JP3325473B2

JP3325473B2 - 循環式硝化脱窒装置および方法

Info

Publication number: JP3325473B2
Application number: JP28998796A
Authority: JP
Inventors: 均大同; 規行田島; 邦博岩崎; 謙介松井; 和久福永; 三雄近藤; 哲夫長谷川; 睦郎永井
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Hitachi Metals Ltd; Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2002-09-17
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10128390A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水処理装置およ
び汚水処理方法に関し、特に循環式硝化脱窒装置および
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に、従来の硝化脱窒装置の典型例を
示す。図示した硝化脱窒装置は、最初沈澱池１、反応槽
２、および最終沈澱池３をこの順に配設し、反応槽２内
には図示しないエアレーション用の水中エアレータや曝
気管、撹拌機等が配置されている。反応槽２は、上流側
の無酸素タンク（脱窒タンク）２１と下流側の好気タン
ク（硝化タンク）２２とから成り、これらタンクは堰２
３で隔てられていて、無酸素タンク２１から好気タンク
２２への流入は堰２３の上端を越えるオーバーフローＡ
により行われる。

【０００３】原水（汚水）は図の左端から最初沈澱池１
に流入し、最初沈澱池１内で粗大な固形分を沈澱除去す
る。循環式硝化脱窒プロセスは、最初沈澱池１からの流
入水と最終沈澱池３からの返送汚泥とを無酸素タンク２
１に流入させる一方、続く好気タンク２２の硝化混合液
の一部を導管Ｂにより無酸素タンク２１へ循環するとい
う処理方式である。好気タンク２２では、流入するアン
モニア性窒素が亜硝酸性もしくは硝酸性の窒素に酸化さ
れ、無酸素タンク２１では、これらの酸化態の窒素が流
入水中の有機物の酸化反応によって窒素ガスに還元され
る。反応槽２で硝化脱窒後、最終沈澱池３で沈降分離し
た上澄を処理済水として排出する。

【０００４】標準的な都市下水であれば、脱窒のための
水素供与体（メタノールなど）やｐＨ調整用のアルカリ
剤（水酸化ナトリウムなど）の添加は必要としないが、
流入水の水質によっては、これらを考慮する必要があ
る。下水中の有機物の一部は、脱窒反応で分解除去され
るため、硝化促進型活性汚泥法と比べてＢＯＤ除去のた
めの酸素供給量を少なくすることができる。

【０００５】なお、窒素除去率を向上させるために、二
段循環方式がある。この方式では、無酸素タンクおよび
好気タンクの組を二段直列に配置して、流入水を各段の
無酸素タンクにステップ流入させることにより、高いＭ
ＬＳＳ濃度と長いＳＲＴを可能にしたものである。この
ような操作により、前段の硝化タンクからの流出水を後
段の無酸素タンクで受け入れることが可能となり、高い
窒素除去率を得ることができる。

【０００６】しかし、上記従来の循環式硝化脱窒プロセ
スには下記の(1) 〜(4) の点で問題があった。 (1) 反応タンクのＭＬＳＳ濃度を活性汚泥法よりも高く
２，０００〜３，０００ｍｇ／Ｌに保つ必要があり、し
たがって最終沈澱池の流入固形物負荷が大きくなるた
め、水面積負荷を小さくとる必要がある。

【０００７】そのため、既存の最終沈澱池を用いてこの
プロセスを適用することは、負荷が過剰になるため不可
能であった。 (2) 処理水ＳＳが多い場合には、反応タンクの後段に濾
過機を設置する必要がある。 (3) 最終沈澱池での返送汚泥操作を必要とする。

【０００８】(4) 最終沈澱池で、脱窒ガスによる汚泥の
浮上が発生する。これら従来の問題を解決すべく、特開平５−１８５０７
８号公報には、間隔保持用の通水性多孔質材を間に介在
させて重ね合わせた通水性シートの周囲を密封して形成
した袋状の濾過体を曝気槽内に曝気部の上方に配置して
処理水中に浸漬配設し、前記濾過体内より低い水頭差に
より濾過水を低い吸引力で引き抜く吸引管を前記曝気槽
の外部に導出させた曝気槽の濾過装置が提案されてい
る。

