JP3744425B2 - Membrane separation wastewater treatment equipment - Google Patents

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JP3744425B2 JP2002006011A JP2002006011A JP3744425B2 JP 3744425 B2 JP3744425 B2 JP 3744425B2 JP 2002006011 A JP2002006011 A JP 2002006011A JP 2002006011 A JP2002006011 A JP 2002006011A JP 3744425 B2 JP3744425 B2 JP 3744425B2
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    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は膜分離廃水処理装置に関し、詳細には、膜分離廃水処理装置における散気装置に活性汚泥混合液が逆流せず、しかも、活性汚泥混合液へのエアの供給を好適に行うことができる散気装置を具備する膜分離廃水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、廃水を微生物により浄化処理する廃水処理装置において、活性汚泥と処理水とを分離するために膜分離による固液分離装置が設けられている。この膜分離による固液分離装置においては、反応水槽内にエアを供給する装置を設け、膜エレメントに付着した活性汚泥の洗浄を気泡が上昇する力を利用して行っている。
従来の散気装置の一例を図7に示す。散気装置60はブロア65と、連通管66と、孔あき管68とにより構成され、ブロア65と孔あき管68とは連通管66により接続されている。また、孔あき管68には、下向きに数ミリのエア抜き孔69を設けた管が用いられており、ブロア65から送出されたエアは、連通管65を通じて孔あき管68のエア抜き孔69から反応槽18内に排出される。
孔あき管68から排出されたエアは気泡となって、反応槽18内に貯留された活性汚泥混合液中で酸素を溶解させながら上昇し、膜分離装置の膜エレメント42を洗浄する作用をなす。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の膜分離廃水処理装置における散気装置は、前記のような孔あき管68を散気管として用いていたため、気泡が粗大なものしか形成できず、活性汚泥混合液への酸素溶解効率が低く、微生物による安定した生物処理を可能とするためには、多くのエアを供給する必要があり、ブロア動力の増大を招いていた。
また、孔あき管68はブロアの運転を停止すると、孔69から活性汚泥混合液を吸い込むため、孔あき管68が目詰まりしてしまうことがあった。孔あき管68が目詰まりした場合、活性汚泥混合液へのエアの供給が不十分になり、生物処理の効率が悪くなるばかりでなく、膜エレメント42の洗浄が十分に行われないため、膜エレメント42の寿命が短くなる等、廃水処理装置の安定運転を行う上での大きな妨げになる。
【0004】
そこで、孔あき管68に設けられている孔69の径を拡大する等の手段がとられているが、孔69の径を大きくすると、気泡が粗大になり、膜エレメント42の洗浄には適している反面、活性汚泥混合液に対する酸素溶解効率は低下してしまうといった課題がある。したがって、生物処理を安定して行うに必要とされるブロア65の動力が更に増大するなどといった他の課題が生じる等、抜本的な解決には至っていない。
【0005】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、膜分離廃水処理装置の散気装置において、膜エレメントの洗浄を効率的なものとし、また、処理槽内へ効率的に酸素を溶解可能とし、さらには、ブロアの運転を停止させた場合においても、活性汚泥混合液が逆流して、散気パイプに目詰まりが生じることを防止し、省エネルギーで、しかも安定運転を可能とする膜分離廃水処理装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明に係る膜分離廃水処理装置は以下に示す構成を備えるものである。
すなわち、廃水を微生物により浄化処理する反応槽と、反応槽に浸漬され、活性汚泥混合液を固液分離するための膜エレメントを備えた固液分離装置と、反応槽内で前記膜エレメントの下方に配置され、反応槽にエアを供給するための散気装置とにより構成される膜分離廃水処理装置において、前記散気装置は、底面が開口した箱体と、該箱体の上板を上下に貫通して取り付けられた気泡放出管と、前記箱体内に連通して設けられた連通管と、連通管に接続したブロアとにより構成され、前記気泡放出管下端部が、スラッシュカットされていると共に、前記箱体内部において、前記気泡放出管の下端部が前記連通管の先端部より低位に配設され、ブロアから供給されるエアが箱体内にエア層を形成し、該エア層を介して気泡放出管にエアが供給されることを特徴とする膜分離廃水処理装置である。
