JP3535198B2 - 廃水処理装置 - Google Patents
廃水処理装置Info
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- JP3535198B2 JP3535198B2 JP30664293A JP30664293A JP3535198B2 JP 3535198 B2 JP3535198 B2 JP 3535198B2 JP 30664293 A JP30664293 A JP 30664293A JP 30664293 A JP30664293 A JP 30664293A JP 3535198 B2 JP3535198 B2 JP 3535198B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、下排水及び屎尿等を生
物学的に脱窒する廃水処理装置に関し、且つ固液分離を
膜処理によって行う廃水処理装置に関する。
物学的に脱窒する廃水処理装置に関し、且つ固液分離を
膜処理によって行う廃水処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、膜モジュールを曝気槽内に浸漬し
吸引濾過により固液分離を行う廃水処理装置が開発され
ている。その場合曝気エアーは好気分解の酸素供給源と
なるのみでなく膜モジュールのスクラビング洗浄用のエ
アーとしても働き、膜面の急速な目詰まりを抑える役目
を果たす。
吸引濾過により固液分離を行う廃水処理装置が開発され
ている。その場合曝気エアーは好気分解の酸素供給源と
なるのみでなく膜モジュールのスクラビング洗浄用のエ
アーとしても働き、膜面の急速な目詰まりを抑える役目
を果たす。
【０００３】然乍、環境保護の面から処理水の水質がＢ
ＯＤの低減ばかりでなく、窒素等の低減まで求められる
ようになるにつれ、好気処理のみでは対応できなくなり
嫌気槽好気槽の二槽処理や、嫌気好気を繰り返す間欠曝
気方式を採用することが多くなっている。二槽処理は大
きなスペースを必要とするし、好気嫌気を複数回繰り返
して処理する事がやりにくいため、可能であれば間欠曝
気方式で対応することが望ましい。
ＯＤの低減ばかりでなく、窒素等の低減まで求められる
ようになるにつれ、好気処理のみでは対応できなくなり
嫌気槽好気槽の二槽処理や、嫌気好気を繰り返す間欠曝
気方式を採用することが多くなっている。二槽処理は大
きなスペースを必要とするし、好気嫌気を複数回繰り返
して処理する事がやりにくいため、可能であれば間欠曝
気方式で対応することが望ましい。
【０００４】従来の間欠曝気方式は、例えば図４に示す
ようなものであった。図４に於て反応槽１は活性汚泥を
含む被処理水２を貯留するものであり、反応槽１に原水
供給管３から適当量の原水を補給し、硝化工程と脱窒工
程を交互に繰り返して原水中の有機物を分解する。
ようなものであった。図４に於て反応槽１は活性汚泥を
含む被処理水２を貯留するものであり、反応槽１に原水
供給管３から適当量の原水を補給し、硝化工程と脱窒工
程を交互に繰り返して原水中の有機物を分解する。
【０００５】硝化工程に於ては、ブロア４によって散気
装置５に空気を送気し、散気装置５から噴出する空気６
を被処理水２に曝気する。この曝気によって被処理水２
に酸素を供給して好気性状態となし、被処理水２に含ま
れた窒素化合物を硝化菌によって亜硝酸化合物及び硝酸
化合物にまで酸化する。
装置５に空気を送気し、散気装置５から噴出する空気６
を被処理水２に曝気する。この曝気によって被処理水２
に酸素を供給して好気性状態となし、被処理水２に含ま
れた窒素化合物を硝化菌によって亜硝酸化合物及び硝酸
化合物にまで酸化する。
【０００６】脱窒工程に於ては、ブロア４による送気を
停止して嫌気状態となし、撹拌機７で撹拌混合しながら
脱窒菌の硝酸呼吸及び亜硝酸呼吸によって被処理水２に
含まれた亜硝酸化合物及び硝酸化合物を窒素ガスにまで
還元する。
停止して嫌気状態となし、撹拌機７で撹拌混合しながら
脱窒菌の硝酸呼吸及び亜硝酸呼吸によって被処理水２に
含まれた亜硝酸化合物及び硝酸化合物を窒素ガスにまで
還元する。
【０００７】そして、硝化工程と脱窒工程を交互に繰り
返しながら、硝化工程（曝気状態）で吸引ポンプ８を駆
動して膜分離装置９により被処理水２を固液分離し、透
過水を処理水として取り出す。又、散気装置５から噴出
する空気６のエアーリフト作用によって上昇撹拌流を生
じさせ、上昇撹拌流のスクラビング作用により膜分離装
置９の膜面に付着するケーキ層を除去する。更に必要に
応じて、引抜ポンプ１０を駆動して反応槽１に沈積する
余剰汚泥を引き抜く。
返しながら、硝化工程（曝気状態）で吸引ポンプ８を駆
