JP2958514B2 - 活性汚泥法における廃水処理方法および廃水処理装置 - Google Patents
活性汚泥法における廃水処理方法および廃水処理装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
廃水処理方法および廃水処理装置に係り、特に気泡によ
って活性汚泥を強制分離した処理水を放流する前に、該
処理水を曝気槽から送られて来た活性汚泥を含む混合液
とを混合し、処理水中の残留浮遊物を上記混合液中の活
性汚泥で吸着凝集させるようにしたものに関する。
理プロセスの基本要素は、次の四項に分類出来る。 1.原水と活性汚泥の接触時間 2.活性汚泥に与える酸素量 3.曝気槽内の活性汚泥(MLSS)濃度の設定 4.固液分離状況の把握
処理後、活性汚泥と処理水を速やかに分離して処理水を
得る事が必要である。従って、第4項の固液分離状況の
把握は、活性汚泥処理プロセスの運転管理者の特に注意
すべき事項である。
微生物によってBODの除去が行われると汚泥が増殖す
る。この生物増殖による余剰汚泥の発生は活性汚泥法の
宿命的な欠陥であり、余剰汚泥の処理に伴う運転コスト
の上昇や、環境二次汚染は、社会的問題点を多く含んだ
まま未だ十分な解決がなされていない。
される。 △S=a・Lr−b・Sa+SS △S……汚泥発生量 a……汚泥変換率 Lr……除去された有機物 b……自己消化係数 Sa……曝気槽汚泥総量 SS……非分解の物質
エアレーション強度等による定まった値であり、又廃水
処理の目的からLr値もほぼ一定と考えて良い。そこ
で、△Sを小さくするには、Saを大きくすることとS
Sを曝気槽流入以前に少なくすることで解決出来る。S
a値は曝気槽容積とMLSS濃度によって変化可能であ
るが、曝気槽容積を大きくするには経済的問題を含むこ
ととなる。
泥法において有効であるが、第4項の固液分離は、重力
による沈降分離であるためにMLSS濃度を大きくする
ことには限界がある。即ち、活性汚泥法においては、曝
気槽で曝気した原水と活性汚泥の混合液を沈澱槽で汚泥
と処理水とに分けるべく沈降分離を行うが、この場合M
LSS濃度を大きくすると、汚泥と処理水との分離がで
きなくなる。この為、MLSS濃度は3000〜500
0ppm程度に制限されてしまう。
から大気圧に解放すると極めて微細な気泡が発生する。
この気泡は液体と固体との不連続界面に発生しやすい性
質がある。この性質を利用すれば、MLSS濃度が高く
ても活性汚泥と処理水との分離が容易となる。従って従
来の活性汚泥法による有機廃水処理装置の運転に伴って
生じる余剰汚泥や、運転環境によって変化する微生物相
に関係するSV(30分沈降度)値、或いはSVI値の
悪化に共なうバルキング(汚泥膨化現象)やライジング
(汚泥浮上現象)を低コストにより解決できる。
間で固液分離させると、細かい浮遊物質の凝集によって
生じる粗大粒子(フロック)が生成せずに処理水が濁っ
てしまう。この状態では浮遊物質の自然沈降による分離
は困難であり、安定した清澄度の高い処理水が得られな
い。
によってなされた上記問題点を解決する発明が開示され
ている。該発明では、MLSS濃度2000〜5000
ppmの第2の曝気槽を使用し処理水を上記第2の曝気
槽に送ってその透明度を安定的に確保するようになって
いる。
する施設では、曝気槽等から該沈澱槽へ導水する途中に
センターウェル(整流筒)が設けられている場合が多
い。本発明者はこのセンターウエルに着目し、強制分離
槽で得られた処理水をこのセンターウェルへ導入し、一
方、MLSSを含んだ曝気槽中の混合液を所定量上記セ
ンターウェルへ導入して上記処理水と混合することによ
り、処理水の透明度を安定的に上げることができること
を見いだした。本発明はこの知見に基づいて完成するに
至ったものである。
で処理すると共に、高濃度の活性汚泥で処理した処理水
中に浮遊している細かい浮遊物質を曝気槽の混合液中の
汚泥に吸着させて沈降分離できるようにし、処理水を速
やかに放流できるようにすることにある。本発明の他の
