濾過できるので、濾過効率を上
げることができる。

【００２１】次に、第１の回転平膜分離機１２で濾過さ
れた１次透過水は、第１の引抜きポンプ４０で引き抜か
れた後、１次透過水用配管３８を通って混合容器１４Ａ
に供給され、この混合容器１４Ａで凝集剤添加ポンプ１
４Ｂから塩化第２鉄の無機系凝集剤が添加されると共
に、アルカリ添加ポンプ１４ＣからＰＨ調整の為の水酸
化ナトリウム溶液が添加された後、直ちに第２の回転平
膜分離機１６に供給される。即ち、凝集剤及び水酸化ナ
トリウムの添加された１次透過水は、第２の回転平膜分
離機の濾過部材が回転することにより充分に攪拌混合さ
れるので、混合容器１４Ａで長い滞留時間を取る必要が
ない。これにより、１次透過水の温かい水温を維持した
まま濾過できるので、２次濾過処理での濾過効率を上げ
ることができる。

【００２２】次に、凝集剤及び水酸化ナトリウムが添加
された１次透過水は、第２の回転平膜分離機１６により
濾過された２次透過水が得られると共に、濃縮液は、余
剰汚泥として抜出し配管５２から引き抜かれる。この
時、本発明の有機性廃水の処理装置では、第２の回転平
膜分離機１６、１６を２系統並列に設け、切換弁４４で
切り換えて交互に使用するようにしたので、濃縮液を粘
性が高まる濃縮限界まで濃縮させることができる。これ
により、濃縮液の粘性が高まる濃縮限界までフロック濃
度を高めることができるので、濃縮液の濃縮倍率を上げ
ることができ、余剰汚泥の水分濃度を低下させることが
できる。従って、余剰汚泥から遠心脱水されて生物化学
反応槽１０に戻される循環水量を少なくすることができ
るので、処理装置の処理能力を上げることができる。

【００２３】また、本発明の有機性廃水の処理装置は、
前記第１及び第２の引抜きポンプ４０、５０にＯＮ─Ｏ
ＦＦ手段を設け、前記第１及び第２の回転平膜分離機１
２、１４の透過水の引抜きを間欠的に行うようにしたの
で、引抜きポンプをＯＦＦにした時に濾過部材１２Ｄ、
１６Ｃ内の負圧が解除され、濾過部材１２Ｄ、１６Ｃ内
の透過水が濾過部材１２Ｄ、１６Ｃ外部に滲み出るの
で、膜を逆洗することができる。従って、膜面に付着し
た汚れを定期的に且つ自動的に除去することができるの
で、透過流束が一層低下しにくくすることができる。

【００２４】以上のように、本発明の有機性廃水の処理
装置は、従来の有機性廃水の処理装置に比べ処理能力を
著しく向上させることができると共に、運転動力を低減
でき、且つ装置をコンパクト化することができる。ちな
みに、本発明の有機性廃水の処理装置を用いた例とし
て、制御堰３６を通る処理水は平均ＳＳ濃度１００００
ｐｐｍで一日当り約１５０トンあり、１次透過水５０ト
ンが得られた。また、１次濃縮液は平均ＳＳ濃度１５０
００ｐｐｍで一日当り１００トンであった。この結果か
ら明らかなように、透過率（被処理水の供給量に対する
透過水量の比率）は、３３％となり極めて高い透過率を
得ることができると共に、濃縮液は１．５倍の濃縮倍率
を得ることができた。そして、生物化学反応槽１０で処
理した処理水をストレーナを通さずに第１の回転平膜分
離機１２に直接供給したが、固形物に基づくトラブルは
発生しなかった。

【００２５】また、２次透過水は一日当り４９．２５ト
ン得ることができた。このことから分かるように、１次
透過水を略全量濾過することができるので、濃縮液の濃
縮倍率が高くなり余剰汚泥中の水分を極めて低水分にす
ることができた。また、２次透過水の水質（ＳＳ、ＣＯ
Ｄ、ＴＯＣ、Ｔ−Ｎ、色度等）は、従来の管状膜を使用
した分離機を具備した有機性廃水の処理装置と同等であ
った。しかも、本発明の有機性廃水の処理装置の生物化
学的反応槽１０を除く部分の運転動力は、従来の有機性
廃水の処理装置の生物化学的反応槽１０を除く部分の運
転動力に比べ約３０〜３５％と半分以下にすることがで
きた。更に、第１の回転平膜分離機１２及び第２の回転
平膜分離機１６ともに膜の化学洗浄回数は従来の管状膜
を使用した分離機に比べ十分の１以下に抑えることがで
きた。