【０００９】上記提案された濾過装置は、従来の循環式
硝化脱窒プロセスに不可避であった上記の問題(1) 〜
(4) を解消するものとして有効であるが、膜の種類によ
っては早期に目詰まりを起こしてしまうという。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、循環式硝化
脱窒プロセスに上記提案の濾過装置を改良して組み込
み、最終沈澱池の負荷を低減あるいは最終沈澱池自体を
省略し、且つ処理水質を向上させた循環式硝化脱窒装置
および方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、被処理水の流入側に無酸素域を、処理済水の流
出側に好気域を有する反応槽を備え、該好気域内の硝化
混合液の一部を該無酸素域へ循環させて該被処理水中の
窒素を除去する循環式硝化脱窒装置において、分離粒径
２０μｍ以上の目開きを持ち厚さが２ｍｍ以下である通
水性の支持材で周囲壁の少なくとも一部を構成した中空
状の濾過体を、該好気域内または後続の最終沈澱池内の
少なくとも一方に浸漬配置し、該支持材上に硝化汚泥及
び濁質からなる濾過膜を形成させ、後続槽との水頭差に
より該濾過膜を介して該濾過体内へ処理済水を流入させ
且つ該濾過体内から該処理済水を引き抜くことを特徴と
する循環式硝化脱窒装置によって達成される。

【００１２】上記の目的は、本発明によれば、被処理水
の流入側に無酸素域を、処理済水の流出側に好気域を有
する反応槽を用い、該好気域内の硝化混合液の一部を該
無酸素域へ循環させて該被処理水中の窒素を除去する循
環式硝化脱窒方法において、分離粒径２０μｍ以上の目
開きを持ち厚さが２ｍｍ以下である支持材で周囲壁の少
なくとも一部を構成した中空状の濾過体を、該好気域内
または後続の最終沈澱池内の少なくとも一方に浸漬配置
し、該支持材上に硝化汚泥及び濁質からなる濾過膜を形
成させ、後続槽との水頭差により該濾過膜を介して該濾
過体内へ処理済水を流入させ且つ該濾過体内から該処理
済水を引き抜くことを特徴とする循環式硝化脱窒方法に
よっても達成される。

【００１３】上記の方法において、濾過体を反応槽の好
気域内に浸漬配置し、一定水量を前記処理済水として濾
過体から引き抜くと共に、一定水量より負荷変動する水
量を反応槽の好気域から濾過体を介さずに最終沈澱池に
送水して処理するようにしてもよい。このようにする
と、本発明を適用するために既存の設備を改造する際
に、既存の最終沈澱池が有効に活用できるし、処理水の
全量を濾過体で処理するよりも濾過体の負担が軽減する
ので濾過体の規模や設置個数が低減でき、設備改造費を
低減できるという利点がある。

【００１４】本発明の濾過体に用いる通水性の支持材と
して、金属製、合成樹脂製あるいはセラミックス製の
網、不織布、織布、膜、多孔体を用いることが便利であ
る。その中でも特に金属網、合成樹脂製の不織布をシー
ト状にして用いることが好ましい。

【００１５】

【作用】本発明の循環式硝化脱窒装置および方法におい
ては、上記の濾過体を、反応槽の好気域内および最終沈
澱池内の少なくとも一方に浸漬配置し、従来は最終沈澱
池で行っていた固液分離の一部または全部を濾過体によ
り行う。後続槽との水頭差により該流出口を介して該濾
過体から処理済水を引き抜くことにより濾過を行うの
で、被処理水を駆動するための動力を特に必要としな
い。

【００１６】本発明は、反応槽または最終沈澱池のうち
少なくとも一方において濾過により固液分離を行うこと
により、最終沈澱池への負荷が低減または解消されるの
で、最終沈澱池に伴う前記従来の問題(1) 〜(4) を全て
解消することができる。本発明の特徴は、濾過体に用い
る支持材の目開き（分離粒径）を２０μｍ以上、厚さを
２ｍｍ以下とした点にある。濾過膜の目開きおよび厚さ
の少なくとも一方がこの範囲外であると、汚泥フロック
により濾過膜が早期に閉塞してしまうため、実用的な固
液分離機能を安定して得ることができない。

【００１７】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に詳細に説
明する。〔実施例１〕図２に、本発明による循環式硝化脱窒装置
の一例を示す。図１の従来装置と対応する部分について
は同一の参照符号を付した。