これにより、散気装置のブロアを停止させた場合においても、活性汚泥混合液が逆流して、散気装置を目詰まりさせてしまうことを防止することが可能になった。また、箱体に複数の気泡放出管が接続されている場合、それぞれの気泡放出管から均等にエアを放出させることが可能になった。さらには、ブロア出力の調整でエア放出管から吹き出させるエアの容量を調節することができるため、気泡の大きさを任意に設定することが可能となり、膜エレメントの洗浄や、活性汚泥への酸素供給に際し、両者を効率的に行うことが可能になった。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る膜分離廃水処理装置の実施の形態について、添付図面に沿って詳細に説明する。図1は膜分離廃水処理装置を示す説明図である。
【0008】
本実施の形態においては、膜分離廃水処理装置を、脱窒槽と硝化槽とを備えた硝化・脱窒装置に適用した例について説明していくことにする。
10は硝化・脱窒装置である。硝化・脱窒装置10は、仕切り板12によって仕切られた脱窒槽14および硝化槽16とからなる反応槽18と、反応槽18に流入させる廃水20を貯留する廃水貯留槽30と、反応槽18により脱窒・硝化処理された活性汚泥混合液40を固液分離するための膜エレメント42と、膜エレメント42により固液分離された処理水を吸引するポンプ50と、硝化槽16にエアを供給するための散気装置60と、硝化槽16内の活性汚泥混合液40を脱窒槽14に還流させるポンプ70とにより構成されている。
【0009】
廃水貯留槽30には、スクリーンにより大きなごみを除去した廃水を貯留する。廃水貯留槽30に貯留された廃水20は、制御部によりその送水量を制御して廃水貯留槽30と脱窒槽14とを連結するパイプライン32を通じて順次脱窒槽14に送水される。脱窒槽14への送水量は、反応槽18からポンプ50により排出された処理水の量と同量となるように制御部により制御され、反応槽18に貯留される水量は、常に一定となるように制御される。
【0010】
脱窒槽14に流入した廃水20は嫌気性状態において、活性汚泥中の脱窒菌の作用によって廃水中のBOD成分の分解および脱窒処理がなされる。脱窒槽14の底部には、ポンプ80が配設されており、脱窒槽14内の攪拌混合を行っている。
【0011】
脱窒槽を経由した活性汚泥混合液40は、仕切り12、12に挟まれた連通路82を通り、硝化槽16に流入する。硝化槽16は、活性汚泥混合液40を硝化処理するためのものである。この硝化処理では、好気性状態の下、硝化菌により活性汚泥混合液40のアンモニア態窒素が硝化処理されて硝酸になる。続いて、硝化槽16で硝化処理された活性汚泥混合液40を再度脱窒槽14に送り返すことにより、活性汚泥混合液40中の窒素成分が窒素ガスとして大気に放出されて窒素除去がなされる。
【0012】
脱窒槽14において再度窒素除去がなされた活性汚泥混合液40は、再度硝化槽16に送り出され、再び硝化処理がなされる。硝化槽16では膜エレメント42を使用して、活性汚泥混合液40から処理水を取り出す操作がなされる。処理水は活性汚泥混合液40中に含まれる活性汚泥を固液分離することによって得られる。
本実施の形態においては、固液分離装置として膜エレメント42とポンプ50を用いた膜分離方式を採用している。
【0013】
以上に説明したように、脱窒槽14では、嫌気性状態の下に脱窒処理がなされ、硝化槽16では好気性状態の下に硝化処理がなされるから、脱窒槽14と硝化槽16とを連通する連通路82に逆止弁(図示せず)を設け、各槽における嫌気状態と、好気状態との区別を明確にするのが好ましい。
【0014】
また、膜エレメント42には、逆止弁52を介してポンプ50に接続する取水管54が接続されており、ポンプ50により、膜エレメント42が固液分離した処理水を排出させる。処理水の排出量の情報が図示しない制御部に伝達され、制御部は廃水貯留槽30から脱窒槽14に流入する廃水20の水量を制御する。
逆止弁52は、ポンプ50により浄水を排出した後、ポンプ50の運転を止めた際に、取水管54内にある排出途中の処理水が硝化槽16に逆流するのを防ぐためのものである。
【0015】
硝化槽16の下部には、硝化槽16内の活性汚泥混合液40を脱窒槽14に送り返すための循環用パイプライン72が連通している。循環用パイプライン72には、ポンプ70が配設されており、ポンプ70により循環用パイプライン72を経由して、硝化槽16により処理された活性汚泥混合液40が再び脱窒槽14に流入される。これにより活性汚泥混合液40は脱窒槽14から硝化槽16へ、硝化槽16から脱窒槽14へ順次循環し、高度な処理水を得ることができる。
【0016】
なお、硝化槽16で処理された活性汚泥混合液40は、酸素の溶解度が高まっているので、嫌気槽である脱窒槽14にそのまま返送すると、脱窒槽14内で脱窒反応に利用すべき有機物が酸化反応を起こし、脱窒処理の効率が低下してしまう。そこで、循環用パイプライン72の中間に溶存酸素除去装置74を配設し、脱窒槽14に返送する活性汚泥混合液40の溶存酸素を除去して返送するのが好ましい。
【0017】
図2は硝化槽内で膜エレメントの下方に設置する散気装置の構造を示す透視説明図である。
散気装置60は、下部が開口する箱体61と、気泡放出管62と、箱体61内にエアを吹き込むブロア65とにより構成されている。
気泡放出管64は箱体61の上板61aから上方および下方へそれぞれ突出して設けられ、箱体61の内部と硝化槽16とを連通させている。
本実施の形態では、気泡放出管64は、エア吸い込み管63とエア吹き出し管62とにより構成され、エア吹き出し管62は、エア吸い込み管63よりも拡径して形成され、エア吹き出し管62の基部が下方に徐々に縮径するテーパー面に形成されて、エア吸い込み管63がエア吹き出し管62に連結する。64aはエア放出管の基部位置にエア吸い込み管63との連結部の側面に開口させた連通孔である。
