JP5469947B2 - Wastewater treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、廃水処理方法に関する。
The present invention relates to a wastewater treatment how.
従来、廃水処理方法では、活性汚泥及び廃水を混合し生物処理槽にて生物処理して汚泥含有生物処理水を得、該汚泥含有生物処理水を固液分離して浄化水を得ている。 Conventionally, in the wastewater treatment method, activated sludge and wastewater are mixed and biologically treated in a biological treatment tank to obtain sludge-containing biologically treated water, and the sludge-containing biologically treated water is solid-liquid separated to obtain purified water.
ところで、斯かる廃水処理方法では、通常、汚泥含有生物処理水の固液分離性を高めるという観点(固液分離性の指標である活性汚泥沈降率(SV30)は、汚泥体積指標(SVI)に活性汚泥の濃度(MLSS濃度)を掛けたものであり、斯かる関係式から、MLSS濃度を低下させるとSV30も低下させることができると考えられる。)から、前記汚泥含有生物処理水のMLSS濃度を8,000mg/L以下にしつつ、処理スペース効率の観点から前記活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)を通常0.2kgBOD/kgSS/dよりも大きく0.4kgBOD/kgSS/d以下に設定している(例えば、非特許文献1,2)。 By the way, in such a wastewater treatment method, the viewpoint of improving the solid-liquid separability of sludge-containing biologically treated water (the activated sludge sedimentation rate (SV30), which is an indicator of the solid-liquid separability, is usually the sludge volume index (SVI)). The concentration of activated sludge (MLSS concentration) is multiplied. From such a relational expression, it is considered that SV30 can also be reduced when the MLSS concentration is lowered.) From the MLSS concentration of the sludge-containing biologically treated water The BOD load on the activated sludge (BOD sludge load) is usually set to be larger than 0.2 kgBOD / kgSS / d and not more than 0.4 kgBOD / kgSS / d from the viewpoint of processing space efficiency. (For example, Non-Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、従来の廃水処理方法では、汚泥含有生物処理水を十分に固液分離することができず、固液分離処理水たる浄化水を十分に得ることができないという問題がある。 However, the conventional wastewater treatment method has a problem that the sludge-containing biologically treated water cannot be sufficiently solid-liquid separated, and the purified water as the solid-liquid separated treated water cannot be sufficiently obtained.
これに対して、本発明者らが鋭意研究したところ、汚泥含有生物処理水の活性汚泥の濃度(MLSS濃度)を10,000mg/L以上にしつつ、活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)が0.2kgBOD/kgSS/d以下となるようにすることにより、固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を生成し得ることを見出した。 On the other hand, when the present inventors diligently researched, while making the density | concentration (MLSS density | concentration) of the activated sludge containing sludge containing biological treatment water 10,000 mg / L or more, the load of BOD with respect to activated sludge (BOD sludge load) Was found to be capable of producing sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties by adjusting the amount to 0.2 kg BOD / kg SS / d or less.
ところで、汚泥含有生物処理水のMLSS濃度は通常8,000mg/L以下であり、斯かる通常のMLSS濃度の汚泥含有生物処理水からMLSS濃度が10,000mg/L以上の汚泥含有生物処理水を効率良く得るには、膜ユニットにより汚泥含有生物処理水(例えば、MLSS濃度が8,000mg/L以下のもの)を膜分離して生物処理槽としての膜濃縮槽内における活性汚泥濃度を高める高濃度化を実施することが考えられる。 By the way, the MLSS concentration of sludge-containing biological treated water is usually 8,000 mg / L or less, and the sludge-containing biological treated water having an MLSS concentration of 10,000 mg / L or more is obtained from the sludge-containing biological treated water having the normal MLSS concentration. In order to obtain it efficiently, a membrane unit is used to increase the activated sludge concentration in a membrane concentration tank as a biological treatment tank by separating the sludge-containing biologically treated water (for example, having an MLSS concentration of 8,000 mg / L or less) into a membrane. It is conceivable to carry out concentration.
しかるに、斯かる方法に於いては、膜ユニットの濾過膜の目詰まりの原因物質である溶解性微生物代謝物(SMP:Soluble Microbial Products)が膜濃縮槽内において濃縮され、該溶解性微生物代謝物(SMP)により濾過膜に目詰まりが生じてしまう。
そして、斯かる目詰まりにより、汚泥含有生物処理水を十分に膜分離することができず、浄化水を得ることが困難となる虞がある。一方で、濾過膜を目詰まりさせる溶解性微生物代謝物(SMP)を除去するには、薬品等で膜を洗浄する必要等があり、手間がかかったり、薬品により濾過膜が損傷されてしまう等の問題も生じ得る。
However, in such a method, a soluble microbial metabolite (SMP) that is a causative substance of the filter membrane of the membrane unit is concentrated in the membrane concentration tank, and the lytic microbial metabolite is concentrated. (SMP) causes clogging of the filtration membrane.
Then, due to such clogging, the sludge-containing biologically treated water cannot be sufficiently membrane-separated, and it may be difficult to obtain purified water. On the other hand, in order to remove the soluble microbial metabolite (SMP) that clogs the filtration membrane, it is necessary to wash the membrane with chemicals, etc., which takes time and damages the filtration membrane by chemicals, etc. Problems can also arise.
本発明は、上記問題点に鑑み、膜分離にて固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得つつ、濾過膜の目詰まりの虞の少ない廃水処理方法および廃水処理装置を提供することを課題とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a wastewater treatment method and a wastewater treatment apparatus that are less likely to clog a filtration membrane while obtaining sludge-containing biologically treated water that is excellent in solid-liquid separation by membrane separation. Is an issue.