動して膜分離装置９により被処理水２を固液分離し、透
過水を処理水として取り出す。又、散気装置５から噴出
する空気６のエアーリフト作用によって上昇撹拌流を生
じさせ、上昇撹拌流のスクラビング作用により膜分離装
置９の膜面に付着するケーキ層を除去する。更に必要に
応じて、引抜ポンプ１０を駆動して反応槽１に沈積する
余剰汚泥を引き抜く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】然し、上述した従来の
構成によれば、脱窒工程に於ては散気装置５による曝気
を停止して嫌気性状態となすので、膜分離装置９の膜面
に付着するケーキ層を除去することができず、膜分離装
置を連続稼働させることができなかった。
構成によれば、脱窒工程に於ては散気装置５による曝気
を停止して嫌気性状態となすので、膜分離装置９の膜面
に付着するケーキ層を除去することができず、膜分離装
置を連続稼働させることができなかった。
【０００９】従って、限られた時間内に於て膜分離装置
９を稼働させるので、所要の処理能力を確保するために
は膜分離装置９の規模が大きくなり、コストが高くなる
問題があった。又、間欠曝気であるために、空気が噴出
しない状態に於て、散気装置５が沈積する汚泥によって
目詰まりする問題点や、濾過は行っていない状態でも汚
泥が膜面に堆積しケーキ層の成長を促進させる等の問題
点があった。
９を稼働させるので、所要の処理能力を確保するために
は膜分離装置９の規模が大きくなり、コストが高くなる
問題があった。又、間欠曝気であるために、空気が噴出
しない状態に於て、散気装置５が沈積する汚泥によって
目詰まりする問題点や、濾過は行っていない状態でも汚
泥が膜面に堆積しケーキ層の成長を促進させる等の問題
点があった。
【００１０】又、嫌気状態に於ても曝気を行う方法とし
て、窒素ガスを窒素ボンベ或は工場等であれば窒素配管
等から供給し曝気する方法や、密閉構造をなす反応槽を
用いて反応槽内のエアーを循環させて曝気する方法等も
考えられるが、前者の場合にはボンベ交換の手間やコス
トの面で実際的でなく、後者の場合には密閉槽の構造的
問題や複雑なバルブ制御が必要な点等で問題点が残る。
て、窒素ガスを窒素ボンベ或は工場等であれば窒素配管
等から供給し曝気する方法や、密閉構造をなす反応槽を
用いて反応槽内のエアーを循環させて曝気する方法等も
考えられるが、前者の場合にはボンベ交換の手間やコス
トの面で実際的でなく、後者の場合には密閉槽の構造的
問題や複雑なバルブ制御が必要な点等で問題点が残る。
【００１１】本発明は連続した曝気を行うことにより膜
分離装置の連続運転を可能となして処理能力の向上及び
装置の小型化を図ることができる廃水処理装置を提供す
ることを目的とする。
分離装置の連続運転を可能となして処理能力の向上及び
装置の小型化を図ることができる廃水処理装置を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 （１）反応槽、反応槽内に浸漬配置した膜分離装置、膜
分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜分離装置の下
方に配置した散気装置及び散気装置に送気するブロア若
しくはコンプレッサーからなる廃水処理装置に於て、空
気の送気ラインが二つに分岐しており、そのうちの一つ
のラインに窒素富化モジュールが取り付けられており、
二つのラインを交互に散気ガスが流れることを特徴とす
る廃水処理装置。
である。 （１）反応槽、反応槽内に浸漬配置した膜分離装置、膜
分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜分離装置の下
方に配置した散気装置及び散気装置に送気するブロア若
しくはコンプレッサーからなる廃水処理装置に於て、空
気の送気ラインが二つに分岐しており、そのうちの一つ
のラインに窒素富化モジュールが取り付けられており、
二つのラインを交互に散気ガスが流れることを特徴とす
る廃水処理装置。
【００１３】（２）窒素富化モジュールが、気体分離膜
を用いて構成されていることを特徴とする上記（１）記
載の装置。
を用いて構成されていることを特徴とする上記（１）記
載の装置。
【００１４】（３）気体分離膜を用いた窒素富化モジュ
ール又は酸素吸収剤を用いた窒素富化モジュールの少な
くとも一方が窒素富化ガスを供給するライン中に取り付
けられていることを特徴とする上記（１）記載の装置。
ール又は酸素吸収剤を用いた窒素富化モジュールの少な
くとも一方が窒素富化ガスを供給するライン中に取り付
けられていることを特徴とする上記（１）記載の装置。