【００１８】図示した硝化脱窒装置は、最初沈澱池１、
反応槽２、および緩衝槽４をこの順に配設し、反応槽２
内には図示しないエアレーション用の水中エアレータや
曝気管、撹拌機等が配置されている。反応槽２は、上流
側の無酸素タンク（脱窒タンク）２１と下流側の好気タ
ンク（硝化タンク）２２とから成り、これらタンクは堰
２３で隔てられていて、無酸素タンク２１から好気タン
ク２２への流入は堰２３の上を越えるオーバーフローＡ
により行われる。

【００１９】更に、反応槽２の好気タンク２２内には、
本発明による濾過体５が浸漬配置されている。原水（汚
水）は図の左端から最初沈澱池１に流入し、最初沈澱池
１内で粗大な固形分を沈澱除去する。最初沈澱池１から
の流入水と最終沈澱池３からの返送汚泥とを無酸素タン
ク２１に流入させる一方、続く好気タンク２２の硝化混
合液の一部を導管Ｂにより無酸素タンク２１へ循環す
る。好気タンク２２では、流入するアンモニア性窒素が
亜硝酸性もしくは硝酸性の窒素に酸化され、無酸素タン
ク２１では、これらの酸化態の窒素が流入水中の有機物
の酸化反応によって窒素ガスに還元される。硝化脱窒後
の被処理水は、好気タンク２２内に浸漬配置された濾過
体５で濾過により固液分離された後、緩衝槽４を経て処
理済水として排出される。緩衝槽４内の水位により、濾
過に必要な水頭差が安定して維持される。

【００２０】図３〜図６に、本発明の循環式硝化脱窒装
置の反応槽２における１組の濾過体５の配置を示す。図
３は平面図、図４は図３の線IV−IVにおける断面図、図
５は図３の線V −V における断面図、図６は図３の線VI
−VIにおける断面図である。なお、図３〜図６において
は、循環用の導管Ｂは図示を省略した。反応槽２は、長
さのほぼ中央にある堰２３によって、無酸素タンク２１
と好気タンク２２とに仕切られており、更に幅の中央に
ある中間隔壁２Ａによって上層部と下層部を除く中間深
さの範囲が左右に分離されている。最初沈澱池１から導
入管１Ａにより無酸素タンク２１内に導入された被処理
水が、堰２３の上端によって、中間隔壁２Ａの上端２Ａ
Ｕより高い水位２Ｗ１に維持されている（図４，図
５）。また堰２３を越えてオーバーフローＡにより好気
タンク２２内に流入した被処理水は、中間隔壁２Ａの上
端２ＡＵより高いが無酸素タンク２１内の水位２Ｗ１よ
りは低い水位２Ｗ２に維持されている。すなわち、槽２
は、無酸素タンク２１内でも好気タンク２２内でも、被
処理水の水位２Ｗ１または２Ｗ２と隔壁２Ａの上端２Ａ
Ｕとの間の上層部は被処理水が連通している。また、隔
壁２Ａの下端２ＡＬと槽２の底面２Ｂとの間でも被処理
水が連通している。

【００２１】槽２の中間隔壁２Ａより右の区域（図６）
には、無酸素タンク２１内には機械的攪拌機７が、好気
タンク２２内には多数の曝気管６が浸漬配置されている
（図３，図５）。濾過体５はその厚さ方向に４個を並立
させて１組としてあり、好気タンク２２内において、中
間隔壁２Ａを挟んで曝気管６とは反対側になる左の区域
（図６）の、下流部分（図３，図４で右側）に浸漬配置
されている。

【００２２】図２に示した最初沈澱池１からの被処理水
は、導入管１Ａ（図３，図５）を通り、無酸素タンク２
１の上流端（図３，図５で左側）の右区域（図６）に導
入され、攪拌機７により右区域内で上昇流（図５の矢印
Ｆ１１）となり、隔壁２Ａの上を図３の矢印Ｆ１２方向
に越え、左区域に入って下降流（図４の矢印Ｆ１３）と
なり、隔壁２Ａの下を潜って右区域に戻るサイクルの旋
回流を形成する。好気タンク２２内においても同様に、
曝気管６により右区域内で上昇流（図５の矢印Ｆ２１）
となり、隔壁２Ａの上を図３の矢印Ｆ２２方向に越え、
濾過体５のある左区域に入って下降流（図４の矢印Ｆ２
３）となり、隔壁２Ａの下を潜って右区域に戻るサイク
ルの旋回流（図６のＦ２）を形成する。