【００２６】次に、本発明の有機性廃水の処理方法及び
その装置の第２実施例を説明する。尚、第１実施例と同
じ部材には同符号を付して説明すると共に、第１実施例
と重複する部分の説明は省略する。図２はビルから発生
する廃水を処理して再生水を得る装置の断面図を示して
いる。生物化学反応槽１０が地下の基台５５上に設置さ
れ、第１の回転平膜分離機１２は生物化学処理槽１０の
側面に取り付けられた架台５６上に設置されている。ま
た、第１の回転平膜分離機１２での濃縮液の一部は濃縮
液抜出しポンプ５８で生物化学処理槽１０に戻り、一部
は弁６０から余剰汚泥として系外に除かれるようになっ
ている。また、第１の引抜きポンプ４０で引き抜かれた
１次透過水は混合容器１４で凝集剤添加ポンプ１４Ｂか
ら塩化第２鉄の無機系凝集剤が添加されると共に、アル
カリ添加ポンプ１４ＣからＰＨ調整の為の水酸化ナトリ
ウム溶液が添加されて攪拌機６２で短時間攪拌された
後、ヘッド差を利用して第２の回転平膜分離機１６に供
給される。第２の回転平膜分離機１６に供給された１次
透過水は、濾過されて２次透過水が得られる。また、Ｓ
Ｓ濃度が所定の値に達したところで、濃縮液は、余剰汚
泥として抜出し配管５２から引き抜かれる。これによ
り、第２実施例の場合も、第１実施例と同様の効果を得
ることができると共に、第２実施例の処理装置の分離機
部分の機器占有面積は、従来の平膜を使用した分離機に
比べ１／２以下にすることができ、狭隘なビルの地下に
設置するのに好適である。ちなみに、ヘッド差を利用し
て第２の回転平膜分離機１６に供給することにより、濾
過膜の外面から水柱分に相当する圧力が加わるので、第
２の引抜きポンプ５０の吸引圧と相まって濾過効率が極
めて良くなるので、濃縮された濃縮液のＳＳ濃度は３０
０００ｐｐｍ以上にまで濃縮させることができ、濃縮倍
率としては１００倍以上にすることができた。尚、濃縮
液をすべて引き抜いた後に１次透過水を満たし、濾過部
材１６Ｃを高速回転すると、濾過膜面の汚れを効果的に
除くことができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機性廃
水の処理装置によれば、高濃度に有機物を含有する有機
性廃水を生物化学的処理して得られた処理水を膜濾過し
て１次透過水を得る第１の濾過工程、及び前記１次透過
水に凝集剤を添加した後、２次透過水を得る第２の濾過
工程に、従来の分離機のように膜表面流速や加圧の為の
循環ポンプや加圧容器を必要とせず、且つ固形物による
目詰まり等のトラブルが少ないセルフクリーニング機能
を有する回転平膜分離機を採用した。これにより本発明
の有機性廃水の処理装置は、従来の有機性廃水の処理装
置に比べ処理能力を向上させることができると共に、運
転動力を低減でき、且つ装置をコンパクト化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機性廃水の処理装置の第１実施
例を説明する構成図

【図２】本発明に係る有機性廃水の処理装置に使用した
回転平膜分離機の要部斜視図

【図３】本発明に係る有機性廃水の処理装置の第２実施
例を説明する断面図

【符号の説明】

１０…生物化学反応槽 １２…第１の回転平膜分離機 １２Ａ…第１の濾過容器 １２Ｄ、１６Ｃ…濾過部材 １２Ｅ、１６Ｃ…集水回転軸 １４…凝集剤・アルカリ剤添加装置 １４Ａ…混合容器 １４Ｂ…凝集剤添加ポンプ １４Ｃ…アルカリ添加ポンプ １６…第２の回転平膜分離機 １８…原水流入管 ４０…第１の引抜きポンプ ４４…切換弁 ５０…第２の引抜きポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４Ａ ５０４Ｅ Ｂ０１Ｄ 63/08 Ｂ０１Ｄ 63/08 63/16 63/16 Ｃ０２Ｆ 1/44 ＺＡＢ Ｃ０２Ｆ 1/44 ＺＡＢＦ 1/52 ＺＡＢ 1/52 ＺＡＢＥ (72)発明者 大 熊 直 紀 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 日立プラント建設株式会社内 (72)発明者 青 井 透 東京都千代田区神田錦町２丁目１番地 住友重機械工業株式会社 神田事務所内 (72)発明者 元 村 勝 公 東京都千代田区神田錦町２丁目１番地 住友重機械工業株式会社 神田事務所内 (56)参考文献 特開 平４−18994（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298398（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−279807（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−293103（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−130703（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C02F 9/00 501 - 504 B01D 63/08 B01D 63/16 C02F 1/44 ZAB C02F 1/52 ZAB C02F 3/30