【0018】
箱体61の側面には連通管66が連通して設けられ、箱体61内で連通管66は先端部を鉛直方向に延出し、先端が上板61aの下面の近傍に位置する。ここで、箱体61の内部において、エア吸い込み管63の下端部と、連通管66の先端部の位置関係は、連通管66の先端部がより高い位置となるように設定する。
連通管66の他端側に接続されているブロア65からエアを箱体61に供給すると、箱体61内にエアが充てんされ、箱体61内にエア層が形成される。本発明における膜分離廃水処理装置の散気装置は、エア層を介してエア吸い込み管63にエアを供給し、エア吹き出し管62から気泡を硝化槽16に放出させることにより、膜エレメント42および活性汚泥混合液40へエアを供給する。
なお、気泡放出管64の側面には硝化槽16に連通する連通孔64aが配設されているため、エアと硝化槽16内の活性汚泥混合液40とを混合させながら気泡放出管64から気泡が放出される。
【0019】
先述のとおり、箱体61の内部においては、エア吸い込み管63の下端部よりも、連通管66の先端部が高い位置に配置しているから、ブロア65の運転を停止した際において、硝化槽16の活性汚泥混合液40が気泡放出管64から箱体61内に進入しても、箱体61に閉じ込められたエアはそのまま箱体61内に残留し、エア層内に連通管66の先端部が位置することにより、活性汚泥混合液40が連通管66まで進入することがなく、膜エレメント42、活性汚泥へエアを安定して供給することができ、膜エレメント42の寿命を延ばすことができ、また、生物処理の効率も大幅に向上する。
なお、連通管66において、ブロア65と箱体61の中間に逆止弁を配設して、箱体61内のエアを逆止するようにするとよい。
【0020】
図3は図2におけるエア放出管62の矢視図である。本実施の形態におけるエア放出管62の上端の開口部内部には井桁状の仕切り板62bが配設されている。仕切り板62bは、エア吸い込み管63から吸い込まれたエアと、気泡放出管64の連通孔64aから吸い込まれた硝化槽16の活性汚泥混合液40とを混合し、エア吹き出し管62より吹き出すエアの気泡を細かくする作用をなす。
このように井桁状に形成された仕切り板62bを設ければ、硝化槽16に供給されるエアの気泡が微細化されるので、酸素溶解度を高めることができ、活性汚泥による硝化処理が効率的になされるようになる。なお、気泡を微細化する機構はこれに限定されず、例えば、エア吹き出し管62の内側壁からエア吹き出し管62の中心に向けて突出する突起体を多数個配設するといった他の形態であってもよいのはもちろんである。
【0021】
図4は本発明に係る膜分離廃水処理装置におけるエア吸い込み管の説明図である。エア吸い込み管63の先端部形状がスラッシュカットされている点が先の実施形態と異なる点である。エア吸い込み管63の下端部をスラッシュカットしたことにより、ブロア65の出力に応じて水面の位置、すなわち、エア層の位置が変動する。これにより、箱体61内のエア層の容積が変化すると共に、エア吸い込み管63の先端部の開口面積が変化するため、エア吹き出し管62から供給されるエアの量を調整することができる。ブロア出力を上げると、箱体61内のエア層のスペースが大きくなり、エア吸い込み管63の開口面積が大きくなるので、エア吹き出し管62から供給されるエア量も多くなる。このようにして供給される気泡は、膜エレメント42の洗浄をする際において効果的なものとなる。
反面、ブロア出力を下げると、箱体61内のエア層のスペースが小さくなり、エア吸い込み管63の開口面積が小さくなるので、エア吹き出し管62から供給されるエア量が少なくなる。この場合は、エア吹き出し管62より供給される気泡が小さくなるため、酸素溶解効率が向上し、活性汚泥への酸素供給をする際において効果的なエア供給となる。
本実施の形態の散気装置によれば、膜エレメント42の洗浄と、酸素溶解効率の二律背反する2通りのエアの供給を一つのブロアで制御することが可能となる。
【0022】
図5はエア吸い込み管の他の実施の形態を示した説明図である。エア吸い込み管63の先端部にスリット63aが配設されている点が本実施形態の特徴点である。スリット63aはエア吸い込み管63の先端からエア吸い込み管63の長さ方向に伸びた長孔状に形成されている。このようなスリット63aを配設したことにより、エア吸い込み管63が水中に没入する深さによってスリット63aの開口面積が変動し、先端がスラッシュカットされたエア吸い込み管63と同様にブロア出力に応じてエアの排出量を調整可能とする効果が得られることに加えて、エアがスリット63aを通過した際に、エアが乱されて、エア吸い込み管63の内部で気泡が微細化されやすくなるため、酸素溶解度を向上させるのに有効に作用する。
【0023】
図6は散気装置の箱体と膜エレメントとの間に気泡分配板を配設した実施の形態を示す説明図である。気泡分配板67は、膜エレメント42の1つずつ対応して気泡放出管64が配設され、各気泡放出管64ごとにこれを仕切るように気泡分配板67が設けられている。このように、一つの膜エレメント42に対し少なくとも一つの気泡放出管64が対応して設置したことにより、それぞれの膜エレメント42に対して均等にエアを供給することができる。これにより、膜エレメント42の一部にエアが供給されずにその膜エレメント42に付着した活性汚泥を取り除くことができずに、目詰まりするといった問題を解消することができ、ポンプの損傷も未然に防ぐことができ、安定した廃水処理が可能になる。
