JP3266915B2 - 排水処理方法 - Google Patents

排水処理方法

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JP3266915B2
JP3266915B2 JP10004591A JP10004591A JP3266915B2 JP 3266915 B2 JP3266915 B2 JP 3266915B2 JP 10004591 A JP10004591 A JP 10004591A JP 10004591 A JP10004591 A JP 10004591A JP 3266915 B2 JP3266915 B2 JP 3266915B2
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membrane
tank
biological treatment
treatment
wastewater treatment
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克己 石黒
繁樹 沢田
和夫 今井
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Kurita Water Industries Ltd
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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

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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は排水処理方法に係り、特
に、生物処理及び膜分離処理を組み合わせた排水処理方
法において、大きな膜透過流束を得ることができる排水
処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排水の生物処理装置では、固液分
離手段として沈殿槽が用いられていたが、近年、固液分
離手段として膜分離装置を用いた生物処理装置が、汚泥
濃度を高く維持でき、高負荷で運転できるコンパクトな
排水処理装置として注目を集めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、膜を用いた生
物処理の管理指標には、従来の沈殿槽を組み合わせた装
置のものを流用しており、膜分離への適合性が考慮され
ていなかった。その結果、なんらかの処理条件の変動に
より、膜による濾過性が非常に悪くなり、透過流束が非
常に小さくなるという現象がしばしば発生した。この現
象は、膜を洗浄したり、取り替えたりしても回復するこ
とはできず、対策が望まれていた。
【0004】本発明は上記従来の問題点を解決し、生物
処理及び膜分離処理を組み合わせた排水処理方法におい
て、膜による濾過性、透過流束を高く維持して、効率的
な排水処理を行なうことができる方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の排水処理方法
、生物処理及び膜分離処理を組み合わせた排水処理方
法において、生物処理槽からの生物処理水を、循環槽を
経て膜分離装置に供給して膜分離処理し、更に該膜分離
装置からの濃縮水を該循環槽に返送すると共に、該生物
処理槽又は該循環槽の溶存酸素濃度を1.0mg/l以
上に維持し、分離膜上のゲル層の発達を抑えることを特
徴とする
【0006】ち、生物処理及び膜分離処理を組み合わ
せた排水処理方法において、膜の濾過性及び透過流束の
低下の原因は、主として生物処理槽内の汚泥中の溶存物
質にあり、このため、膜の洗浄、交替では改善効果が得
られない。本発明者らは、生物処理槽内の汚泥中の溶存
物質に着目して研究した結果、生物処理槽内の溶存酸素
濃度(DO)を高濃度に維持することにより、上記の現
象を回避できることを見出し、本発明を達成させた。
【0007】以下に本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明において、生物処理槽として好気性
生物処理槽と嫌気性生物処理槽とを併用する場合には、
好気槽である好気性生物処理槽の少なくとも一槽につい
て、DO1.0mg/l以上となるように吹き込み空気
量を調整する。
【0009】また、単一槽にて間欠的に嫌気、好気を繰
り返す場合には、好気時間帯の終了前10分程度のDO
が1.0mg/l以上となれば良い。この場合、好気時
間帯においてDOが1mg/l以上にならなくても、膜
分離装置に至るまでの系に設けた循環槽を好気槽とし、
DOを1mg/l以上となるようにすれば良い。
【0010】以上に図面を参照して本発明をより詳細に
説明する。
【0011】第1図は本発明の実施に好適な排水処理装
置を示す系統図である。各図において、1は生物処理
、2は循環槽、3は膜分離装置、3Aは分離膜、4は
ポンプを示し、11、12、13、14、15、15
a、15b、16は配管を示す。
【0012】第1図に示す装置では、原水を配管11よ
り生物処理槽1に供給し、生物処理液を配管12より抜
き出し、循環槽2、ポンプ4を有する配管13を経て膜
分離装置3に供給し、濃縮水を配管15、15aを経て
生物処理装置1に、また、配管15、15bを経て循環
槽2に返送する。一方、透過水は配管14より処理水と
して取り出す。循環槽2の汚泥は必要に応じて配管16
より抜き出す。
【0013】このような装置において、間欠曝気を行な
って、生物処理装置1内で間欠的に嫌気、好気を繰り返
して処理する場合には、前述の如く、少なくとも好気時
間帯の終了前10分程度において生物処理槽1内、又
は、循環水槽2内のDOが1mg/l以上となるように
空気の吹き込み量を調整する
【0014】お、本発明において分離膜としては、M
F(精密濾過)膜、UF(限外濾過)膜、RO(逆浸
透)膜など、いずれをも使用可能である
【0015】
【作用】従来の沈殿槽を用いる方法では、活性汚泥は好
気性に維持すればBOD分解が進むが、溶存物質は沈澱
池より絶えず流出し反応槽内に濃縮することはない。し
かし、膜を組み合わせる場合には、MF膜のように孔径
の大きいものを用いても、膜面上にゲル状物質が形成さ
れ、高分子量の溶存物質が濃縮することになる。
【0016】これに対して、本発明に従って、好気槽
は循環槽内のDOを1.0mg/l以上に維持すること
により、槽内に生成する溶存物質のうち、特に高分子量
のものの生成を押えることができ、膜との組み合わせに
おいても、反応槽内の高分子物質の蓄積を防止できる。