【００２３】このように濾過体５は好気タンク２２内に
おいて旋回流の下降流Ｆ２３の部分に配置されるが、こ
れは、後に詳細に説明するように、濾過体５の構成部材
である濾過膜を安定して形成および維持するためであ
る。図７に、図４の濾過体５の部分の拡大断面図を示
す。図７の矢印Ｆ２３は図４に示した被処理水の下降流
を示す。１組を成す４個の濾過体５はそれぞれ、構造部
材５１の側面に所定範囲の目開きおよび厚さを持つ支持
材５２を密着固定したものである。構造部材５１は、偏
平な中空体であり、上端は閉鎖され下端は流出口５４と
して開口しており、側面には多数の流入口５１Ａが開口
している。支持材５２上には、後に詳細に説明する濾過
膜が形成される。被処理水は支持材５２を透過する際に
上記の濾過膜により固液分離され、透過部分が構造部材
５１側面の流入口５１Ａを通って濾過体５の内部に流入
し、下端の流出口５４から排出管５５に集まって、後続
の槽または導管へ導かれる。

【００２４】図８に示すように、支持材５２上には活性
汚泥及び濁質が濃縮して濾過膜が形成される。図示を簡
単にするために図８では構造部材５１は省略してある。
支持材５２が本発明の範囲内の目開き及び厚さであると
きには、長期間に亘り安定した濾過膜が維持される。支
持材の目開きまたは厚さの少なくとも一方が本発明の範
囲外であるときは、目詰まりが早期に起こる。

【００２５】本実施例においては、好気タンク２２内に
おいて濾過体５を被処理水の旋回流Ｆの下降流部分Ｆ２
３に配置した。図９および図１０に、支持材５２の目開
き（分離粒径）および膜厚と目詰まり発生までの運転日
数（目詰まり日数）との関係をそれぞれ示す。いずれ
も、Ｔ−Ｎ３０ｍｇ／Ｌ，ＳＳ１２０ｍｇ／Ｌの下水を
原水として処理を行った結果である。図に示したよう
に、支持材の目開き（分離粒径）が２０μｍ未満の場合
または支持材の厚さが２ｍｍを越える場合には、目詰ま
り日数が２日あるいはそれ以下である。これに対し、本
発明により目開きを２０μｍ以上とし且つ厚さを２ｍｍ
以下とすることにより、目詰まり日数が１０日以上と著
しく改善されることが分かる。なお、図９は厚さを本発
明の範囲内である２ｍｍ（一定）として目開きのみを変
化させた結果であるが、本発明の範囲内の他の厚さにつ
いても同様の結果が得られた。また、図１０は目開きを
本発明の範囲内である２０μｍ（一定）として厚さのみ
を変化させた結果であるが、本発明の範囲内の他の目開
きについても同様の結果が得られた。

【００２６】支持材５２の目開き（分離粒径）の上限は
特に限定せず、適正な濾過膜５３が形成維持できる範囲
であればよい。例えば、図１１に示した例では、目開き
５３が分離粒径４００μｍを越えると、処理済水中のＳ
Ｓ濃度が急激に増加するので、この場合には分離粒径４
００μｍ以下の目開きとすることが適切である。濾過膜
の目詰まりが発生したら、逆洗により支持材から活性汚
泥を除去する。逆洗により脱落した汚泥フロックは容易
に再懸濁するので、特別な操作は必要ない。逆洗直後、
濾過膜が形成されるまでは、多少のＳＳの漏出がある
が、逆洗を濾過体全体について同時に行わず、１組の濾
過体を複数部分に分割して行うことにより、漏出ＳＳが
希釈され全体としてのＳＳ濃度を低い値に抑えることが
できる。それには、図３，図４で示した４個１組の濾過
体５が占める体積を複数ユニットに分割し、各ユニット
毎に独立の排出管５５を持つ１組の濾過体５を割り当て
て配置することが望ましい。すなわち、図３，図４では
濾過体５を４個並立させ同一排出管５５を共有する１組
として示したが、例えば２個並立させて１ユニットとし
て図３，図４と同じ並べ方で２ユニット配置し、各ユニ
ット毎に独立の排出管５５を設けてもよいし、あるいは
濾過体５を厚さ方向の切断面で縦横にそれぞれ２等分し
て側面面積が４分の１の濾過体５を図３，図４に示した
１組と同じ並べ方で並立させて１ユニットとし、これを
縦横に２ユニットづつ並べ、各ユニット毎に独立の排出
管５５を設けてもよいし、更に、前者のような並立方向
での分割と、後者のような側面面積の分割とを組み合わ
せてもよい。