【００１５】（４）反応槽、反応槽内に浸漬配置した膜
分離装置、膜分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜
分離装置の下方に配置した散気装置及び散気装置に送気
するブロア若しくはコンプレッサーからなる廃水処理装
置に於て、ブロア若しくはコンプレッサーから一つのラ
インで気体分離膜利用型窒素富化モジュールに接続さ
れ、窒素富化ガスラインと酸素富化ガスライン（窒素富
化モジュールの排気ライン）二つのラインが散気装置に
接続され、二つのラインを交互に散気ガスが流れること
を特徴とする廃水処理装置。
分離装置、膜分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜
分離装置の下方に配置した散気装置及び散気装置に送気
するブロア若しくはコンプレッサーからなる廃水処理装
置に於て、ブロア若しくはコンプレッサーから一つのラ
インで気体分離膜利用型窒素富化モジュールに接続さ
れ、窒素富化ガスラインと酸素富化ガスライン（窒素富
化モジュールの排気ライン）二つのラインが散気装置に
接続され、二つのラインを交互に散気ガスが流れること
を特徴とする廃水処理装置。
【００１６】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１は、本発明の一例を示す全体構成図である。
従来の技術の中で述べたように、槽内を嫌気状態にする
には曝気を停止する方法ばかりでなく、窒素リッチのガ
スを曝気する方法でも行うことができる。一般には、そ
の方が嫌気状態になるスピードも速い。
する。図１は、本発明の一例を示す全体構成図である。
従来の技術の中で述べたように、槽内を嫌気状態にする
には曝気を停止する方法ばかりでなく、窒素リッチのガ
スを曝気する方法でも行うことができる。一般には、そ
の方が嫌気状態になるスピードも速い。
【００１７】本発明は窒素リッチのガスの供給源として
窒素富化モジュールを用いることを特徴としている。窒
化富化モジュールとしては、気体分離膜を利用したモジ
ュール、脱酸素剤を利用したモジュール等が考えられ
る。図１には気体分離膜を利用したモジュールを用いた
一例を示す。
窒素富化モジュールを用いることを特徴としている。窒
化富化モジュールとしては、気体分離膜を利用したモジ
ュール、脱酸素剤を利用したモジュール等が考えられ
る。図１には気体分離膜を利用したモジュールを用いた
一例を示す。
【００１８】図１の構成により、硝化工程においては、
切換弁１１を窒素富化モジュールを通らない通常のライ
ンに切り換え曝気を行う。この時反応槽内は好気性状態
となり硝化菌による硝化反応が進行する。次に、脱窒工
程に於ては、切換弁１１を窒素富化モジュール１２のラ
インに切り換え曝気を行う。この時反応槽内は嫌気性状
態となり、脱窒菌による脱窒反応が進行する。
切換弁１１を窒素富化モジュールを通らない通常のライ
ンに切り換え曝気を行う。この時反応槽内は好気性状態
となり硝化菌による硝化反応が進行する。次に、脱窒工
程に於ては、切換弁１１を窒素富化モジュール１２のラ
インに切り換え曝気を行う。この時反応槽内は嫌気性状
態となり、脱窒菌による脱窒反応が進行する。
【００１９】そして、上述の硝化工程及び脱窒工程の双
方を通して吸引ポンプ８を駆動し、膜分離装置９を連続
稼働若しくは好気状態嫌気状態を問わない間欠稼働を行
い、反応槽内の被処理水を固液分離し、透過液を処理水
として取り出す。この間に散気装置５からは空気若しく
は窒素リッチガスを連続して曝気するので、散気装置５
から噴出する気体によって生じる上昇撹拌流が膜分離装
置の膜面に常に作用し、膜面に付着するケーキ層を除去
するので、膜分離装置の連続稼働若しくは好気状態嫌気
状態を問わない間欠稼働が可能となる。
方を通して吸引ポンプ８を駆動し、膜分離装置９を連続
稼働若しくは好気状態嫌気状態を問わない間欠稼働を行
い、反応槽内の被処理水を固液分離し、透過液を処理水
として取り出す。この間に散気装置５からは空気若しく
は窒素リッチガスを連続して曝気するので、散気装置５
から噴出する気体によって生じる上昇撹拌流が膜分離装
置の膜面に常に作用し、膜面に付着するケーキ層を除去
するので、膜分離装置の連続稼働若しくは好気状態嫌気
状態を問わない間欠稼働が可能となる。
【００２０】このため、単位時間に於ける処理能力が向
上し、反応槽及び膜分離装置の小型化を図ることができ
る。又、散気装置から常に気体が噴出することにより、
沈積した汚泥等による散気装置の目詰まりを防止でき
る。
上し、反応槽及び膜分離装置の小型化を図ることができ
る。又、散気装置から常に気体が噴出することにより、