目的は、従来必要とされていた低濃度の曝気槽を不必要
とすることによって全体として廃水処理コストを低減す
ることにある。
講じた発明の手段は次の通りである。第1の手段にあっ
ては、活性汚泥法における廃水処理方法であって、この
方法は、曝気槽で曝気された混合液に空気を加圧溶解す
るステップ、上記混合液を大気圧に戻して該混合液内に
気泡を発生させ、該気泡が汚泥に付着して該汚泥を浮上
させて汚泥と処理水とを分離させるステップ、上記処理
水と曝気槽の混合液を混合し、該混合液中の汚泥によっ
て処理水中の残留浮遊物を吸着し凝集させるステップ、
を含むことを特徴とする、活性汚泥法における廃水処理
方法である。
混合液との混合は、混合枡にて行われることを特徴とす
る、第1の手段に係る活性汚泥法における廃水処理方法
である。
泥濃度は700〜6000ppmであることを特徴とす
る、第2の手段に係る活性汚泥法における廃水処理方法
である。
る廃水処理装置であって、この装置は、曝気槽と、曝気
後の混合液に空気を加圧溶解する加圧溶解手段と、該加
圧溶解手段から送られて来た空気を含む混合液を大気圧
に戻して上記混合液内に気泡を発生させ、該気泡が汚泥
に付着して該汚泥を浮上させて汚泥と処理水とを分離さ
せる強制分離槽と、上記処理水と曝気槽の混合液を混合
する混合手段と、放流前の処理水の固液分離を行う沈殿
槽と、を含み、更に、上記強制分離槽で処理された処理
水を上記混合手段に送る導液手段と、上記曝気槽の混合
液を上記混合手段に送る導液手段を有していることを特
徴とする、廃水処理装置である。
に設けられているセンターウエル、横流れ式の沈殿槽に
おける沈殿槽への導水枡、または沈殿槽への流量を測定
する測定枡であることを特徴とする、第4の手段に係る
廃水処理装置である。
ある。しかし、本発明の場合はMLSS濃度を6000
〜20000ppm程度に設定する。このことによって
上記式からわかるように汚泥発生量を小さくできる。し
かしMLSS濃度が6000〜20000ppmの場合
は、固液の沈降分離ができず、また活性汚泥の性状の悪
化時に固液分離が困難になる。
って加圧タンク内に送り、該加圧タンク内でコンプレッ
サーから送り込まれた加圧空気(3〜5Kg/cm2)を混合
液内に溶解させる。この加圧空気を溶解した混合液を大
気圧の状態にある強制分離槽に送る。混合液は強制分離
槽内で大気圧に戻るため、混合液内に無数の小気泡が発
生する。該気泡は混合液中の汚泥に付着して汚泥を浮上
させるので、汚泥と処理水とは分離する。分離した汚泥
は、汚泥濃度が30000〜40000ppmである。
因に沈降分離の場合の汚泥濃度は15000ppmまで
が限界である。
る。ここで得られる処理水の清澄度は重力沈殿法に比較
してやや劣る。このため気泡によって汚泥を強制分離し
た処理水は放流する前に、曝気槽から送られて来た混合
液と混合して処理水中の残留浮遊物を混合液中の汚泥
(微生物フロック)で吸着凝集させる。上記混合は混合
枡で行われる。混合枡の例としては、沈殿槽に設けられ
ているセンターウエル、横流れ式の沈殿槽における沈殿
槽への導水枡、沈殿槽への流量を測定する測定枡等があ
げられるが、これに限定されず混合できれば他の手段を
採ることもできる。その後の処理は従来法と大体におい
て同様である。
なる数式を図1を参照しながら説明する。 Q; 原水の曝気槽流入量,強制分離処理水 Ci;強制分離処理水のSS濃度 Ca;曝気槽MLSS R; 返送汚泥量 Cr;返送汚泥濃度 とすると、混合枡の混合濃度は次式で表すことができ
る。
必要がある。 また、Q・Ci+R・Ca=Cr・R ←も同様であ
る。 式を変形して Q・Ci=R(Cr−Ca)
れの水量と汚泥濃度および比率との関係は、次の通りと
なる。
いて説明すると次の通りである。例えばr=1、Ci=
200ppm,Cr=12000ppm(Crは自然沈
降では12000ppm程度である。)とすると、 式より r・(Cr−Ca)=Ci Cr−Ci=Ca 12000−200=11800ppmとなる。 また式より、
迄は運転可能となり、Cm(混合枡の混合液)は600