【００２７】また、反応槽２の規模（特に好気タンク２
２の規模）あるいは必要な処理容量に応じて、厚さ方向
の並立個数を例えば３０〜４０個と多数にすることもで
きるし、側面面積を大きくすることもできる。その際に
も、適宜上記のようなユニット分割はもちろん適用でき
る。なお、本実施例では偏平な濾過体５を、その側面が
反応槽２の長手軸（図３〜図５の左右方向）と直角にな
る向きに配置したが、濾過体５の向きは特にこれに限定
する必要はなく、側面が反応槽２の長手軸と平行あるい
は長手軸に対して傾斜した向きにすることもできる。た
だし、濾過体５の向きは、旋回流の流れを妨げず、網目
膜上への活性汚泥の堆積が不均等にならず、それと関連
して濾過作用が不均等にならないように配慮する必要が
ある。

【００２８】更に、本実施例では濾過体５は偏平状とし
たが、濾過体５の形状は特に偏平状に限定する必要はな
く、用いる処理槽の形状や特性あるいは配管の都合等に
応じて他の形状とすることができる。また、本実施例で
は濾過膜を形成する支持材の設置位置を濾過体５の側面
としたが、これは濾過体５を偏平状としたときに、濾過
膜の安定形成および維持とそれによる濾過作用の安定確
保にとって、側面配置が好ましいからであり、支持材の
最適な設置位置は濾過体の形状に応じて配慮すべきであ
る。

【００２９】次に、図２に示した配置の本実施例の装置
により処理を行った結果の一例を説明する。原水は、Ｔ
−Ｎ３０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１２０ｍｇ／Ｌの下水であっ
た。実効容量１ｍ³の反応槽２を前段４００Ｌ分を無酸
素タンク２１、後段６００Ｌ分を好気タンク２２とし
た。好気タンク２２内の、被処理水旋回流の下降流部分
に、側面面積３０ｃｍ×３０ｃｍの濾過体を浸漬配置
し、１ｍ／日の透過流速で、自然流下で処理済水を取り
出した。濾過体の支持材としては、目開きが分離粒径２
０μｍで厚さが０．４ｍｍのポリエステル製不織布を用
いた。水頭差（損失水頭）は２０ｃｍであった。その結
果、得られた処理水質はＴ−Ｎ６ｍｇ／Ｌ、ＳＳ８ｍｇ
／Ｌであった。

【００３０】比較として、最初沈澱池１および反応槽２
は上記と同じであるが、本発明の濾過体は用いず最終沈
澱池３を用いた図１の装置により、上記と同様な条件で
処理を行った。その結果、得られた処理水質はＴ−Ｎ１
０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１５ｍｇ／Ｌであった。〔実施例２〕図１２に、本発明により反応槽の好気域内
に配置した濾過体と、最終沈澱池とを併用して汚水処理
を行うための装置の一例を示す。この装置は、図２に示
した実施例１の装置に、図１に示した最終沈澱池を付加
した構成である。図１，２と対応する部分は図１，２中
と同じ参照番号を付してある。

【００３１】すなわち図１２の硝化脱窒装置は、最初沈
澱池１、反応槽２、および緩衝槽４をこの順に配設し、
反応槽２内には図示しないエアレーション用の水中エア
レータや曝気管、撹拌機等が配置された図２の構成に、
図１に示した最終沈澱池３を加えた構成である。反応槽
２は、上流側の無酸素タンク（脱窒タンク）２１と下流
側の好気タンク（硝化タンク）２２とから成り、これら
タンクは堰２３で隔てられていて、無酸素タンク２１か
ら好気タンク２２への流入は堰２３の上を越えるオーバ
ーフローＡにより行われる。

