JP4502856B2 - 散気装置の目詰まり防止方法及びこの方法を用いた散気装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、下水処理場の反応タンクの内部に設置された散気装置の目詰まり防止方法及びこの方法を用いた散気装置の運転方法に関するものである。

活性汚泥処理を行う下水処理場の反応タンク（曝気槽）の内部には、多数の散気装置が設置され、槽内に酸素を供給している。下水処理用の散気装置には各種の形式のものがあるが、従来から散気板を用いた散気装置が広く使用されている。これはホルダー上面に多孔質の散気板を取り付け、送気用配管から供給された圧縮空気を気泡として水中に噴出する構造のものであり、微細な気泡を均一に発生させることができ、優れた酸素移動効率を達成できる利点がある。

しかし散気板式の散気装置は送気量を設計送気量よりも絞りすぎたり、送気を停止したりすると、槽内汚水が散気板の内部に浸入し、目詰まりを生じさせるという弱点がある。このため特許文献１に示されるように、ホルダー内部に逆止弁を設けて内部の気圧を維持し槽内汚水の逆流を防止する技術や、特許文献２に示されるように送気用配管にモイスチャーブロー配管を接続し、配管内部の圧力を維持して逆流を防止する技術などが提案されている。ところがこのような方法によっても散気装置内部への逆流を完全に防止することはできず、特に長期間にわたって安定した逆流防止効果を得ることは困難であった。

従って散気板式の散気装置が設置された反応タンクは、送気量を常に設計送気量範囲に維持する必要があり、流入汚水量が設計水量よりも少ない場合には過剰な散気が行われることとなり、送気のための送風機動力が無駄になるという問題があった。また循環式硝化脱窒方式を採用している反応タンクにおいては、過剰な散気により溶存酸素濃度が必要以上に上昇し、無酸素槽への持込酸素量が大きくなって脱窒がうまく行えないという問題があった。

特に全面曝気方式の反応タンクにおいては、酸素移動効率を高めるために散気板気孔率を細かくしたものを使用することが多く、この場合には送気量を下げると目詰まりが発生しやすく、上記の問題点が顕著であった。
特開平３−１６５８９７号公報 特開昭５６−１３０８７号公報

従って本発明の第１の目的は、長期間にわたって送気を停止した場合にも、散気装置内部への逆流による散気板の目詰まりを完全に防止することができる散気装置の目詰まり防止方法を提供することである。また本発明の第２の目的は、処理水量が設計水量よりも少ない場合にも過剰な散気を防止することができる散気装置の運転方法を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明の散気装置の目詰まり防止方法は、反応タンク内に散気板式の散気装置を、反応タンク底部面積の１/３のブロックと、２/３のブロックとに分割配置して送気用配管を別系統としておき、一方のブロックの散気装置に送気し、他方のブロックに属する散気装置の内部には上水あるいは処理水を注水し、散気板の目詰まりを防止することを特徴とするものである。なお散気装置とともに、散気装置への送気用配管の内部をも上水あるいは処理水で満たすことが好ましい。

本発明の散気装置の目詰まり防止方法によれば、使用を停止中の散気装置の内部に上水あるいは処理水を注水するので、新たに槽内水が浸入する可能性はない。従って、送気を停止した状態のまま長期間にわたり散気板の目詰まりを防止することができる。

また本発明の散気装置の運転方法によれば、散気装置を複数ブロックに分割配置し、特定ブロックの散気装置にのみ送気して散気を行い、残りのブロックに属する散気装置については上記方法により目詰まりを防止することができる。このため処理水量が設計水量よりも少ない場合には、過剰な散気を防止することができる。

図１は本発明の実施形態を説明するための反応タンクの平面図、図２は垂直断面図、図３は散気装置の拡大断面図である。図１のように、反応タンク１の底部のほぼ全面にわたって散気板式の散気装置２が敷設されている。この散気装置２は、例えば図３に示されるように角型パイプ３の上面に多孔質の散気板４をパッキン５を介して設置し、固定金具６により固定したもので、パイプ３から供給される圧縮空気が貫通孔７から散気板４の下部に入り、散気板４の気孔を通じて水中に微細な気泡として散気されるようになっている。しかし散気装置２の構造は図３のものに限定されるものではない。