また、気泡放出管64から供給されたエアがすべて膜エレメント42を通過してから硝化槽16に供給されるため、膜エレメント42の洗浄が確実になされてから硝化槽16に酸素が供給され、エアを有効に利用することができ好適である。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る膜分離廃水処理装置によれば、ブロアを停止させても、散気装置に活性汚泥混合液が逆流してこないので、散気装置の目詰まりを防止することができる。したがって、活性汚泥、膜エレメントへエアを常に安定して供給することが可能になる。また、エア吸い込み管の先端部をスラッシュカットしてあるので、ブロアの出力に応じてエア吸い込み管の先端部開口面積を調整することができるため、供給する気泡の大きさを任意に調整することができる。
これらにより、膜エレメントの洗浄用と、活性汚泥混合液への酸素供給用のエアを一台のブロアにより選択的に供給することが可能となるため、膜分離廃水処理を安定に運転することが可能になると共に、膜分離廃水処理装置の製造コストを削減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 膜分離廃水処理装置を示す説明図である。
【図2】 散気装置の構造を示す透視説明図である。
【図3】 図2におけるエア放出管の矢視図である。
【図4】 本発明に係る膜分離廃水処理装置におけるエア吸い込み管の説明図である。
【図5】 エア吸い込み管の他の実施形態を示した説明図である。
【図6】 散気装置の箱体と膜エレメントとの間に気泡分配板を配設した実施例を示す説明図である。
【図7】 従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 硝化・脱窒装置
14 脱窒槽
16 硝化槽
18 反応槽
30 廃水貯留槽
42 膜エレメント
50、70、80 ポンプ
60 散気装置
61 箱体
62 エア吹き出し管
62b 仕切り板
63 エア吸い込み管
63a スリット
64 気泡放出管
64a 連通孔
65 ブロア
66 連通管
67 分配板
72 循環用パイプライン
74 溶存酸素除去装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a membrane separation wastewater treatment apparatus, and more specifically, the activated sludge mixed liquid does not flow back to the air diffuser in the membrane separation wastewater treatment apparatus, and air can be suitably supplied to the activated sludge mixed liquid. The present invention relates to a membrane separation wastewater treatment apparatus including a diffusible apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a wastewater treatment apparatus that purifies wastewater with microorganisms, a solid-liquid separation apparatus using membrane separation is provided to separate activated sludge and treated water. In this solid-liquid separation device by membrane separation, a device for supplying air is provided in the reaction water tank, and the activated sludge adhering to the membrane element is washed by utilizing the force of rising bubbles.
An example of a conventional air diffuser is shown in FIG. The air diffuser 60 includes a blower 65, a communication pipe 66, and a perforated pipe 68, and the blower 65 and the perforated pipe 68 are connected by the communication pipe 66. Further, the perforated pipe 68 is a pipe provided with an air vent hole 69 of several millimeters downward, and the air sent from the blower 65 passes through the communication pipe 65 and the air vent hole 69 of the perforated pipe 68. To the reaction tank 18.