【００３２】更に、反応槽２の好気タンク２２内には、
本発明による濾過体５が浸漬配置されている。原水（汚
水）は図の左端から最初沈澱池１に流入し、最初沈澱池
１内で粗大な固形分を沈澱除去する。最初沈澱池１から
の流入水と最終沈澱池３からの返送汚泥とを無酸素タン
ク２１に流入させる一方、続く好気タンク２２の硝化混
合液の一部を導管Ｂにより無酸素タンク２１へ循環す
る。好気タンク２２では、流入するアンモニア性窒素が
亜硝酸性もしくは硝酸性の窒素に酸化され、無酸素タン
ク２１では、これらの酸化態の窒素が流入水中の有機物
の酸化反応によって窒素ガスに還元される。

【００３３】そして、硝化脱窒後の被処理水のうち一定
水量は、好気タンク２２内に浸漬配置された濾過体５で
濾過により固液分離された後、緩衝槽４を経て処理済水
Ａとして排出される。緩衝槽４内の水位により、濾過に
必要な水頭差が安定して維持される。一方、脱窒後の被
処理水のうち一定水量より負荷変動する水量は、濾過体
５を介さず好気タンク２２から直接に最終沈澱池３に送
水され、最終沈澱池３にてＳＳを沈澱分離して処理済水
Ｖとして排出される。

【００３４】このようにすると、本発明を適用するため
に図１のような構成の既存設備を改造する際に、既存の
最終沈澱池３が有効に活用できるし、処理水の全量を濾
過体５で処理するよりも濾過体５の負担が軽減するので
濾過体５の規模や設置個数が低減でき、設備改造費を低
減できるという利点がある。次に、図１２に示した配置
の本実施例の装置により処理を行った結果の一例を説明
する。原水は、ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１２０ｍｇ
／Ｌ、Ｔ−Ｎ３５ｍｇ／Ｌの下水であった。実効容量１
ｍ³の反応槽２を前段５００Ｌ分を無酸素タンク２１、
後段５００Ｌ分を好気タンク２２とした。好気タンク２
２内の、被処理水旋回流の下降流部分に、側面面積４０
ｃｍ×４０ｃｍの濾過体を浸漬配置し、一定水量のみを
１ｍ／日の透過流速で、自然流下で処理済水を取り出し
た。濾過体の支持材としては、目開きが分離粒径２０μ
ｍで厚さが０．４ｍｍのポリエステル製不織布を用い
た。水頭差（損失水頭）は２０ｃｍであった。一方、一
定水量からの負荷変動分は実効容量５００Ｌの最終沈澱
池に送水して処理し、被処理水Ｖとして取り出した。そ
の結果、得られた処理水質はＢＯＤ８ｍｇ／Ｌ、ＳＳ５
ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ７ｍｇ／Ｌであった。

【００３５】比較として、最初沈澱池１および反応槽２
は上記と同じであるが、本発明の濾過体は用いず最終沈
澱池３を用いた図１の装置により、上記と同様な条件で
処理を行った。その結果、得られた処理水質はＢＯＤ２
０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ２０ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ１２ｍｇ／Ｌで
あった。本実施例のように、反応槽の好気域内の濾過体
と、最終沈澱池とを併用することにより、既存設備を活
用しながら格段に処理水質を向上させることができ、特
に流入負荷の変動時、冬場の生物機能低下時、合流式処
理設備での流入負荷増加時、バルキング時等において
も、良好な処理水質を確保することができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
循環式硝化脱窒プロセスに上記提案の濾過装置を改良し
て組み込み、最終沈澱池の負荷を低減あるいは最終沈澱
池自体を省略し、且つ処理水質を向上させた循環式硝化
脱窒装置および方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の循環式硝化脱窒装置を示す配置
図である。