本発明は、活性汚泥及び廃水を混合し生物処理槽にて生物処理して汚泥含有生物処理水を得、該汚泥含有生物処理水を固液分離して浄化水を得る廃水処理方法であって、槽内又は槽外に配された膜ユニットにより汚泥含有生物処理水を膜分離して濃縮する膜濃縮槽と、該膜濃縮槽と別体の槽となるように形成された収容槽とを用い、該膜濃縮槽と該収容槽とのそれぞれに移送される廃水の移送割合を調節して廃水を該膜濃縮槽と該収容槽とに供給する廃水供給工程と、前記膜濃縮槽内の活性汚泥濃度を高めてMLSS濃度を10,000mg/L以上、活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)を0.2kgBOD/kgSS/d以下とする高濃度化工程と、MLSS濃度が高められた汚泥含有生物処理水の一部を前記膜濃縮槽外に排出し、該排出された汚泥含有生物処理水の全量を前記収容槽に供給して該収容槽に収容し、該収容槽内の汚泥含有生物処理水を固液分離槽に供給する汚泥含有生物処理水供給工程と、該固液分離槽での固液分離により、固液分離処理水たる浄化水を得る浄化水生成工程とを実施し、前記汚泥含有生物処理水供給工程で前記固液分離槽に供給される汚泥含有生物処理水は、前記固液分離槽での固液分離により前記浄化水と分離された汚泥濃縮水の一部を前記収容槽に返送し、返送された汚泥濃縮水を、前記膜濃縮槽から排出されて収容槽に供給された汚泥含有生物処理水に加えて生物処理したものであることを特徴とする廃水処理方法にある。 The present invention is a wastewater treatment method in which activated sludge and wastewater are mixed and biologically treated in a biological treatment tank to obtain sludge-containing biologically treated water, and purified water is obtained by solid-liquid separation of the sludge-containing biologically treated water. A membrane concentration tank that separates and concentrates sludge-containing biologically treated water by a membrane unit disposed inside or outside the tank, and a storage tank formed to be a separate tank from the membrane concentration tank A waste water supply step of supplying waste water to the membrane concentration tank and the storage tank by adjusting a transfer rate of waste water transferred to each of the membrane concentration tank and the storage tank ; Increased activated sludge concentration to increase MLSS concentration to 10,000 mg / L or higher, BOD load on activated sludge (BOD sludge load) to 0.2 kg BOD / kgSS / d or lower, and MLSS concentration increased Part of the sludge-containing biological treatment water is removed from the membrane concentration tank Out, and exhaust out the total amount of sludge containing biologically treated water is supplied to the container tank is accommodated in the accommodating tank, the sludge containing organisms supplying sludge containing biologically treated water of the housing tank to the solid-liquid separation tank A treated water supply step and a purified water generation step for obtaining purified water as solid-liquid separation treated water by solid-liquid separation in the solid-liquid separation tank, and the solid-liquid separation in the sludge-containing biological treated water supply step The sludge-containing biological treated water supplied to the tank returns a part of the sludge concentrated water separated from the purified water by solid-liquid separation in the solid-liquid separation tank to the storage tank, and the returned sludge concentrated water Is a wastewater treatment method characterized by being biologically treated in addition to the sludge-containing biologically treated water discharged from the membrane concentration tank and supplied to the storage tank .
斯かる廃水処理方法によれば、前記高濃度化工程を実施することにより、膜分離にて固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得ることができる。
また、斯かる廃水処理方法によれば、前記浄化水生成工程を実施することにより、MLSS濃度が高められた汚泥含有生物処理水の一部を前記膜濃縮槽外に排出することにより、前記膜濃縮槽内の溶解性微生物代謝物(SMP)の一部を該膜濃縮槽外に排出することができるため、前記膜濃縮槽内にSMPが蓄積されてしまうのを抑制でき、濾過膜の目詰まりを抑制することができる。
従って、斯かる廃水処理方法によれば、膜分離にて固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得つつ、濾過膜の目詰まりの虞を少なくすることができる。
According to such a wastewater treatment method, sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties can be obtained by membrane separation by carrying out the high concentration step.
Moreover, according to such a wastewater treatment method, by carrying out the purified water generation step, by discharging a part of the sludge-containing biological treated water having an increased MLSS concentration to the outside of the membrane concentration tank, the membrane Since a part of the soluble microbial metabolite (SMP) in the concentration tank can be discharged out of the membrane concentration tank, it is possible to suppress the accumulation of SMP in the membrane concentration tank, and Clogging can be suppressed.
Therefore, according to such a wastewater treatment method, it is possible to reduce the possibility of clogging of the filtration membrane while obtaining sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties by membrane separation.
また斯かる廃水処理方法によれば、前記廃水供給工程を実施することにより、流入する廃水の有機物濃度や水量が変動しても、固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得るために適正な廃水量を前記膜濃縮槽に注入することが可能であるため固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を効率よく得ることができる。
さらに斯かる廃水処理方法によれば、該収容槽の汚泥含有生物処理水が汚泥濃縮水により活性汚泥濃度を高められたものであることから、前記膜濃縮槽に移送されなかった残りの廃水が前記収容槽に多量に移送されても、該廃水に含まれる有機物を十分に分解し得るため、汚泥含有生物処理水に含まれる活性汚泥濃度をより一層高め得る。
さらに、斯かる廃水処理方法によれば、濃縮された汚泥含有生物処理水を収容槽において収容し且つ固液分離により得られた汚泥濃縮水を収容槽に加えて生物処理することにより、該収容槽において汚泥含有生物処理水のMLSS濃度を10,000mg/L以上にして、収容槽においても固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を効率良く得ることができる。
従って、斯かる廃水処理方法によれば、固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得つつ、濾過膜の目詰まりの虞をより一層少なくすることができるという利点がある。
In addition , according to such a wastewater treatment method, in order to obtain sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separability even if the organic matter concentration and the amount of water inflowing wastewater fluctuate by performing the wastewater supply step. Since it is possible to inject an appropriate amount of wastewater into the membrane concentration tank, it is possible to efficiently obtain sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties.