The air discharged from the perforated pipe 68 becomes bubbles and rises while dissolving oxygen in the activated sludge mixed liquid stored in the reaction tank 18, and acts to clean the membrane element 42 of the membrane separator. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the diffuser in the conventional membrane separation wastewater treatment apparatus uses the perforated pipe 68 as the diffuser pipe, only bubbles with coarse particles can be formed, and the efficiency of dissolving oxygen in the activated sludge mixture is low. In order to enable stable biological treatment with microorganisms, it is necessary to supply a large amount of air, leading to an increase in blower power.
Further, when the operation of the blower is stopped, the perforated pipe 68 sucks the activated sludge mixed solution from the hole 69, so that the perforated pipe 68 may be clogged. When the perforated pipe 68 is clogged, not only the air supply to the activated sludge mixed solution becomes insufficient and the biological treatment efficiency is deteriorated, but also the membrane element 42 is not sufficiently washed. This greatly hinders stable operation of the wastewater treatment apparatus, such as shortening the life of the element 42.
[0004]
Therefore, measures such as enlarging the diameter of the hole 69 provided in the perforated pipe 68 are taken. However, if the diameter of the hole 69 is increased, the bubbles become coarse and suitable for cleaning the membrane element 42. On the other hand, there is a problem that the oxygen dissolution efficiency with respect to the activated sludge mixed liquid decreases. Therefore, a fundamental solution has not yet been reached, such as the occurrence of other problems such as a further increase in the power of the blower 65 required to stably perform biological treatment.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems. In the aeration apparatus of the membrane separation wastewater treatment apparatus, the membrane element can be efficiently washed, and oxygen can be efficiently introduced into the treatment tank. Dissolvable, and even when the blower operation is stopped, the activated sludge mixed liquid flows backward to prevent clogging of the diffuser pipe, thereby enabling energy-saving and stable operation. An object of the present invention is to provide a membrane separation wastewater treatment apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention has the following configuration.
That is, a reaction tank that purifies wastewater with microorganisms, a solid-liquid separation device that is immersed in the reaction tank and has a membrane element for solid-liquid separation of the activated sludge mixed liquid, and a lower part of the membrane element in the reaction tank In the membrane separation wastewater treatment apparatus configured to be provided with an air diffuser for supplying air to the reaction tank, the air diffuser includes a box with an open bottom and an upper plate of the box up and down. A bubble discharge pipe that is attached to the box, a communication pipe that communicates with the inside of the box, and a blower that is connected to the communication pipe. The lower end of the bubble discharge pipe is slash-cut. In addition, the lower end portion of the bubble discharge pipe is disposed lower than the tip end portion of the communication pipe inside the box body, and the air supplied from the blower forms an air layer in the box body, and the air layer is interposed therebetween. Air is supplied to the bubble discharge tube. A membrane separation wastewater treatment apparatus characterized by being.
Thereby, even when the blower of the air diffuser is stopped, it becomes possible to prevent the activated sludge mixed liquid from flowing backward and clogging the air diffuser. Further, when a plurality of bubble discharge tubes are connected to the box, it is possible to discharge air evenly from the respective bubble discharge tubes. Furthermore, since the volume of air blown out from the air discharge pipe can be adjusted by adjusting the blower output, it is possible to arbitrarily set the size of bubbles, cleaning membrane elements and oxygen to activated sludge. When supplying, it became possible to perform both efficiently.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing a membrane separation wastewater treatment apparatus.
[0008]
In the present embodiment, an example in which the membrane separation wastewater treatment apparatus is applied to a nitrification / denitrification apparatus including a denitrification tank and a nitrification tank will be described.
Reference numeral 10 denotes a nitrification / denitrification device. The nitrification / denitrification apparatus 10 includes a reaction tank 18 including a denitrification tank 14 and a nitrification tank 16 partitioned by a partition plate 12, a waste water storage tank 30 for storing waste water 20 flowing into the reaction tank 18, and a reaction tank 18. A membrane element 42 for solid-liquid separation of the activated sludge mixed liquid 40 denitrified and nitrified by the above, a pump 50 for sucking the treated water solid-liquid separated by the membrane element 42, and supplying air to the nitrification tank 16 An aeration device 60 for performing the above and a pump 70 for refluxing the activated sludge mixed solution 40 in the nitrification tank 16 to the denitrification tank 14.
