JP3739188B2 - 膜分離活性汚泥法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被処理水を処理槽内に導入して活性汚泥処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液をその中に浸漬設置した膜分離装置により固液分離する膜分離活性汚泥法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水などの有機性汚水は活性汚泥処理するのが一般的であり、その際に発生した余剰汚泥は通常は濃縮および脱水することにより脱水ケーキとし、焼却処分や埋め立て処分するようにしている。
【０００３】
合併処理浄化槽の場合は、余剰汚泥を濃縮状態でバキューム車によってし尿処理プラントに搬送し、し尿と一緒に処理処分するようにしているが、し尿処理プラントなどの大型の活性汚泥処理プラントでは、脱水設備を具備しているので脱水処理まで行い、脱水ろ液を水処理系（活性汚泥槽）に戻して再処理している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、脱水処理においては脱水助剤として高分子凝集剤（たとえばポリアクリルアミドやその誘導体）を汚泥に添加することが多く、その際に汚泥と高分子凝集剤とが完全に反応すれば未反応の高分子凝集剤（以下、残留高分子凝集剤という）がろ液中に含まれることはないが、汚泥の性状によっては高分子凝集剤との反応性が低いことがあり、脱水ろ液中に多くの残留高分子凝集剤が含まれる。
【０００５】
また脱水方法によって汚泥の回収率が異なり、フィルタープレス方式はろ布脱水型であってろ布の洗浄頻度も少ないため汚泥の回収率は最もよく、ベルトプレス方式はろ布脱水型であるがろ布の洗浄が連続であるため、脱水ケーキのろ布剥離性が悪い状態では汚泥の回収率が低下するのみならず、脱水ろ液中に多くの残留高分子凝集剤が移行することになり、遠心脱水方式は脱水ケーキの状態と脱水ろ液とを監視していないと残留高分子凝集剤がろ液中に移行し易い。フィルタープレス方式、ベルトプレス方式の場合には、残留高分子凝集剤が多いと汚泥の粘着性が強くなり、ろ布からの脱水ケーキの剥離が悪くなるため、運転員が速やかに気付くのに対し、遠心脱水方式の場合にはろ液を頻繁にチェックしないと残留高分子凝集剤量を認識しにくい。
【０００６】
つまり、脱水設備を有している活性汚泥プラントではどの脱水方法であっても脱水ろ液中に残留高分子凝集剤が含まれる可能性があり、残留高分子凝集剤は上記したように脱水ろ液が水処理系（活性汚泥槽）に戻され再処理される際に活性汚泥によって分解されるものの、分解に１週間程度かかるといわれており、一度混入すると系内に長く存在する。
【０００７】
一方、活性汚泥（余剰汚泥）の分離は従来重力沈殿法により行っていたが、近年では、活性汚泥槽内に膜分離装置を浸漬設置して固液分離を行う方法が普及してきた。膜分離装置は、たとえば図２に示したように、上下が開口したケース１内に平板状の膜カートリッジ２を配列し、膜カートリッジ２の下方に散気装置３を配設したものであり、槽内の活性汚泥混合液１３をその水頭を駆動圧として（あるいは膜カートリッジ２に吸引圧を作用させることによって）膜カートリッジ２により濾過し、膜カートリッジ２の膜面を透過した透過水を導出管４により槽外へ導出するようになっている。
【０００８】
このような膜分離装置は、バルキングなどの活性汚泥の組成変化の影響を受けにくく安定した固液分離が可能であるため、良質で安定した処理水が得られる一方、膜が目詰まりした時に薬品洗浄や膜カートリッジの交換など、従来の重力沈殿法にはなかった維持管理が必要であり、上記したような多量の残留高分子凝集剤を含んだ脱水ろ液が戻された時には、膜面に高分子凝集剤のゲル層が形成され、透過液量が低下するなどの悪影響が及ぼされることがある。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するもので、脱水ろ液の影響を受けることなく膜分離活性汚泥法を行えるようにすることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の請求項１記載の膜分離活性汚泥法は、被処理水を処理槽内に導入して活性汚泥処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液をその中に浸漬設置した膜分離装置により固液分離する膜分離活性汚泥法において、処理槽内で発生した余剰汚泥を引き抜いて高分子凝集剤を混合した後に脱水手段により脱水し、脱水ろ液をろ液処理槽に送って活性汚泥処理あるいは物理化学的処理することにより脱水ろ液中の残留高分子凝集剤を除去するようにしたものである。
【００１１】
請求項２記載の膜分離活性汚泥法は、ろ液処理槽で処理した脱水ろ液処理水を、固液分離手段を経て放流するようにしたものである。