沈積した汚泥等による散気装置の目詰まりを防止でき
る。
【００２１】本発明に使用する膜分離装置の種類は特に
は問わない。形状も平膜タイプ、中空系タイプ、管状タ
イプ、袋状タイプ等任意の形状のものが使用できるし、
膜材質的にもセルロース、ポリオレフィン、ポリスルフ
ォン、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、セラミック等を始めとする
任意の材質のものが使用できる。孔径も細菌に完全に分
離する事を目的とすれば、０．２μｍ以下である事が好
ましいが、これに限定されるものではない。
は問わない。形状も平膜タイプ、中空系タイプ、管状タ
イプ、袋状タイプ等任意の形状のものが使用できるし、
膜材質的にもセルロース、ポリオレフィン、ポリスルフ
ォン、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、セラミック等を始めとする
任意の材質のものが使用できる。孔径も細菌に完全に分
離する事を目的とすれば、０．２μｍ以下である事が好
ましいが、これに限定されるものではない。
【００２２】本発明に用いる窒素富化モジュールの種類
も特には問わないが、できる限り酸素透過性の高い分離
膜を用いたモジュールを用いることが窒素濃度アップ、
気体の利用率向上の面から望ましい。一般的には窒素濃
度９５％以上の窒素リッチガスを窒素富化モジュールで
作り出すことは公知の技術で十分可能である。
も特には問わないが、できる限り酸素透過性の高い分離
膜を用いたモジュールを用いることが窒素濃度アップ、
気体の利用率向上の面から望ましい。一般的には窒素濃
度９５％以上の窒素リッチガスを窒素富化モジュールで
作り出すことは公知の技術で十分可能である。
【００２３】一実施例として、膜分離装置と窒素富化モ
ジュールの例を示すと、膜分離装置としては、三菱レイ
ヨン（株）製“ステラポアーＬ”、窒素富化モジュール
の例としては、三菱レイヨン（株）製“ＭＨＦ三層複合
中空糸膜モジュール”を挙げることができる。これらの
技術は例えば特開平５−２２０３５６号公報、特公平３
−４４８１１号公報等に開示されている。
ジュールの例を示すと、膜分離装置としては、三菱レイ
ヨン（株）製“ステラポアーＬ”、窒素富化モジュール
の例としては、三菱レイヨン（株）製“ＭＨＦ三層複合
中空糸膜モジュール”を挙げることができる。これらの
技術は例えば特開平５−２２０３５６号公報、特公平３
−４４８１１号公報等に開示されている。
【００２４】一般に、窒素富化モジュールは、供給エア
ーの圧力と排気エアー量によって窒素濃度が決定される
ため、ブロアの圧力等の問題で窒素濃度が若干足りない
場合には図２に示すように脱酸素剤を充填したカラムを
補助的に用いることもできる。ブロアでは圧力不足の場
合にはコンプレッサーや高圧リングブロア等を用いても
良い。また、図３に示すように窒素富化モジュールの排
気側の酸素リッチガスを好気状態の曝気に使用し、より
好気的な状態を作り出すことも可能である。
ーの圧力と排気エアー量によって窒素濃度が決定される
ため、ブロアの圧力等の問題で窒素濃度が若干足りない
場合には図２に示すように脱酸素剤を充填したカラムを
補助的に用いることもできる。ブロアでは圧力不足の場
合にはコンプレッサーや高圧リングブロア等を用いても
良い。また、図３に示すように窒素富化モジュールの排
気側の酸素リッチガスを好気状態の曝気に使用し、より
好気的な状態を作り出すことも可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、硝化
工程に於て空気を曝気し、脱窒工程に於て窒素リッチガ
スを曝気することにより連続曝気が可能となり、膜面洗
浄を連続して行うことにより膜分離装置の連続運転が可
能となる。然も、窒素リッチガスの曝気により嫌気状態
への移行が速やかに行われる。更に、従来の膜利用型間
欠曝気装置に比べて、反応槽及び膜分離装置の小型化を
図ることができ、沈積した汚泥等による散気装置の目詰
まりを防止できる。
工程に於て空気を曝気し、脱窒工程に於て窒素リッチガ
スを曝気することにより連続曝気が可能となり、膜面洗
浄を連続して行うことにより膜分離装置の連続運転が可
能となる。然も、窒素リッチガスの曝気により嫌気状態
への移行が速やかに行われる。更に、従来の膜利用型間
欠曝気装置に比べて、反応槽及び膜分離装置の小型化を
図ることができ、沈積した汚泥等による散気装置の目詰
まりを防止できる。
【図１】本発明の好適な実施例を示す全体構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の別の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の別の実施例を示す構成図である。