【図２】図２は、本発明の循環式硝化脱窒装置の一例を
示す配置図である。

【図３】図３は、本発明の循環式硝化脱窒装置の反応槽
における濾過体の配置を示す平面図である。

【図４】図４は、図３の線IV−IVにおける断面図であ
る。

【図５】図５は、図３の線V −V における断面図であ
る。

【図６】図６は、図３の線VI−VIにおける断面図であ
る。

【図７】図７は、図４の濾過体の部分の拡大断面図であ
る。

【図８】図８は、支持材を模式的に示す断面図である。

【図９】図９は、支持材の目開き（分離粒径）と目詰ま
り発生までの運転日数との関係を示すグラフである。

【図１０】図１０は、支持材の厚さと目詰まり発生まで
の運転日数との関係を示すグラフである。

【図１１】図１１は、支持材の目開き（分離粒径）と処
理済水中のＳＳ濃度との関係を示すグラフである。

【図１２】図１２は、本発明の循環式硝化脱窒装置の別
の一例を示す配置図である。

【符号の説明】

１…最初沈澱池１Ａ…最終沈澱池からの被処理水導入管２…生物反応槽２１…無酸素タンク２２…好気タンク２３…堰２Ａ…中間隔壁２ＡＵ…隔壁２Ａの上端２ＡＬ…隔壁２Ａの下端２Ｂ…反応槽２の底面２Ｗ１…無酸素タンク２１内の水位２Ｗ２…好気タンク２２内の水位３…最終沈澱池４…緩衝槽５…濾過体５１…構造部材５１Ａ…流入口５２…支持材５３…濾過膜５４…流出口５５…排出管６…曝気管７…機械的攪拌機Ｆ１１，Ｆ２１…旋回流の上昇流部分Ｆ１３，Ｆ２３…旋回流の下降流部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000006655 新日本製鐵株式会社東京都千代田区大手町２丁目６番３号 (73)特許権者 000005083 日立金属株式会社東京都港区芝浦一丁目２番１号 (72)発明者大同均東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者田島規行東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者岩崎邦博東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者松井謙介東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者福永和久千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者近藤三雄東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者長谷川哲夫埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者永井睦郎埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (56)参考文献特開平５−185078（ＪＰ，Ａ) 特公平８−18032（ＪＰ，Ｂ２) 「造水技術」Ｖｏｌ．20 Ｎｏ．２（1994）財団法人造水促進センターｐ．65〜68 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/12 C02F 3/34 101 C02F 3/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水の流入側に無酸素域を、処理済
水の流出側に好気域を有する反応槽を備え、該好気域内
の硝化混合液の一部を該無酸素域へ循環させて該被処理
水中の窒素を除去する循環式硝化脱窒装置において、分
離粒径２０μｍ以上の目開きを持ち厚さが２ｍｍ以下で
ある通水性の支持材で周囲壁の少なくとも一部を構成し
た中空状の濾過体を、該好気域内または後続の最終沈澱
池内の少なくとも一方に浸漬配置し、該支持材上に硝化
汚泥及び濁質からなる濾過膜を形成させ、後続槽との水
頭差により該濾過膜を介して該濾過体内へ処理済水を流
入させ且つ該濾過体内から該処理済水を引き抜くことを
特徴とする循環式硝化脱窒装置。
【請求項２】該支持材が、金属網または不織布から成
ることを特徴とする請求項１記載の循環式硝化脱窒装
置。
【請求項３】該生物反応槽には曝気管が浸漬配置され
るとともに、該濾過体は、該生物反応槽の、該曝気管の
曝気によって形成される旋回流の下降流側に配置されて
いることを特徴とする請求項１または２記載の循環式硝
化脱窒装置。
【請求項４】被処理水の流入側に無酸素域を、処理済
水の流出側に好気域を有する反応槽を用い、該好気域内
の硝化混合液の一部を該無酸素域へ循環させて該被処理
水中の窒素を除去する循環式硝化脱窒方法において、分
離粒径２０μｍ以上の目開きを持ち厚さが２ｍｍ以下で
ある通水性の支持材で周囲壁の少なくとも一部を構成し
た中空状の濾過体を、該好気域内または後続の最終沈澱
池内の少なくとも一方に浸漬配置し、該支持材上に硝化
汚泥及び濁質からなる濾過膜を形成させ、後続槽との水
頭差により該濾過膜を介して該濾過体内へ処理済水を流
入させ且つ該濾過体内から該処理済水を引き抜くことを
特徴とする循環式硝化脱窒方法。
【請求項５】該支持材が、金属網または不織布から成
ることを特徴とする請求項４記載の循環式硝化脱窒方
法。
【請求項６】前記濾過体を前記反応槽の好気域内に浸
漬配置し、一定水量を前記処理済水として該濾過体から
引き抜くと共に、該一定水量より負荷変動する水量を該
反応槽の好気域から該濾過体を介さずに最終沈澱池に送
水して処理することを特徴とする請求項４または５記載
の循環式硝化脱窒方法。
【請求項７】該生物反応槽には曝気管が浸漬配置され
るとともに、該濾過体は、該生物反応槽の、該曝気管の
曝気によって形成される旋回流の下降流側に配置されて
いることを特徴とする請求項４から６までのいずれか１
項記載の循環式硝化脱窒方法。