請求項３記載の膜分離活性汚泥法は、ろ液処理槽で処理した脱水ろ液処理水を処理槽に返送するようにしたものである。
【００１２】
上記した構成によれば、脱水ろ液を別途ろ液処理槽で処理して残留高分子凝集剤を除去するようにしたので、処理槽では、残留高分子凝集剤の影響を受けることなく、安定して膜分離を行える。
【００１３】
脱水ろ液処理水中に含まれる懸濁物質は、固液分離手段あるいは処理槽内の膜分離装置により分離される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の膜分離活性汚泥方法が行われる水処理施設の装置構成を示し、膜分離装置１１を内部に設置した第１活性汚泥槽１２と汚泥貯留槽１３と脱水機１４と脱水ろ液槽１５と第２活性汚泥槽１６とが設けられている。膜分離装置１１は、先に図２を用いて説明したものと同様の構成を有しているので説明を省略する。
【００１５】
このような水処理施設では、被処理水１７を第１活性汚泥槽１２内に導入して活性汚泥処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液１８を膜分離装置１１により固液分離し、透過水１９を槽外へ導出する。
【００１６】
第１活性汚泥槽１２の内部に徐々に蓄積してくる余剰汚泥２０を適宜引き抜き、汚泥貯留槽１３内に貯留する。そして貯留される間に濃縮された濃縮汚泥２１を取り出して、カチオン系高分子凝集剤２２を混合しつつ脱水機１４に投入して脱水し、脱水ケーキ２３は施設外部の焼却設備（図示せず）などへ搬送し、脱水ろ液２４は脱水ろ液槽１５へ送る。
【００１７】
そして脱水ろ液槽１５より脱水ろ液２４を適当流量で第２活性汚泥槽１６に供給して活性汚泥処理し、槽外へ流出する脱水ろ液処理水２５を第１活性汚泥槽１２へ返送して上記した一連の処理を行う。
【００１８】
このように脱水ろ液２４を第２活性汚泥槽１６で処理することにより、脱水ろ液２４中に含まれる残留高分子凝集剤を分解除去するようにしたので、第１活性汚泥槽１２では、膜分離装置１１によって、残留高分子凝集剤の影響を受けることなく安定して膜分離を行える。
【００１９】
なお、上記した第２活性汚泥槽１６は標準活性汚泥法あるいは接触曝気槽などの活性汚泥法を行うものであればよく、第２活性汚泥槽１６に代えて凝集沈殿処理設備を設けてアニオン系高分子凝集剤と無機凝集剤（硫酸バンド、塩化第２鉄など）とにより凝集分離するなど、物理化学的処理によって残留高分子凝集剤を除去してもよい。
【００２０】
また、第２活性汚泥槽１６の下流側に沈殿槽や内圧型膜装置などの固液分離装置２６を設け、固液分離装置２６に脱水ろ液処理水２５を導いて懸濁物質を分離した後に膜透過水１９と一緒に放流するようにしてもよい。
【００２１】
さらに、汚泥貯留槽１３を省略して余剰汚泥２０に直接高分子凝集剤２２を混合して脱水してもよく、また脱水ろ液槽１５を省略して脱水ろ液２４を直接第２活性汚泥槽１６に供給してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、高分子凝集剤を用いた脱水処理で発生した脱水ろ液を従来のように処理槽へ返送せず、ろ液処理槽で別途処理して残留高分子凝集剤を除去するようにしたことにより、膜分離装置に対する残留高分子凝集剤の影響を排除することができ、安定して膜分離を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜分離活性汚泥方法が行われる水処理施設の装置構成を示した説明図である。
【図２】膜分離活性汚泥方法において従来より使用されている膜分離装置の全体構成図である。
【符号の説明】
11 膜分離装置
12 第１活性汚泥槽
14 脱水機
16 第２活性汚泥槽
17 被処理水
18 活性汚泥混合液
20 余剰汚泥
22 高分子凝集剤
24 脱水ろ液
25 脱水ろ液処理水
26 固液分離装置

Claims (3)

1. 被処理水を処理槽内に導入して活性汚泥処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液をその中に浸漬設置した膜分離装置により固液分離する膜分離活性汚泥法において、処理槽内で発生した余剰汚泥を引き抜いて高分子凝集剤を混合した後に脱水手段により脱水し、脱水ろ液をろ液処理槽に送って活性汚泥処理あるいは物理化学的処理することにより脱水ろ液中の残留高分子凝集剤を除去することを特徴とする膜分離活性汚泥法。
2. ろ液処理槽で処理した脱水ろ液処理水を、固液分離手段を経て放流することを特徴とする請求項１記載の膜分離活性汚泥法。
3. ろ液処理槽で処理した脱水ろ液処理水を処理槽に返送することを特徴とする請求項１記載の膜分離活性汚泥法。

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