Furthermore , according to such a wastewater treatment method, since the sludge-containing biologically treated water in the storage tank has an activated sludge concentration increased by the sludge concentrate, the remaining wastewater that has not been transferred to the membrane concentrate tank Even if it is transferred in a large amount to the storage tank, the organic matter contained in the wastewater can be sufficiently decomposed, so that the activated sludge concentration contained in the sludge-containing biological treatment water can be further increased.
Furthermore, according to such a wastewater treatment method, the concentrated sludge-containing biologically treated water is accommodated in the accommodating tank, and the sludge concentrated water obtained by solid-liquid separation is added to the accommodating tank and biologically treated, thereby By setting the MLSS concentration of the sludge-containing biologically treated water in the tank to 10,000 mg / L or more, the sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation can be efficiently obtained even in the storage tank.
Therefore, according to such a wastewater treatment method, there is an advantage that it is possible to further reduce the possibility of clogging of the filtration membrane while obtaining sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties.
さらに、本発明に係る廃水処理方法においては、好ましくは、前記活性汚泥として、担体により凝集されたものを用いる。 Furthermore, in the wastewater treatment method according to the present invention, preferably, the activated sludge aggregated by a carrier is used.
また、本発明は、活性汚泥及び廃水を混合し該生物処理槽にて生物処理して汚泥含有生物処理水を得る生物処理部と、該汚泥含有生物処理水を固液分離する固液分離部とを備え、前記生物処理部及び前記固液分離部により浄化水を得るように構成されてなる廃水処理装置であって、
前記生物処理部が、汚泥含有生物処理水を膜分離する膜ユニットを備え、該膜ユニットにより汚泥含有生物処理水が膜分離されて前記生物処理槽としての膜濃縮槽内の活性汚泥濃度が高まるように構成されてなり、
前記膜ユニットが、槽内又は槽外に配されてなり、
前記生物処理部により汚泥含有生物処理水の活性汚泥濃度が高められてMLSS濃度が10,000mg/L以上となるようにしつつ、活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)が0.2kgBOD/kgSS/d以下となるように構成され、更に、MLSS濃度が高められた汚泥含有生物処理水の一部が前記膜濃縮槽外に排出され固液分離槽に供給され、固液分離により、固液分離処理水たる浄化水を得るように構成されてなることを特徴とする廃水処理装置にある。
The present invention also includes a biological treatment unit that mixes activated sludge and wastewater and biologically treats them in the biological treatment tank to obtain sludge-containing biologically treated water, and a solid-liquid separation unit that separates the sludge-containing biologically treated water into solid and liquid. A wastewater treatment apparatus configured to obtain purified water by the biological treatment unit and the solid-liquid separation unit,
The biological treatment unit includes a membrane unit that membrane-separates sludge-containing biological treatment water, and the membrane unit separates sludge-containing biological treatment water to increase the activated sludge concentration in the membrane concentration tank as the biological treatment tank. Configured as
The membrane unit is arranged inside or outside the tank,
The biological treatment section increases the activated sludge concentration of the sludge-containing biological treated water so that the MLSS concentration is 10,000 mg / L or more, and the BOD load on the activated sludge (BOD sludge load) is 0.2 kg BOD / kgSS. / D, and a part of the sludge-containing biologically treated water with an increased MLSS concentration is discharged out of the membrane concentration tank and supplied to the solid-liquid separation tank. The waste water treatment apparatus is configured to obtain purified water as separation treated water.
以上のように、本発明によれば、膜分離にて固液分離性に優れた汚泥含有生物処理水を得つつ、濾過膜の目詰まりの虞を少なくすることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the possibility of clogging of the filtration membrane while obtaining sludge-containing biologically treated water having excellent solid-liquid separation properties by membrane separation.
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施形態に係る廃水処理装置について説明する。 First, the wastewater treatment apparatus according to this embodiment will be described.
本実施形態の廃水処理装置は、活性汚泥及び廃水が混合されて混合水が生成され、該混合水が生物処理されて汚泥含有生物処理水を得、該汚泥含有生物処理水を固液分離して浄化水を得るように構成されてなる。 In the wastewater treatment apparatus of this embodiment, activated sludge and wastewater are mixed to produce mixed water, the mixed water is biologically treated to obtain sludge-containing biologically treated water, and the sludge-containing biologically treated water is solid-liquid separated. To obtain purified water.
前記廃水としては、生物分解することができる有機物等を含有する廃水であれば、特に限定されるものではないが、例えば、生活廃水や、食品工場、化学工場、電子産業工場、パルプ工場等の工場の廃水等が挙げられる。 The wastewater is not particularly limited as long as it contains organic matter that can be biodegraded. For example, domestic wastewater, food factory, chemical factory, electronics industry factory, pulp factory, etc. Examples include factory wastewater.
前記生物処理としては、具体的には、廃水処理等を挙げることができる。
前記廃水処理は、細菌、原生動物、後生動物等の生物種を有する活性汚泥と、有機物を含む廃水とを曝気しながら混合して、該有機物を前記生物種で分解する処理である。
Specific examples of the biological treatment include wastewater treatment.
The wastewater treatment is a treatment in which activated sludge having biological species such as bacteria, protozoa, and metazoans is mixed with wastewater containing organic matter while aeration, and the organic matter is decomposed by the biological species.