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有機性廃水を生物化学反応槽内で生物化学
   的に処理する生物化学処理工程と、前記生物化学反応槽
   内の水面位置に第１の回転平膜分離機を設けて、前記生
   物化学反応槽内で処理された処理水を前記第１の回転平
   膜分離機の第１濾過容器内に越流させて膜濾過すると共
   に、該膜濾過により前記第１濾過容器内で濃縮された濃
   縮液を後から越流してくる前記処理水で押して前記第１
   濾過容器から前記生物化学反応槽に戻す第１次濾過工程
   と、 前記１次透過水に凝集剤を添加する凝集剤添加工程と、 凝集剤が添加された１次透過水を第２の回転平膜分離機
   で膜濾過して２次透過水を得る第２次濾過工程と、 から成ることを特徴とする有機性廃水の処理方法。
2. 【請求項２】前記第１及び第２の回転平膜分離機は前記
   濾過部材内を負圧にする減圧濾過であることを特徴とす
   る請求項１の有機性廃水の処理方法。
3. 【請求項３】有機性廃水を生物化学的に処理する生物化
   学反応槽と、前記生物化学反応槽内の水面位置に設けられた第１濾過
   容器、該第１濾過容器内に設けられた円板状の複数枚の
   濾過部材を所定間隔で並設した中空の集水回転軸、前記
   第１濾過容器の底部に設けられた戻り配管を備え、前記
   生物化学反応槽内で処理された処理水が前記第１濾過容
   器内に越流して前記濾過部材で膜濾過されると共に、該
   膜濾過により前記第１濾過容器内で濃縮された濃縮液が
   後から越流してくる前記処理水で押されて前記戻り配管
   から前記生物化学反応槽に戻る 第１の回転平膜分離機
   と、 前記第１の回転平膜分離機で膜濾過されて前記集水回転
   軸内に導かれた１次透過水を吸引して引抜く第１の引抜
   きポンプと、 前記第１の引抜きポンプで引抜かれた１次透過水に凝集
   剤を添加する凝集剤添加手段と、 円板状の複数枚の濾過部材を所定間隔で並設した中空の
   集水回転軸を、凝集剤添加後の１次透過水の流入口及び
   濃縮液の抜出口を有する第２濾過容器に配設し、前記第
   ２濾過容器内に流入した１次透過水を濾過して該２次透
   過水を集水回転軸内に導く第２の回転平膜分離機と、 前記第２の回転平膜分離機の集水回転軸内に導かれた２
   次透過水を吸引して第２濾過容器外に引抜く第２の引抜
   きポンプと、 から成ることを特徴とする有機性廃水の処理装置。
4. 【請求項４】 有機性廃水を生物化学的に処理する生物化
   学反応槽と、 前記生物化学反応槽の側面上部に取り付けられた架台上
   に配設され、前記生物化学反応槽内で処理された処理水
   が流入する流入口及び前記生物化学反応槽へ戻る濃縮液
   の流出口を有する第１濾過容器内に、円板状の複数枚の
   濾過部材を所定間隔で並設した中空の集水回転軸を有
   し、前記第１濾過容器内に流入した前記処理水を濾過し
   て得られた１次透過水を集水配管内に導く第１の回転平
   膜分離機と、 前記第１の回転平膜分離機で膜濾過されて前記集水回転
   軸内に導かれた１次透過水を吸引して引抜く第１の引抜
   きポンプと、 前記架台上に配設され、前記第１の引抜きポンプで引抜
   かれた１次透過水に凝集剤を添加する凝集剤添加手段
   と、 前記凝集剤添加手段の下方に配設され、第２の濾過容器
   内に円板状の複数枚の濾過部材を所定間隔で並設した中
   空の集水回転軸を有し、前記凝集剤添加手段と前記第２
   の濾過容器のヘッド差を利用して前記凝集剤が添加され
   た１次透過水を前記第２の濾過容器に供給すると共に、
   該ヘッド差による圧力を第２の回転平膜分離機の膜外面
   に加えながら膜濾過し、得られた２次透過水を集水回転
   軸内に導く第２の回転平膜分離機と、 前記第２の回転平膜分離機の集水回転軸内に導かれた２
   次透過水を吸引して第２濾過容器外に引抜く第２の引抜
   きポンプと、 から成ることを特徴とする有機性廃水の処理装置。
5. 【請求項５】前記第１及び第２の回転平膜分離機は、円
   板状の複数枚の濾過部材を所定間隔で並設した中空の集
   水回転軸が複数並列な状態で濾過容器に配設されている
   と共に夫々の濾過部材同志が互いに交差した構造を有し
   ていることを特徴とする請求項３又は４の有機性廃水の
   処理装置。
6. 【請求項６】 前記第２の回転平膜分離機を少なくとも２
   系列設けたことを特徴とする請求項３の有機性廃水の処
   理装置。
7. 【請求項７】 前記第１及び第２の引抜きポンプにＯＮ─
   ＯＦＦ手段を設け、前記第１及び第２の回転平膜分離機
   の透過水の引抜きを間欠的に行うことを特徴とする請求
   項３又は４の有機性廃水の処理装置。