[0009]
The wastewater storage tank 30 stores wastewater from which large waste has been removed by a screen. The waste water 20 stored in the waste water storage tank 30 is sequentially supplied to the denitrification tank 14 through a pipeline 32 that connects the waste water storage tank 30 and the denitrification tank 14 by controlling the amount of water supplied by the control unit. The amount of water supplied to the denitrification tank 14 is controlled by the control unit so as to be equal to the amount of treated water discharged from the reaction tank 18 by the pump 50, and the amount of water stored in the reaction tank 18 is always constant. To be controlled.
[0010]
In the anaerobic state, the wastewater 20 flowing into the denitrification tank 14 is decomposed and denitrified by the action of denitrifying bacteria in the activated sludge. A pump 80 is disposed at the bottom of the denitrification tank 14 and performs stirring and mixing in the denitrification tank 14.
[0011]
The activated sludge mixed liquid 40 that has passed through the denitrification tank flows into the nitrification tank 16 through the communication path 82 sandwiched between the partition plates 12 and 12. The nitrification tank 16 is for nitrifying the activated sludge mixed liquid 40. In this nitrification treatment, ammonia nitrogen in the activated sludge mixed solution 40 is nitrified into nitric acid by nitrifying bacteria under an aerobic condition. Subsequently, the activated sludge mixed solution 40 that has been nitrified in the nitrification tank 16 is sent back to the denitrification tank 14 again, whereby the nitrogen component in the activated sludge mixed solution 40 is released into the atmosphere as nitrogen gas, and nitrogen is removed.
[0012]
The activated sludge mixed liquid 40 from which nitrogen has been removed again in the denitrification tank 14 is sent again to the nitrification tank 16 and again subjected to nitrification treatment. In the nitrification tank 16, the membrane element 42 is used to take out the treated water from the activated sludge mixed solution 40. The treated water is obtained by solid-liquid separation of the activated sludge contained in the activated sludge mixed liquid 40.
In the present embodiment, a membrane separation system using a membrane element 42 and a pump 50 is employed as a solid-liquid separation device.
[0013]
As described above, the denitrification tank 14 is denitrified under an anaerobic condition, and the nitrification tank 16 is nitrified under an aerobic condition. It is preferable to provide a check valve (not shown) in the communication passage 82 that communicates to clarify the distinction between the anaerobic state and the aerobic state in each tank.
[0014]
The membrane element 42 is connected to a water intake pipe 54 connected to the pump 50 via a check valve 52, and the pump 50 discharges treated water separated from the membrane element 42 by solid-liquid separation. Information on the discharge amount of the treated water is transmitted to a control unit (not shown), and the control unit controls the amount of waste water 20 flowing from the waste water storage tank 30 into the denitrification tank 14.
The check valve 52 prevents the treated water in the intake pipe 54 from flowing back into the nitrification tank 16 when the operation of the pump 50 is stopped after the purified water is discharged by the pump 50. is there.
[0015]
A circulation pipeline 72 for sending the activated sludge mixed solution 40 in the nitrification tank 16 back to the denitrification tank 14 communicates with the lower part of the nitrification tank 16. The circulation pipeline 72 is provided with a pump 70, and the activated sludge mixed solution 40 treated by the nitrification tank 16 flows again into the denitrification tank 14 via the circulation pipeline 72 by the pump 70. The As a result, the activated sludge mixed liquid 40 is circulated sequentially from the denitrification tank 14 to the nitrification tank 16 and from the nitrification tank 16 to the denitrification tank 14, thereby obtaining highly treated water.
[0016]
Since the activated sludge mixed solution 40 treated in the nitrification tank 16 has increased oxygen solubility, if it is returned to the denitrification tank 14 as an anaerobic tank as it is, the organic matter to be used for the denitrification reaction in the denitrification tank 14. Causes an oxidation reaction, and the efficiency of the denitrification process decreases. Therefore, it is preferable to dispose the dissolved oxygen removal device 74 in the middle of the circulation pipeline 72 to remove the dissolved oxygen from the activated sludge mixed solution 40 to be returned to the denitrification tank 14 and return it.
[0017]
FIG. 2 is a perspective explanatory view showing the structure of an air diffuser installed below the membrane element in the nitrification tank.
The air diffuser 60 includes a box body 61 whose lower portion is open, a bubble discharge pipe 62, and a blower 65 that blows air into the box body 61.
The bubble discharge pipe 64 is provided so as to protrude upward and downward from the upper plate 61a of the box body 61, and communicates the inside of the box body 61 with the nitrification tank 16.
In the present embodiment, the bubble discharge pipe 64 is composed of an air suction pipe 63 and an air blow pipe 62, and the air blow pipe 62 is formed with a diameter larger than that of the air suction pipe 63. The base is formed in a tapered surface that gradually decreases in diameter downward, and the air suction pipe 63 is connected to the air blowing pipe 62. Reference numeral 64a denotes a communication hole opened on the side surface of the connecting portion with the air suction pipe 63 at the base position of the air discharge pipe.