【0017】即ち、好気槽内のDO濃度の変化に対する
溶存CODとの関係は、後掲の実施例1及び比較例1に
よれば、第図及び第図に示す通りであり、DOが1
mg/lよりも低下すると溶存CODが増加し(5/1
7〜6/16)、その後DOを増加させると溶存COD
が低下する(6/16〜7/16)ことが明らかであ
る。また、生物処理槽内のDOに対する溶存物質の分子
量分布の変化は第図及び第図に示す通りであり、D
O1mg/l以上の場合(第図)は、DO0.5mg
/l程度の場合(第図)に比べて、高分子溶質の蓄積
が押えられることが明らかである。
【0018】このようなことから、本発明の方法によれ
ば、膜分離処理において、膜面上のゲル状物質の層の発
達が押えられ、膜の濾過性及び膜の透過流束を高く維持
することができる。
【0019】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0020】実施例1 第1図に示す処理装置により、下記処理条件にて合成下
水(ペプトン、グルコース基質、BOD:1000mg
/l、CODMn:800mg/l)の処理を行なっ
た。 処理条件 好気性生物処理槽:容量 =250 l 水温 =30℃ MLSS=10000mg/l DO =1mg/l以上 循環槽:容量=100 l 膜分離装置:有効膜面積=2m 膜の種類 =分画5万のポリスルホンUF膜 通水流速:1m/s 合成下水:水量=1m/日
【0021】上記の如く、生物処理槽のDO濃度が1m
g/l以上となるように吹込空気量を調整して運転を行
なった結果、膜透過流束は1.2m/m・日(平均
操作圧:1.2kgf/cm)となり、また、生物処
理槽内の溶解性CODMn濃度は第図及び第図の4
/27〜5/17に示す通り、100〜300mg/l
であった。
【0022】比較例1 実施例1において、生物処理槽のDO濃度が1.0mg
/l未満となるように空気量を調整したところ、膜透過
水のCODやBODは実施例1の結果と同等であったに
もかかわらず、膜透過流束が低下し、通水流速及び水温
が同条件にて、膜透過流束は0.5m/m・日(平
均操作圧1.2kg/cm)となった。
【0023】なお、生物処理槽内の溶解性成分につい
て、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー)分画(TSKゲルG−4000PWを使用)を試み
たところ、第図に示す如く、実施例1の場合(第
図)に比べて、高分子量に位置するところのピークの上
昇が認められた。
【0024】また、比較例1の実験の後、再度、実施例
1の条件に戻したところ、急激に溶解性CODMnは低
下した(第図、第図の6/16〜7/16)。ただ
し、膜透過流束の回復は認められなかったので薬品洗浄
(NaClO:500mg/l−asCl)を実施し
たところ、膜透過流束は、1.2m/m・日まで回
復した。
【0025】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の排水処理方
法によれば、好気性生物処理及び膜分離処理を組み合わ
せた排水処理方法において、生物処理槽内の溶存有機成
分、特に高分子成分の生成及び蓄積を抑えると共に、分
離膜上のゲル層の発達を抑え、膜の濾過性及び膜の透過
流束を高く維持することが可能とされる。
【0026】このため、排水処理効率は大幅に向上し、
高水質の処理水を効率的に得ることが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1図は本発明の実施に好適な排水処理装置の
一実施例を示す系統図である。
【図2】第図はDO濃度の経時変化を示すグラフであ
る。
【図3】第図はCOD濃度の経時変化を示すグラフで
ある。
【図4】第図はDO≧1mg/lの場合の溶存物質の
分子量分布を示すグラフである。
【図5】第図はDO≒0.5mg/lの場合の溶存物
質の分子量分布を示すグラフである。
【符号の説明】
1 生物処理 循環槽 3 膜分離装置 3A 分離膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C02F 3/30 C02F 3/30 Z 9/00 501 9/00 501A (56)参考文献 特開 平3−80993(JP,A) 特開 平3−4983(JP,A) 特開 平2−293095(JP,A) 特開 平2−283273(JP,A) 特開 平1−104394(JP,A) 特開 昭64−43306(JP,A) 特開 昭61−263698(JP,A) 特開 平3−196899(JP,A) 特開 平4−363193(JP,A) 高原 義昌 編著「廃水の生物処理」 (昭和55年4月30日)(株)地球社 p 31〜37(特にp3 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/12 B01D 65/08 C02F 1/44 C02F 3/30 C02F 9/00 501

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物処理及び膜分離処理を組み合わせた
    排水処理方法において、生物処理槽からの生物処理水を、循環槽を経て膜分離装
    置に供給して膜分離処理し、更に該膜分離装置からの濃
    縮水を該循環槽に返送すると共に、 該生物処理槽又は該循環槽 の溶存酸素濃度を1.0mg
    /l以上に維持し、分離膜上のゲル層の発達を抑えるこ
    とを特徴とする排水処理方法。
JP10004591A 1991-05-01 1991-05-01 排水処理方法 Expired - Lifetime JP3266915B2 (ja)

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JP4492268B2 (ja) * 2004-09-16 2010-06-30 栗田工業株式会社 生物処理装置
CA2622930C (en) * 2005-10-06 2016-01-19 Siemens Water Technologies Corp. Dynamic control of membrane bioreactor system
JP4611334B2 (ja) * 2007-04-09 2011-01-12 荏原エンジニアリングサービス株式会社 有機性排水の処理方法及び装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
高原 義昌 編著「廃水の生物処理」(昭和55年4月30日)(株)地球社 p31〜37(特にp3

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