具体的には、図1に示すように、本実施形態の廃水処理装置1は、活性汚泥及び廃水Aを混合して混合水を生成し該混合水を生物処理槽21にて生物処理して汚泥含有生物処理水を得る生物処理部2と、該汚泥含有生物処理水から、固液分離により、活性汚泥の含有率が前記汚泥含有生物処理水よりも少ない固液分離処理水と活性汚泥が前記汚泥含有生物処理水よりも濃縮された汚泥濃縮水Cとを生成する固液分離槽31を有する固液分離部3とを備えてなる。
Specifically, as shown in FIG. 1, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment mixes activated sludge and wastewater A to generate mixed water, and biologically treats the mixed water in a
また、本実施形態の廃水処理装置1は、前記生物処理部2及び前記固液分離部3により浄化水Bを得るように構成されてなる。
Moreover, the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment is configured to obtain purified water B by the
さらに、本実施形態の廃水処理装置1は、生物処理部2に原水Aが供給されるように構成されてなる。また、本実施形態の廃水処理装置1は、生物処理部2で生成された汚泥含有生物処理水が固液分離部3に、固液分離部3で生成された固液分離処理水が浄化水Bとして浄化水貯留部(図示せず)に、固液分離部3で生成された汚泥濃縮水Cが汚泥濃縮水貯留部(図示せず)及び/又は生物処理部2に移送されるように構成されてなる。
具体的には、本実施形態の廃水処理装置1は、原水Aを供給する原水供給経路4aと、汚泥含有生物処理水を固液分離部3に移送する汚泥含有生物処理水移送経路4bと、浄化水Bを浄化水貯留部(図示せず)に移送する浄化水移送経路4cと、汚泥濃縮水Cを汚泥濃縮水貯留部(図示せず)に移送する汚泥濃縮水移送経路4dと、汚泥濃縮水Cを生物処理部2に移送する(返送する)汚泥濃縮水返送経路4eとを備えてなる。
Furthermore, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment is configured such that the raw water A is supplied to the
Specifically, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment includes a raw
前記生物処理部2は、汚泥含有生物処理水を膜濾過する膜ユニット24と、該膜濃縮槽21内を曝気する膜濃縮槽曝気手段23とを備え、該膜ユニット24により汚泥含有生物処理水が膜分離されて前記生物処理槽21としての膜濃縮槽21内の活性汚泥濃度が高まるように構成されてなる。該膜濃縮槽21は、原水供給経路4aを介して原水Aが供給されるように構成されてなる。
The
また、本実施形態の廃水処理装置1は、膜ユニット24により活性汚泥の濃度が高められた汚泥含有生物処理水に汚泥濃縮水Cが汚泥濃縮水返送経路4eを介して加えられるように構成されてなる。
In addition, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment is configured such that the sludge concentrated water C is added to the sludge-containing biological treated water whose activated sludge concentration is increased by the
さらに、本実施形態の廃水処理装置1は、MLSS濃度が高められた汚泥含有生物処理水の一部が前記膜濃縮槽21外に排出され固液分離槽31に供給され、固液分離により、固液分離処理水たる浄化水Bを得るように構成されてなる。
Furthermore, in the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment, a part of the sludge-containing biological treatment water having an increased MLSS concentration is discharged out of the
また、本実施形態の廃水処理装置1は、前記膜ユニット24により得られた透過水を浄化水Bとして浄化水貯留部(図示せず)に移送するように構成されてなる。
具体的には、本実施形態の廃水処理装置1は、前記膜ユニット24により得られた透過水を浄化水Bとして浄化水貯留部(図示せず)に移送する透過水移送経路4fを備えてなる。
Further, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment is configured to transfer the permeated water obtained by the
Specifically, the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment includes a
前記膜ユニット24は、槽内に配されてなり、具体的には、膜濃縮槽21内の液面下に浸漬膜として設置されてなる。また、膜ユニット24は、濾過膜を濾過膜を常時あるいは間欠的に曝気して該濾過膜に付着した凝集汚泥体等の汚れを取り除く膜曝気手段(図示せず)を備えてなる。
The
前記膜ユニット24の濾過膜の種類としては、特に限定されるものではないが、例えば、限外濾過膜(UF膜)、精密濾過膜(MF膜)等が挙げられる。
The type of filtration membrane of the
前記濾過膜の構造としては、酢酸セルロース、芳香族ポリアミド、ポリビニールアルコール、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどの素材により形成された直径数mmの中空糸状に形成されたいわゆる中空糸膜などと呼ばれるタイプのものや、薄い板状の膜たる平膜と呼ばれるタイプのものなど従来公知のものを採用することができる。 As the structure of the filtration membrane, a so-called hollow fiber membrane formed into a hollow fiber shape having a diameter of several mm formed of a material such as cellulose acetate, aromatic polyamide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, and the like Conventionally known types such as a so-called type and a type called a flat membrane which is a thin plate-like film can be employed.
