JP3784236B2 - 浸漬型膜分離装置のための散気装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は浸漬型膜分離装置のための散気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機物濃度や窒素濃度の高い有機性汚水を処理するために、浸漬型膜分離装置が用いられている。この膜分離を利用した活性汚泥処理は、処理水質が安定し、維持管理も容易なことから、広く普及し始めている。
【0003】
図12は、膜分離装置を利用した一般的な水処理装置の概略構成を示す。ここでは、前処理設備2にて流入汚水1からの夾雑物を除去した後、流量調整槽3に貯留し、一定の流量にて生物処理槽4に供給するように構成されている。この生物処理槽4は、ばっ気槽にて構成され、槽内の活性汚泥により汚水中の有機物質を分解除去する。生物処理槽4における汚水中には膜分離装置5が浸漬設置されて、汚水を固液分離する。ろ液は、減菌槽6で減菌処理されて放流される。生物処理槽4における膜分離装置5よりも下方の位置には、散気装置7が設けられている。この散気装置7は、槽4の外部に設けられたブロワ8から空気の供給を受けて、槽4の内部へばっ気用の空気を放出するとともに、それにより生じた気泡を浮力の作用により膜分離装置5の表面に沿って上昇させることで、この膜分離装置5を洗浄させる役割をも果たす。
【0004】
図13および図14は、従来の散気装置7の概略構成を示す。この従来の散気装置7は、図示のように、ブロワ8からの空気供給管11に本管12が接続された構成とされ、この本管12は、この本管12の上方に設置される膜分離装置の大きさに対応した広がりを有するループ状に形成されている。そして、このループ状の本管12の底部を鉛直方向に貫通して下向きに開口する散気孔13が、この本管12の長さ方向に沿って複数形成されている。
【0005】
このような構成であると、ブロワ8から空気供給管11を経て本管12に供給された空気14は、散気孔13から生物処理槽4の内部の汚水中に下向きに噴出され、浮力の作用により上向きの気泡流となって、本管12よりも上方に設けられている膜分離装置に向かう。上述のように、散気孔13を下向きに形成するとともに、この散気孔13の直径を10mm程度の小径とすることで、この散気孔13をから噴出される空気14の流速を向上させて、この散気孔13が汚泥によって閉塞することが一応防止されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような浸漬型膜分離活性汚泥法を適用した水処理装置では、膜分離装置5によって活性汚泥の固液分離を完璧に行うことができるため、活性汚泥濃度を高くした運転が可能である点が、大きな特長となっている。しかし、汚泥濃度を高くすると、汚泥の粘性が増して、上述のように単に小径で下向きに形成しただけの散気孔13では、閉塞が生じる危険性が増大してくる。この閉塞は、汚水中から散気孔13を通って本管12の内部に入り込んだ汚泥が、この本管12の内部の空気によって乾燥されることによって発生するものである。
【0007】
浸漬型膜分離活性汚泥法に用いられる散気装置7は、図12に示すように膜分離装置5に付属しているのが普通であり、閉塞が生じたと思われる散気装置7を点検洗浄するためには、この散気装置7のみならず膜分離装置5をも一体に槽外に取り出す必要があり、作業が大掛かりになる。
【0008】
そこで本発明は、浸漬型膜分離装置に付属する散気装置において、散気孔の閉塞を確実に防止できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため本発明は、処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置が、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたものである。
【0010】
このような構成において、汚泥による散気装置の閉塞を防止するためには、散気孔すなわち空気噴出口における空気の噴出速度を速くすればよいが、口径の大きな本管に口径の小さな空気噴出口を単に貫通形成しただけのものでは、本管におけるこの空気噴出口の近傍のみしか空気流速が速くならず、したがって閉塞を効果的に防止できないところ、本発明によれば、合計断面積が本管の断面積よりも小さくなる複数の枝管を設けて、各枝管の内部の空気流速を本管の内部の空気流速よりも速くしたうえで、この枝管に鉛直部を設けて、この空気流速の速い部分の長さを確保したため、汚泥による閉塞の発生が効果的に防止されることになる。なお、鉛直部の長さは具体的には30mm以上であるのが好適である。
【0011】
また、散気のための空気量を増大させることなしに空気の噴出速度を速くするためには、それに伴って必然的に空気噴出口の数を少なくしなければならず、したがってその場合には、ばっ気を行うことができる部分の平面積が小さくなってしまうが、本発明によれば、枝管が水平部を有する構成として、この水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたため、平面視で広い範囲にばっ気を行うことが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態の浸漬型膜分離装置のための散気装置の概略構成を示す。ここで21は本管であり、空気供給装置としてのブロワ8からの空気供給管11に接続されている。この本管21は、図外の膜分離装置の下方における、この膜分離装置の中心部に対応する位置において、真直な水平方向に設けられている。図3に示すように、本管21はその先端が蓋部22によって閉じられている。
【0013】
本管21には、この本管21の長さ方向に沿って複数の枝管23が接続されており、これらの枝管23は、その合計断面積が本管21の断面積よりも小さくなるように形成されるとともに、本管21の長さ方向に互いに距離をおいて設けられている。各枝管23は逆T字形に形成されて、鉛直部24と水平部25とを有し、鉛直部24は、その上端が本管21の底部に連通された状態で、この本管21から鉛直方向の下向きに延びるように配置されている。この鉛直部24は、30mm程度以上の長さに形成されるのが好適であり、その下端は、水平部25の中央部分に連通されている。水平部25は、本管21と直交する水平方向に配置されており、その両端が開口されることで空気噴出口26が形成されている。