0ppm迄の範囲で運転が可能である。
が700ppm以上から透明度が得られることから、混
合濃度(Cm)の範囲は、曝気槽のMLSSが1180
0ppm迄のとき700〜6000ppmであれば、理
論的には運転ができることとなる。
に基づき更に詳細に説明する。図2は本発明の処理プロ
セスを示す概略図である。1は原水調整槽、2は曝気
槽、3は加圧ポンプ、4は加圧溶解手段である加圧タン
ク、5はコンプレッサーである。
加圧空気を溶解した空気混合液が送られる。空気混合液
は強制分離槽6内では、大気圧に戻るため液内に無数の
小気泡が発生する。後で説明するように、該気泡は混合
液中の汚泥に付着して汚泥を浮上させ、汚泥と処理水と
は分離する。7は沈殿槽8に設けられている混合枡であ
るセンターウエルで、強制分離槽6とは送液手段である
導水管9を介して連通されている。また、曝気槽2とセ
ンターウエル7の間は、送液手段である導水管10を介
して連通されている。
0ppm(一般的には8000〜12000ppm)の
汚泥濃度に設定されている。曝気槽2で処理された混合
液は、加圧ポンプ3により加圧タンク4内に送られる。
加圧タンク4にはコンプレッサー5から加圧(3Kg/cm2
〜5Kg/cm2)空気が送られており、これによってヘンリ
ーの法則により混合液中に空気が溶け込む。
送り、これを大気圧に戻してやると加圧入した空気が気
泡になり、無数の小気泡が発生する。これが汚泥に付着
して汚泥が浮き上がり、固液分離が行われる。分離され
た処理水は清澄度が悪くそのまま処理装置外に排出する
ことができない。
り出され、導水管9を通ってセンターウエル7に送ら
れ、ここで導水管10を通って曝気槽2から送られてき
た混合液と混合される。上記処理水中に浮遊している細
かい浮遊物質は、曝気槽の混合液中の粗大粒子に吸着さ
れて沈降分離処理され、汚泥を沈降分離した後放流され
る。一方浮上した汚泥は、曝気槽2の設定濃度に必要な
分が返送ポンプ11によって曝気槽2に返送され、再使
用される。
果良好な結果が得られた。図3は実施例の実施条件を表
した説明図である。曝気槽の容積を480m3 ,汚泥濃
度8000ppmとし、曝気槽2への原水流入量を10
m3 /hとした。また、曝気槽2から加圧タンク4を経
て強制分離槽6へ送られる空気混合液の流量20m3 /
hとした。
を10m3 /hとし、その返送汚泥の濃度は16000
ppmであった。沈殿槽8の容積を120m3 とし、強
制分離槽6で処理された処理水のセンターウエルへの流
入量を10m3 /hとした。なお、強制分離槽6におけ
る処理水のSSは80ppmであった。
pm、分離槽8の沈降汚泥濃度は9000ppm,沈殿
槽8から曝気槽2への返送汚泥量を1.3m3 /hとし
た条件で、数式1〜3に示した該当式に上記各数値を当
てはめる。
る。 沈澱槽へのSS流入量 ;Ti kgss/Hr 沈澱槽からのSS引抜き量 ;Tr kgss/Hr とすると、上記数値から Ti=1.3×8+10×0.08 =11.2 kgss/Hr となる。
なる。なお、センターウエルでの混合液濃度が700p
pm程度以上であれば、透視度の著しい改善が見られ
た。
は、あくまで説明上のものであって何等限度的なもので
はなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等
価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明は
図示の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の
技術思想の範囲内で数々の変更態様が可能であることは
言うまでもない。
る。 (1) 強制分離槽で固液分離された処理水と曝気槽の混合
液とを混合することによって処理水中の残留浮遊物を混
合液中の汚泥(微生物フロック)で吸着凝集させ、処理
水の透明度を安定的に確保することができる。従って活
性汚泥法における廃水処理において、低濃度曝気槽を設
けずに残処理水中の不透明度を下げることができる。こ