また、前記生物処理部2は、必要に応じて、活性汚泥を凝集させる担体22を備えてなる。
具体的には、前記生物処理部2は、担体22により活性汚泥を凝集させ、前記担体22から凝集した活性汚泥(凝集汚泥体)を分離するように構成されてなる。さらに、前記生物処理部2は、凝集した活性汚泥(凝集汚泥体)及び廃水Aを混合して混合水を生成するように構成されてなる。
In addition, the
Specifically, the
また、前記担体22は、図2に示すように、膜濃縮槽21内の水面下に設けられてなる。また、前記担体22は、前記活性汚泥が付着される付着体22aと該付着体22aを支持する支持部22bとを備えてなる。さらに、前記担体22は、曝気によって生じる水流で前記付着体22aが揺動するように構成されてなる。
The
前記付着体22aは、糸状に形成されてなる。
前記付着体22aを構成する材料は、前記活性汚泥が付着しやすいものであれば特に限定されるものではないが、該材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル、ポリエチレン、炭素繊維等が挙げられる。
The adhering
Although the material which comprises the said
前記支持部22bを構成する材料は、該付着体22aを支持するものであれば特に限定されるものではないが、該材料としては、例えば、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン等の樹脂あるいはステンレス等の金属が挙げられる。
The material constituting the
さらに、前記生物処理部2は、図1に示すように、前記膜濃縮槽21と別体の槽となるように形成され、前記膜濃縮槽21より排出された汚泥含有生物処理水を収容する収容槽25と、該収容槽25内を曝気する収容槽曝気手段26と、前記膜濃縮槽21外に排出された汚泥含有生物処理水を収容槽25に移送する汚泥含有生物処理水移送経路4gとを備えてなる。
Further, as shown in FIG. 1, the
さらに、本実施形態の廃水処理装置1は、収容槽25内の汚泥含有生物処理水に汚泥濃縮水Cが汚泥濃縮水返送経路4eにより加えられ生物処理され、生成された汚泥含有生物処理水が前記固液分離槽31に供給されるように構成される。
Furthermore, in the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment, the sludge-containing biological treated water is added to the sludge-containing biological treated water in the
また、本実施形態の廃水処理装置1は、原水供給経路4aにより前記収容槽25に原水Aが供給されるように構成され、また、汚泥含有生物処理水移送経路4bにより収容槽25の汚泥含有生物処理水が固液分離部3に移送されるように構成されてなる。
In addition, the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment is configured such that the raw water A is supplied to the
さらに、本実施形態の廃水処理装置1は、膜濃縮槽21と収容槽25とそれぞれに移送される廃水Aの移送割合を調節して廃水Aを該膜濃縮槽21と該収容槽25とに供給するように構成されてなる。
Furthermore, the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment adjusts the transfer ratio of the wastewater A that is transferred to the
また、本実施形態の廃水処理装置1は、前記生物処理部2により汚泥含有生物処理水の活性汚泥濃度が高められてMLSS(浮遊する活性汚泥)濃度が10,000mg/L以上となるようにしつつ、活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)が0.2kgBOD/kgSS/d以下に設定されてなる。
In the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment, the
前記固液分離槽31は、汚泥含有生物処理水から、重力沈降により、固液分離処理水と汚泥濃縮水Cが生成されるように構成されてなる。
The solid-
本実施形態の廃水処理装置は、上記の如く構成されてなるが、次ぎに、本実施形態の廃水処理方法について説明する。 The wastewater treatment apparatus of this embodiment is configured as described above. Next, the wastewater treatment method of this embodiment will be described.
本実施形態の廃水処理方法では、活性汚泥及び廃水Aを混合し生物処理して汚泥含有生物処理水を得、該汚泥含有生物処理水を固液分離して浄化水Bを得る。 In the wastewater treatment method of the present embodiment, activated sludge and wastewater A are mixed and biologically treated to obtain sludge-containing biologically treated water, and the sludge-containing biologically treated water is subjected to solid-liquid separation to obtain purified water B.
また、本実施形態の廃水処理方法では、前記膜ユニット24により前記膜濃縮槽21内で汚泥含有生物処理水を膜分離して該汚泥含有生物処理水の活性汚泥濃度を高めてMLSS濃度を10,000mg/L以上、活性汚泥に対するBODの負荷(BOD汚泥負荷)を0.2kgBOD/kgSS/d以下とする高濃度化工程と、MLSS濃度が高められた汚泥含有生物処理水の一部を前記膜濃縮槽21外に排出して前記固液分離槽31に供給し、固液分離により、固液分離処理水たる浄化水Bを得る浄化水生成工程とを実施する。
Further, in the wastewater treatment method of the present embodiment, the
前記汚泥含有生物処理水のMLSS濃度は、好ましくは、10000〜30000mg/Lにし、より好ましくは、15000〜20000mg/Lにする。 The MLSS concentration of the sludge-containing biological treatment water is preferably 10,000 to 30,000 mg / L, and more preferably 15,000 to 20,000 mg / L.
前記BOD汚泥負荷は、好ましくは、0.10〜0.19kgBOD/kgSS/dにし、より好ましくは、0.05〜0.15kgBOD/kgSS/dにする。 The BOD sludge load is preferably 0.10 to 0.19 kg BOD / kg SS / d, and more preferably 0.05 to 0.15 kg BOD / kg SS / d.
BOD容積負荷は、好ましくは、0.1〜6kgBOD/m3 /dにし、より好ましくは、1〜3kgBOD/m3 /dにする。 The BOD volumetric load is preferably 0.1 to 6 kg BOD / m 3 / d, more preferably 1 to 3 kg BOD / m 3 / d.
本実施形態の廃水処理方法では、好ましくは、継続的に1日以上の継続時間で、前記汚泥含有生物処理水のMLSS濃度を10,000mg/L以上にしつつ、前記BOD汚泥負荷を0.2kgBOD/kgSS/d以下にする。
尚、「継続的に1日以上の継続時間で、前記汚泥含有生物処理水のMLSS濃度を所定範囲内にしつつ、前記BOD汚泥負荷を所定範囲内にする」には、“継続期間のうち一時的に、該MLSS濃度が所定範囲から外れた状態、及び/又は該BOD汚泥負荷が所定範囲から外れた状態”の場合も含まれる。例えば、“継続期間のうち合計1/20の期間、該MLSS濃度が所定範囲から外れた状態、及び/又は該BOD汚泥負荷が所定範囲から外れた状態”の場合も含まれる。更には、“継続期間のうち合計1/10の期間、該MLSS濃度が所定範囲から外れた状態、及び/又は該BOD汚泥負荷が所定範囲から外れた状態”の場合も含まれる。
In the wastewater treatment method of this embodiment, preferably, the BOD sludge load is 0.2 kgBOD while continuously increasing the MLSS concentration of the sludge-containing biological treatment water to 10,000 mg / L or more for a duration of 1 day or more. / KgSS / d or less.