[0018]
A communication pipe 66 is provided in communication with the side surface of the box body 61. The communication pipe 66 extends in the vertical direction in the box body 61, and the front end is located near the lower surface of the upper plate 61a. Here, in the box body 61, the positional relationship between the lower end portion of the air suction pipe 63 and the distal end portion of the communication tube 66 is set so that the distal end portion of the communication tube 66 is at a higher position.
When air is supplied to the box body 61 from the blower 65 connected to the other end side of the communication pipe 66, the box body 61 is filled with air, and an air layer is formed in the box body 61. The aeration apparatus of the membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention supplies air to the air suction pipe 63 through the air layer and discharges air bubbles from the air blowing pipe 62 to the nitrification tank 16, so that the membrane element 42 and the active device are activated. Air is supplied to the sludge mixture 40.
Since a communication hole 64 a communicating with the nitrification tank 16 is provided on the side surface of the bubble discharge pipe 64, the air bubbles are discharged from the bubble discharge pipe 64 while mixing the air and the activated sludge mixed liquid 40 in the nitrification tank 16. Is released.
[0019]
As described above, in the inside of the box body 61, the tip end portion of the communication pipe 66 is disposed at a position higher than the lower end portion of the air suction pipe 63, so that when the operation of the blower 65 is stopped, the nitrification tank Even if 16 activated sludge mixed liquids 40 enter the box 61 from the bubble discharge pipe 64, the air trapped in the box 61 remains in the box 61 as it is, and the tip of the communication pipe 66 in the air layer. Since the activated sludge mixed liquid 40 does not enter the communication pipe 66, the air can be stably supplied to the membrane element 42 and the activated sludge, thereby extending the life of the membrane element 42. And the efficiency of biological treatment is greatly improved.
In the communication pipe 66, a check valve may be provided between the blower 65 and the box body 61 so as to check the air in the box body 61.
[0020]
FIG. 3 is an arrow view of the air discharge pipe 62 in FIG. In the opening of the upper end of the air discharge pipe 62 in the present embodiment, a cross-shaped partition plate 62b is disposed. The partition plate 62 b mixes the air sucked from the air suction pipe 63 and the activated sludge mixed solution 40 of the nitrification tank 16 sucked from the communication hole 64 a of the bubble discharge pipe 64, and the air blown out from the air blowing pipe 62. It works to make bubbles fine.
If the partition plate 62b formed in a cross-like shape is provided in this way, the air bubbles supplied to the nitrification tank 16 are made finer, so that the oxygen solubility can be increased and the nitrification treatment with activated sludge is efficient. Will be made. Note that the mechanism for refining the bubbles is not limited to this, and for example, there is another form in which a large number of protrusions protruding from the inner wall of the air blowing pipe 62 toward the center of the air blowing pipe 62 are disposed. Of course.
[0021]
FIG. 4 is an explanatory view of an air suction pipe in the membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention. The point that the tip shape of the air suction pipe 63 is slash-cut is different from the previous embodiment. By slash-cutting the lower end portion of the air suction pipe 63, the position of the water surface, that is, the position of the air layer varies according to the output of the blower 65. As a result, the volume of the air layer in the box 61 changes and the opening area of the tip of the air suction pipe 63 changes, so that the amount of air supplied from the air blowing pipe 62 can be adjusted. When the blower output is increased, the space of the air layer in the box body 61 is increased, and the opening area of the air suction pipe 63 is increased, so that the amount of air supplied from the air blowing pipe 62 is also increased. The bubbles supplied in this manner are effective when the membrane element 42 is cleaned.
On the other hand, when the blower output is lowered, the space of the air layer in the box body 61 is reduced, and the opening area of the air suction pipe 63 is reduced, so that the amount of air supplied from the air blowing pipe 62 is reduced. In this case, since the bubbles supplied from the air blowing pipe 62 are reduced, the oxygen dissolution efficiency is improved, and the air supply is effective when supplying oxygen to the activated sludge.
According to the air diffuser of the present embodiment, it is possible to control the cleaning of the membrane element 42 and the two air supplies that contradict the oxygen dissolution efficiency with a single blower.
[0022]
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the air suction pipe. A feature of this embodiment is that a slit 63a is provided at the tip of the air suction pipe 63. The slit 63 a is formed in a long hole shape extending from the tip of the air suction pipe 63 in the length direction of the air suction pipe 63. By providing such a slit 63a, the opening area of the slit 63a varies depending on the depth at which the air suction pipe 63 is immersed in water, and the air suction pipe 63 has a tip that is slash-cut. In addition to obtaining the effect of making it possible to adjust the amount of air discharged, the air is disturbed when the air passes through the slit 63a, and the air bubbles are easily miniaturized inside the air suction pipe 63. It works effectively to improve oxygen solubility.