【0014】
上述のように、複数の枝管23の断面積の合計は、本管21の断面積よりも小さくなるように構成されている。これにより、枝管23の内部を流れる空気14の流速を速くすることができ、したがって空気噴出口26からの空気14の噴出速度も速くすることができる。このため、周囲の汚泥が枝管23や本管21の内部に入り込むことを効果的に防止でき、この汚泥が管内の空気に触れて乾燥することによる閉塞の発生を確実に防止することができる。詳細には、このように空気流速の速い枝管23の内部に汚泥が入り込みにくくなるのみならず、特に鉛直部24を設けることで枝管23を長く構成して、空気14の流速の高い部分の長さを確保したため、汚泥がこの枝管23を通って本管21の内部まで入り込むという事態もほとんど発生しなくなるという利点がある。
【0015】
また、このように枝管23が所定の長さの鉛直部24および水平部25を有した構成とすることで、この枝管23の空気抵抗が比較的大きくなり、したがって空気供給管11に近い位置に存在する枝管23から集中的に空気が噴出されるなどということがなく、すべての枝管23に空気が分散されて均等な噴出が可能となる。
【0016】
管内への汚泥の入り込みを防止するためには、具体的には、空気噴出口26からの空気の噴出速度を15m/sec程度以上にすることが必要である。この噴出速度がたとえば10m/sec程度以下では、たとえ散気装置を連続運転して連続ばっ気を行っていても、空気の噴出ムラが生じて、散気管内への汚泥の入り込みが避けられなくなる。
【0017】
しかし、このように枝管23の内部の空気流速を速くすると、ブロワ8の能力が一定で散気のための空気量を増大させないという条件下では、必然的に空気噴出口26の数に制限が生じる。これにより、何ら対策を施さないと、膜分離装置の平面積に比べ、ばっ気を行うことができる平面積の方が小さくなってしまう。この対策として、空気噴出口の開口面積を小さくすると、この空気噴出口の数を増やしてその分布を広げることが可能であり、それによってばっ気を行うことができる平面積を大きくすることができるが、空気噴出口の開口面積を小さくすると汚泥による閉塞が起こりやすくなるという弊害が発生する。
【0018】
これに対し本発明によると、枝管23の水平部25によって、空気噴出口26の位置を水平方向に沿って本管21から遠ざけることができ、したがって平面視で広い範囲にばっ気を行うことができる。
すなわち本発明によると、空気噴出口26および枝管23における大きな空気流速を確保して汚泥の侵入を防止しながら、所要の広さのばっ気平面積を確保することができる。
枝管23における水平部25は、図4に示すように鉛直部24が連通された中央部分から両端の空気噴出口26に向けて下向きに傾斜した構成とすることができる。このようにすると、この水平部25の内部に入り込んだ汚泥28を、空気流の作用のみならず、重力の作用によっても効果的に排出することができる。なお、図5に示すように、水平部25の底部27のみを傾斜させた構成とすることもできる。
【0019】
図6に示すように、一部の枝管23は、本管21の蓋部22に接続した構成とすることもできる。
図7および図8に示すように、枝管23をL字形に形成することもできる。すなわち、水平部25は、その一端で鉛直部24に連通するとともに、その他端のみに空気噴出口26が形成された構成とすることもできる。また、図10および図11に示すように、枝管23の水平部25を放射状に形成して、一つの枝管23に多数の空気噴出口26が形成された構成とすることもできる。
【0020】
本管21は、上述のように真直状に形成することができるほかに、たとえば図11に示すようにループ状に形成することもでき、さらにその他の形状とすることもできる。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置が、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されているようにしたため、枝管における大きな空気流速を確保して汚泥の侵入を防止しながら、所要の広さのばっ気平面積を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の浸漬型膜分離装置のための散気装置の概略構成を示す斜視図である。
【図2】図1の散気装置の拡大横断面図である。
【図3】図2に示される部分の縦断面図である。
【図4】同散気装置の変形例の横断面図である。
【図5】同散気装置の他の変形例の横断面図である。
【図6】同散気装置のさらに他の変形例の縦断面図である。
【図7】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図8】図7の散気装置の拡大横断面図である。
【図9】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図10】図9の散気装置の要部の底面図である。
【図11】同散気装置のさらに他の変形例の概略構成を示す斜視図である。
【図12】本発明の散気装置を使用可能な一般的な水処理装置の概略構成を示す図である。
【図13】浸漬型膜分離装置のための従来の散気装置の概略構成を示す斜視図である。
【図14】図13の散気装置の拡大断面図である。
【符号の説明】
8 ブロワ
11 空気供給管
21 本管
23 枝管
24 鉛直部
25 水平部
26 空気噴出口
Claims (2)
- 処理槽の内部における浸漬型膜分離装置よりも下方に設置される散気装置であって、空気供給装置からの空気の供給を受ける水平方向の本管と、この本管に連通するとともに合計断面積が本管の断面積よりも小さくなるように形成された複数の枝管とを有し、各枝管は、本管から下向きに延びる鉛直部と、この鉛直部の下端に連通した水平部とを有し、水平部の先端に空気噴出口が形成されていることを特徴とする浸漬型膜分離装置のための散気装置。
- 枝管は、逆T字形に形成されて、鉛直部が水平部の中央部に連通するとともに、水平部の両端に空気噴出口が形成されていることを特徴とする請求項1記載の浸漬型膜分離装置のための散気装置。
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