“To keep the BOD sludge load within a predetermined range while keeping the MLSS concentration in the sludge-containing biologically treated water within a predetermined range continuously for a duration of one day or longer” In particular, the case where the MLSS concentration is out of the predetermined range and / or the BOD sludge load is out of the predetermined range is also included. For example, a case where “a total period of 1/20 of the continuous period is in a state where the MLSS concentration is out of a predetermined range and / or the BOD sludge load is out of a predetermined range” is included. Furthermore, a case where “a total period of 1/10 of the continuous period is in a state where the MLSS concentration is out of the predetermined range and / or the BOD sludge load is out of the predetermined range” is included.
前記継続期間は、好ましくは、2日以上、より好ましくは、7日以上、さらに好ましくは、30日〜20年である。 The duration is preferably 2 days or more, more preferably 7 days or more, and further preferably 30 days to 20 years.
また、本実施形態の廃水処理方法では、収容槽25を用い、膜濃縮槽21と該収容槽25とそれぞれに移送される廃水Aの移送割合を調節して廃水Aを膜濃縮槽21と収容槽25とに供給する廃水供給工程と、収容槽25に膜濃縮槽21より排出された汚泥含有生物処理水を収容し且つ固液分離により得られた汚泥濃縮水Cを加えて生物処理し、生成した汚泥含有生物処理水を固液分離槽31に供給する汚泥含有生物処理水供給工程とを実施する。
Further, the wastewater treatment method of the present embodiment, using a
さらに、本実施形態の廃水処理方法では、前記活性汚泥として、担体22により凝集されたものを用いる。
Further, in the wastewater treatment method of the present embodiment, the activated sludge is agglomerated by the
尚、本実施形態の廃水処理装置および廃水処理方法は、上記構成を有するものであったが、本発明の廃水処理装置および廃水処理方法は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。 Although the wastewater treatment apparatus and the wastewater treatment method of the present embodiment have the above-described configuration, the wastewater treatment apparatus and the wastewater treatment method of the present invention are not limited to the above-described configuration, and can be appropriately changed in design. .
即ち、本実施形態の廃水処理装置1は、収容槽25を備えてなるが、図3に示すように、本発明の廃水処理装置1は、収容槽25を備えない態様であってもよい。
That is, although the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment is provided with the
斯かる廃水処理装置1は、膜濃縮槽21より排出された汚泥含有生物処理水が汚泥含有生物処理水移送経路4bにより固液分離部3に移送されるように構成されてもよい。
Such a wastewater treatment apparatus 1 may be configured such that the sludge-containing biological treatment water discharged from the
また、斯かる廃水処理装置1は、膜濃縮槽21内の汚泥含有生物処理水に汚泥濃縮水Cが加えられるように構成されてもよい。
Moreover, the waste water treatment apparatus 1 may be configured such that the sludge concentrated water C is added to the sludge-containing biologically treated water in the
さらに、本実施形態の廃水処理装置1は、固液分離処理水が浄化水Bとして浄化水貯留部(図示せず)に移送されるように構成されてなるが、本発明の廃水処理装置は、図4に示すように、固液分離部3に固液分離処理水を膜濾過する膜ユニット32が備えられ、前記固液分離処理水から膜ユニット32による膜濾過によって透過水たる浄化水Bを得るように構成されてもよい。この場合、本実施形態の廃水処理装置1は、膜ユニット32の非透過水を一部放流するように構成されてもよい。斯かる廃水処理装置1は、固液分離槽31にSMPが蓄積されるのを抑制して、濾過膜の目詰まりを抑制することができる。
Furthermore, although the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment is comprised so that solid-liquid separation treated water may be transferred to the purified water storage part (not shown) as the purified water B, the wastewater treatment apparatus of this invention is 4, the solid-liquid separation unit 3 is provided with a
前記膜ユニット32は、前記固液分離槽31内の液面下に浸漬膜として設置されてなる。また、膜ユニット32は、濾過膜を常時あるいは間欠的に曝気して該濾過膜に付着した凝集汚泥体等の汚れを取り除く膜曝気手段(図示せず)を備えてなる。
The
前記膜ユニット32は、図4に示すように、浸漬膜として設置されてなるが、図5に示すように、膜ユニット32が容器に濾過膜が収納されたタイプであり、固液分離槽31の槽外に設置され、且つ固液分離処理水がポンプ33を介して加圧されてから該膜ユニット32に供給されるように構成されてもよい。この場合も、本実施形態の廃水処理装置1は、前記の理由により膜ユニット32の非透過水の一部を放流するように構成されてもよい。
As shown in FIG. 4, the
前記膜ユニット32が固液分離槽31の槽外に設置されてなる廃水処理装置は、前記膜ユニット32により生成される非透過水が混合水の一部として生物処理部2に移送されるように構成されてなる。具体的には、該非透過水を移送する非透過水移送経路4hを備えてなる。
In the wastewater treatment apparatus in which the
また、本実施形態の廃水処理装置1は、膜濃縮槽21内で凝集汚泥体を生成するように構成されてなるが、本発明の廃水処理装置は、膜濃縮槽21の代わりに収容槽25内で凝集汚泥体を生成するように構成されてもよく、また、膜濃縮槽21及び収容槽25内で集汚泥体を生成するように構成されてもよい。
また、図6に示すように、本実施形態の廃水処理装置1は、前記生物処理部2に、前記生物凝集手段により凝集汚泥体を生成する生物凝集槽27が備えられ、前記固液分離部3により生成された汚泥濃縮水Cが生物凝集槽27に移送され、前記生物凝集槽27により生成された凝集汚泥体が収容槽25に移送されるように構成されてもよい。尚、前記生物凝集槽27により生成された凝集汚泥体が膜濃縮槽21に移送されるように構成されてもよい。
斯かる廃水処理装置1は、活性汚泥が濃縮された汚泥濃縮水Cに含まれる活性汚泥が凝集されるように構成されてなることにより、より一層効率よく凝集汚泥体を生成し得るという利点がある。また、汚泥濃縮水Cを返送するためのエネルギーを有効利用することができるという利点もある。
Moreover, although the wastewater treatment apparatus 1 of this embodiment is comprised so that a coagulation sludge body may be produced | generated in the
As shown in FIG. 6, in the wastewater treatment apparatus 1 of the present embodiment, the
Such a wastewater treatment apparatus 1 is configured such that the activated sludge contained in the sludge concentrated water C in which the activated sludge has been concentrated is aggregated, and thereby has an advantage that the aggregated sludge body can be generated more efficiently. is there. Moreover, there is an advantage that the energy for returning the sludge concentrated water C can be used effectively.