[0023]
FIG. 6 is an explanatory view showing an embodiment in which a bubble distribution plate is disposed between a box body and a membrane element of an air diffuser. The bubble distribution plate 67 is provided with bubble release tubes 64 corresponding to each of the membrane elements 42, and the bubble distribution plate 67 is provided so as to partition each bubble release tube 64. Thus, by providing at least one bubble discharge pipe 64 corresponding to one membrane element 42, air can be evenly supplied to each membrane element 42. As a result, the problem that the activated sludge adhering to the membrane element 42 cannot be removed without air being supplied to a part of the membrane element 42 can be solved, and the pump can be damaged. Therefore, stable wastewater treatment becomes possible.
Further, since all of the air supplied from the bubble discharge pipe 64 passes through the membrane element 42 and is supplied to the nitrification tank 16, oxygen is supplied to the nitrification tank 16 after the membrane element 42 is reliably cleaned, Air can be used effectively, which is preferable.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention, even if the blower is stopped, the activated sludge mixed liquid does not flow back into the aeration apparatus, so that the clogging of the aeration apparatus is prevented. be able to. Therefore, it becomes possible to always supply air stably to the activated sludge and the membrane element . Also, since are slash cut tip of the air suction duct, it is possible to adjust the end opening area of the air suction tube in accordance with the output of the blower, optionally adjusting the size of the bubble supplying be able to.
As a result, it becomes possible to selectively supply air for cleaning the membrane element and supplying oxygen to the activated sludge mixed solution with a single blower, so that the membrane separation wastewater treatment can be operated stably. It becomes possible, and the manufacturing cost of the membrane separation wastewater treatment apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing a membrane separation wastewater treatment apparatus .
FIG. 2 is a perspective explanatory view showing the structure of the air diffuser.
FIG. 3 is an arrow view of the air discharge tube in FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory view of an air suction pipe in the membrane separation wastewater treatment apparatus according to the present invention .
FIG. 5 is an explanatory view showing another embodiment of the air suction pipe.
FIG. 6 is an explanatory view showing an embodiment in which a bubble distribution plate is disposed between a box body of a diffuser and a membrane element.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Nitrification / denitrification apparatus 14 Denitrification tank 16 Nitrification tank 18 Reaction tank 30 Waste water storage tank 42 Membrane element 50, 70, 80 Pump 60 Air diffuser 61 Box 62 Air blowing pipe 62b Partition plate 63 Air suction pipe 63a Slit 64 Bubble Release pipe 64a Communication hole 65 Blower 66 Communication pipe 67 Distribution plate 72 Circulating pipeline 74 Dissolved oxygen removing device

Claims (1)

廃水を微生物により浄化処理する反応槽と、反応槽に浸漬され、活性汚泥混合液を固液分離するための膜エレメントを備えた固液分離装置と、反応槽内で前記膜エレメントの下方に配置され、反応槽にエアを供給する散気装置とにより構成される膜分離廃水処理装置において、
前記散気装置は、底面が開口した箱体と、該箱体の上板を上下に貫通して取り付けられた気泡放出管と、前記箱体内に連通して設けられた連通管と、連通管に接続したブロアとにより構成され、
前記気泡放出管下端部が、スラッシュカットされていると共に、前記箱体内部において、前記気泡放出管の下端部が前記連通管の先端部より低位に配設され、ブロアから供給されるエアが箱体内にエア層を形成し、該エア層を介して気泡放出管にエアが供給されることを特徴とする膜分離廃水処理装置。
A reaction tank that purifies wastewater with microorganisms, a solid-liquid separation device that is immersed in the reaction tank and has a membrane element for solid-liquid separation of the activated sludge mixed liquid, and disposed below the membrane element in the reaction tank In the membrane separation wastewater treatment apparatus constituted by a diffuser for supplying air to the reaction tank,
The air diffuser includes: a box having an open bottom; a bubble discharge pipe attached through the upper plate of the box up and down; a communication pipe provided in communication with the box; and a communication pipe And a blower connected to
The lower end portion of the bubble discharge pipe is slash-cut, and the lower end portion of the bubble discharge pipe is disposed lower than the distal end portion of the communication pipe inside the box, and the air supplied from the blower is in the box A membrane separation wastewater treatment apparatus, wherein an air layer is formed in the body, and air is supplied to the bubble discharge pipe through the air layer.
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