【図４】従来例を示す全体構成図である。
１ 反応槽
２ 被処理水（ＭＬ）
３ 被処理水流入ライン
４ ブロア
５ 散気装置
６ エアー
７ 撹拌機
８ 吸引ポンプ
９ 膜分離装置
１０ 引抜ポンプ
１１ 切換弁
１２ 窒素富化モジュール
１３ 排気（酸素富化エアー）排出口
１４ 逆止弁（兼流量調整弁）
１５ 脱酸素剤充填カラム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C02F 3/12 - 3/34
C02F 1/44
Claims (4)
- 【請求項１】 反応槽、反応槽内に浸漬配置した膜分離
装置、膜分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜分離
装置の下方に配置した散気装置及び散気装置に送気する
ブロア若しくはコンプレッサーからなる廃水処理装置に
於て、空気の送気ラインが二つに分岐しており、そのう
ちの一つのラインに窒素富化モジュールが取り付けられ
ており、二つのラインを交互に散気ガスが流れることを
特徴とする廃水処理装置。 - 【請求項２】 窒素富化モジュールが、気体分離膜を用
いて構成されていることを特徴とする請求項１記載の装
置。 - 【請求項３】 気体分離膜を用いた窒素富化モジュール
又は酸素吸収剤を用いた窒素富化モジュールの少なくと
も一方が窒素富化ガスを供給するライン中に取り付けら
れていることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 反応槽、反応槽内に浸漬配置した膜分離
装置、膜分離装置に連通して設けた吸引ポンプ、膜分離
装置の下方に配置した散気装置及び散気装置に送気する
ブロア若しくはコンプレッサーからなる廃水処理装置に
於て、 ブロア若しくはコンプレッサーから一つのラインで気体
分離膜利用型窒素富化モジュールに接続され、窒素富化
ガスラインと酸素富化ガスライン（窒素富化モジュール
の排気ライン）二つのラインが散気装置に接続され、二
つのラインを交互に散気ガスが流れることを特徴とする
廃水処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30664293A JP3535198B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 廃水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30664293A JP3535198B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 廃水処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07155789A JPH07155789A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3535198B2 true JP3535198B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=17959562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30664293A Expired - Fee Related JP3535198B2 (ja) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | 廃水処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3535198B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113023882B (zh) * | 2021-03-11 | 2022-08-02 | 西安建筑科技大学 | 一种处理低碳氮比污水方法及反应器 |
-
1993
- 1993-12-07 JP JP30664293A patent/JP3535198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07155789A (ja) | 1995-06-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040309 |
|
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