斯かる廃水処理装置1は、前記固液分離部3により生成された汚泥濃縮水Cを前記生物凝集槽27に移送する汚泥濃縮水移送経路4iと、前記生物凝集槽27で生成された凝集汚泥体を膜濃縮槽21に移送する凝集汚泥体移送経路4jとを備えてなる。
Such a wastewater treatment apparatus 1 includes a sludge concentrated
また、斯かる廃水処理装置1は、必要に応じて、前記生物凝集槽27内を曝気する生物凝集槽曝気手段(図示せず)を備えてなるが、該生物凝集槽曝気手段(図示せず)を備えない態様であってもよい。
In addition, the wastewater treatment apparatus 1 includes a biocoagulation tank aeration means (not shown) for aeration of the inside of the
さらに、斯かる廃水処理装置1は、前記生物凝集槽27が前記膜濃縮槽21及び収容槽25と別体の槽となるように形成されてなる。
Further, the wastewater treatment apparatus 1 is formed such that the
また、斯かる廃水処理装置1は、好ましくは、前記生物凝集手段が、担体22により前記活性汚泥を凝集させ前記担体22から前記凝集汚泥体を分離させて生成するものであり、前記担体22が、活性汚泥が付着される付着体22aと該付着体22aを支持する支持部22bとを備えてなり、前記汚泥濃縮水移送経路4iから前記生物凝集槽27に移送される汚泥濃縮水の水流によって前記付着体22aが揺動するように構成されてなる。
斯かる廃水処理装置1は、水流によって前記付着体22aが揺動するように構成されてなることにより、エネルギー効率良く凝集汚泥体が担体22から分離され得るという利点がある。また、効率よく凝集汚泥体を生成することができることから、凝集汚泥体の生成効率を低下させずに、担体22の大きさを小さくし得るという利点もある。
Further, in the wastewater treatment apparatus 1, it is preferable that the biological aggregating means is generated by aggregating the activated sludge by the
Such a wastewater treatment apparatus 1 has an advantage that the aggregated sludge body can be separated from the
また、斯かる廃水処理装置1は、生物凝集槽27が担体22により活性汚泥を凝集させるように構成されてなる代わりに、生物凝集槽27として、汚泥濃縮水Cが乱流で移送され得るように移送経路の長さが延長されたものや経路が細分化されたもの、具体的には、図7に示すような流路がジグザグにされたものや、図8に示すような多管状(ハニカム状)のものや、図9に示すようなスタティクミキサーが設けられてなるものを備えてもよい。斯かる廃水処理装置1によれば、高速に活性汚泥を壁様のものに衝突させることができるため、効率良く凝集汚泥体を生成し得るという利点がある。
In addition, the wastewater treatment apparatus 1 is configured such that the sludge concentrated water C can be transferred in a turbulent flow as the
さらに、斯かる廃水処理装置1は、槽内に配されてなるが、槽外に配されてもよい。具体的には、図10に示すように、斯かる廃水処理装置1は、膜ユニット24が容器に濾過膜が収納されたタイプであり、膜濃縮槽21の槽外に設置され、且つ汚泥含有生物処理水がポンプ28を介して加圧されてから該膜ユニット24に供給されるように構成されてもよい。
Furthermore, although such a waste water treatment apparatus 1 is arranged in the tank, it may be arranged outside the tank. Specifically, as shown in FIG. 10, such a wastewater treatment apparatus 1 is a type in which a
前記膜ユニット24が膜濃縮槽21の槽外に設置されてなる廃水処理装置1は、前記膜ユニット24により生成される非透過水が混合水の一部として膜濃縮槽21に移送されるように構成されてなる。具体的には、斯かる廃水処理装置1は、該非透過水を混合水の一部として膜濃縮槽21に移送する非透過水移送経路4kを備えてなる。
In the wastewater treatment apparatus 1 in which the
次に、試験例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to test examples.