図１、図２に示されるように、反応タンク１内の散気装置２は複数ブロックに分割配置されており、外部からの送気用配管８，９をブロック毎に別系統としてある。この実施形態では面積比が２：１となった２つのブロックが形成されている。そして処理水量が設計水量よりも少ない場合には、何れか片方だけのブロックに圧縮空気を送気することにより、過剰な空気供給を防止する。

この実施形態のように、散気装置２を反応タンク１の底部面積の１/３のブロックと２/３のブロックとに分割配置しておけば、散気面積を１/３、２/３、３/３の３通りに変化させることができる。また半々に分割配置し、送気するブロックを定期的に替えることによっても目詰まりを防止することは可能である。しかし、例えば１/４ずつに分割配置すれば散気面積を４通りに変えることができるが、次第に配管が複雑化するのであまり細かいブロックに分割することは実用的ではない。

このように使用するブロックと使用しないブロックとが生じた場合、使用しないブロックの散気装置２には槽内水の逆流による目詰まりの問題が生ずることは前記したとおりである。そこで、使用されない他方のブロックに属する散気装置２の内部には上水あるいは処理水を注水し、散気板の目詰まりを防止する。

注水は、例えば既設の消泡水用配管（反応タンクの表面泡を消すための散水用配管）１０を送気用配管８，９とバルブを介して接続し、消泡水として供給されている上水あるいは処理水を送気用配管８，９から注水する方法で行うことができる。この方法によれば配管及び散気装置２の全体を上水あるいは処理水で満たすことができるので、散気装置２の内部に水深相当のヘッドをかけることができ、槽内水の逆流を完全に防止することができる。この場合、配管途中に４０メッシュ以上のストレーナを設置して処理水中の異物やＳＳを除去し、散気板の目詰まりを防止することが好ましい。

しかし必ずしも送気用配管８，９の全体を水で満たす必要はなく、別系統の注水配管を設置して散気装置２の部分のみに上水あるいは処理水を注水することも可能である。

上記した本発明の目詰まり防止方法によれば、使用を停止中の散気装置２の目詰まりを確実に防止することができるので、従来のように目詰まり防止を目的として常に所定量以上の送気を行う必要がなくなり、複数ブロックに分割配置した散気装置２のうち、特定ブロックの散気装置２のみを運転し、残りのブロックに属する散気装置２の内部には上水あるいは処理水を注水して運転を停止しておくことができる。このため処理水量が少ない場合の過剰散気をなくすることができ、散気用送風機の動力費の節減や、過剰散気による無酸素槽への持込酸素量の上昇などのトラブルを回避することができる。

下水を活性汚泥処理する水深が５ｍの反応タンク（曝気槽）の底面１を１：２の面積比に区画し、それぞれ４１枚と７４枚の散気板を配置した。各散気板の１枚あたりの設計送気量は２０〜４０Ｌ/分である。それぞれ一方のブロックのみに送風し、他方のブロックは送風を停止して処理水で満たす方法で運転を行った。

全部の散気板に最低でも２０Ｌ/分の送気を必要としていた従来法では、送風量は２.３ｍ^３／分以上となる。これに対して１/３のブロックに送気した場合、２/３のブロックに送気した場合では、最低送気量は０.８２ｍ^３／分、１.４８ｍ^３／分となり、より低風量での運転が可能となる。

送気停止側の散気装置内部への槽内水の逆流はなく、散気再開時にも目詰まりは全くなかった。なお、散気再開時には圧縮空気を送気用配管から供給すれば、内部の水は散気板を通じて押し出される。

本発明の実施形態を説明するための反応タンクの平面図である。 反応タンクの垂直断面図である。 散気装置の拡大断面図である。

符号の説明

１ 反応タンク
２ 散気装置
３ 角型パイプ
４ 散気板
５ パッキン
６ 固定金具
７ 貫通孔
８ 送気用配管
９ 送気用配管
１０ 消泡水用配管

Claims (1)

1. 反応タンク内に散気板式の散気装置を、反応タンク底部面積の１/３のブロックと、２/３のブロックとに分割配置して送気用配管を別系統としておき、一方のブロックの散気装置に送気し、他方のブロックに属する散気装置の内部には上水あるいは処理水を注水し、散気板の目詰まりを防止する散気装置の運転方法。

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