のため廃水装置の簡略化を図ることができ、全体として
コストの低下を図ることができる。また、有機物の流入
量を、有機物が汚泥に変換される量と汚泥が自己酸化に
よって消費される量とが等しくなる量とすることによっ
て余剰汚泥の発生を理論的になくすことができる。 (2) 従来の設備がほとんどそのまま使用できるので経済
的である。
為の図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 活性汚泥法における廃水処理方法であっ
て、この方法は、曝気槽で曝気された混合液に空気を加
圧溶解するステップ、 上記混合液を大気圧に戻して該混合液内に気泡を発生さ
せ、該気泡が汚泥に付着して該汚泥を浮上させて汚泥と
処理水とを分離させるステップ、 上記処理水と曝気槽の混合液を混合し、該混合液中の汚
泥によって処理水中の残留浮遊物を吸着し凝集させるス
テップ、を含むことを特徴とする、 活性汚泥法における廃水処理方法。 - 【請求項2】 処理水と曝気槽の混合液との混合は、混
合枡にて行われることを特徴とする、請求項1記載の活
性汚泥法における廃水処理方法。 - 【請求項3】 混合枡における汚泥濃度は700〜60
00ppmであることを特徴とする、請求項1記載の活
性汚泥法における廃水処理方法。 - 【請求項4】 活性汚泥法における廃水処理装置であっ
て、この装置は、 曝気槽(2) と、 曝気後の混合液に空気を加圧溶解する加圧溶解手段と、 該加圧溶解手段から送られて来た空気を含む混合液を大
気圧に戻して上記混合液内に気泡を発生させ、該気泡が
汚泥に付着して該汚泥を浮上させて汚泥と処理水とを分
離させる強制分離槽(6) と、 上記処理水と曝気槽の混合液を混合する混合枡と、 放流前の処理水の固液分離を行う沈殿槽(8) と、を含
み、更に、上記強制分離槽(6) で処理された処理水を上
記混合枡に送る導液手段と、 上記曝気槽(2) の混合液を上記混合枡に送る導液手段を
有していることを特徴とする、 廃水処理装置。 - 【請求項5】 混合枡が、沈殿槽に設けられているセン
ターウエル、横流れ式の沈殿槽における沈殿槽への導水
枡、または沈殿槽への流量を測定する測定枡であること
を特徴とする、請求項4記載の廃水処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8275425A JP2958514B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 活性汚泥法における廃水処理方法および廃水処理装置 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1099889A JPH1099889A (ja) | 1998-04-21 |
JP2958514B2 true JP2958514B2 (ja) | 1999-10-06 |
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JP8275425A Expired - Fee Related JP2958514B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 活性汚泥法における廃水処理方法および廃水処理装置 |
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JP2008188548A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Ihi Corp | 好気性排水処理における汚泥発生の抑制法 |
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1996
- 1996-09-25 JP JP8275425A patent/JP2958514B2/ja not_active Expired - Fee Related
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