(試験例1)
槽(水収容可能容量:10L、内寸:0.15m(幅)×0.15m(奥行き)×0.45m(高さ))、担体としてのバイオフリンジ(登録商標)(エヌ・イー・ティ社製)、及び曝気手段としてのポンプを用いて、活性汚泥を凝集し、該凝集した活性汚泥(凝集汚泥体)と廃水とを混合して混合水を生成し該混合水を生物処理して汚泥含有生物処理水を得た。具体的には、汚泥含有生物処理水貯留槽内のMLSS濃度を所定値となるようにしつつ、槽内の活性汚泥に対するBOD負荷(BOD汚泥負荷)を所定値にとなるように30〜90日間以上維持して、混合水を生物処理して汚泥含有生物処理水を得た。
尚、汚泥含有生物処理水貯留槽内のMLSS濃度を所定値となるようにしつつ、汚泥含有生物処理水貯留槽内の活性汚泥に対するBOD負荷(BOD汚泥負荷)を所定値にとなるように維持する期間は、10日以上であれば、SV30、SVI、5C透過量に前記期間の違いによる影響はない。
試験例1で実施した混合水の生物処理におけるMLSS濃度とBOD汚泥負荷との組み合わせを図11に示す。
尚、MLSS濃度、及びBOD汚泥負荷は、JIS B 9944−1978に従って測定及び算出した。
(Test Example 1)
Tank (water storage capacity: 10L, internal dimensions: 0.15m (width) x 0.15m (depth) x 0.45m (height)), Biofringe (registered trademark) as a carrier (NTT And a pump as an aeration means to agglomerate activated sludge, mix the agglomerated activated sludge (aggregated sludge body) and waste water to produce mixed water, and biologically treat the mixed water Sludge containing biologically treated water was obtained. Specifically, the MLSS concentration in the sludge-containing biologically treated water storage tank is set to a predetermined value, and the BOD load (BOD sludge load) on the activated sludge in the tank is set to a predetermined value for 30 to 90 days. Maintaining the above, the mixed water was biologically treated to obtain sludge-containing biologically treated water.
While maintaining the MLSS concentration in the sludge-containing biologically treated water storage tank at a predetermined value, the BOD load (BOD sludge load) on the activated sludge in the sludge-containing biologically treated water storage tank is maintained at a predetermined value. If the period to be used is 10 days or more, the SV30, SVI, and 5C permeation amount is not affected by the difference in the period.
FIG. 11 shows combinations of MLSS concentration and BOD sludge load in the biological treatment of mixed water carried out in Test Example 1.
The MLSS concentration and BOD sludge load were measured and calculated according to JIS B 9944-1978.
(試験例2)
担体を用いなかったこと以外は、試験例1と同様にして、汚泥含有生物処理水を得た。
試験例2で実施した混合水の生物処理におけるMLSS濃度とBOD汚泥負荷との組み合わせを図12に示す。
(Test Example 2)
A sludge-containing biologically treated water was obtained in the same manner as in Test Example 1 except that no carrier was used.
FIG. 12 shows a combination of the MLSS concentration and the BOD sludge load in the biological treatment of the mixed water carried out in Test Example 2.
試験例の汚泥含有生物処理水を下記の試験に供した。 The sludge-containing biologically treated water of the test example was subjected to the following test.
(SV30、SVIの測定)
試験例の汚泥含有生物処理水の活性汚泥沈降率(SV30)、及び汚泥体積指標(SVI)は、JIS B 9944−1978に従って測定及び算出した。
(SV30, SVI measurement)
The activated sludge sedimentation rate (SV30) and sludge volume index (SVI) of the sludge-containing biologically treated water of the test examples were measured and calculated according to JIS B 9944-1978.
(5C透過量の測定)
濾過器上に5種C(JIS P 3801)の濾紙(アドバンテック東洋社製、直径15cm)を載置し、該濾紙上に試験例の汚泥含有生物処理水を50mL滴下し、滴下してから5分経過した時に濾紙を透過した濾液(透過水)の量(5C透過量)を測定した。
(Measurement of 5C transmission)
5 kinds of C (JIS P 3801) filter paper (Advantech Toyo Co., Ltd., diameter: 15 cm) is placed on the filter, and 50 mL of the biological sludge-containing biological treatment water of the test example is dropped on the filter paper. The amount of filtrate (permeated water) that permeated through the filter paper when 5 minutes passed (5C permeation amount) was measured.
上記試験の結果を、試験例1に関しては表1に、試験例2に関しては表2に示す。尚、表1、表2において、SVI、MLSS濃度、SV30、5C透過量として、算出平均値が示されている。 The test results are shown in Table 1 for Test Example 1 and in Table 2 for Test Example 2. In Tables 1 and 2, calculated average values are shown as SVI, MLSS concentration, SV30, and 5C permeation amount.
試験例1−4および2−4の汚泥含有生物処理水では、BOD汚泥負荷が0.2kgBOD/kgSS/dを超え且つMLSS濃度が10,000mg/L未満である条件の試験例1−1、MLSS濃度が10,000mg/L未満である条件の試験例1−2、BOD汚泥負荷が0.2kgBOD/kgSS/dを超えている条件の試験例1−3、および担体を用いなかった試験例2−1〜2−3に比して、SV30及びSVIが低い値を示した。
また、試験例1−4および2−4の汚泥含有生物処理水では、試験例1−1〜1−3、2−1〜2−3に比して、5C透過量が高い値を示した。
In the sludge-containing biologically treated water of Test Examples 1-4 and 2-4, Test Example 1-1 under the condition that the BOD sludge load exceeds 0.2 kgBOD / kgSS / d and the MLSS concentration is less than 10,000 mg / L, Test example 1-2 under the condition where the MLSS concentration is less than 10,000 mg / L, Test example 1-3 under the condition where the BOD sludge load exceeds 0.2 kgBOD / kgSS / d, and a test example using no carrier SV30 and SVI showed lower values than 2-1 to 2-3.
Moreover, in the sludge containing biologically treated water of Test Examples 1-4 and 2-4, the 5C permeation amount showed a higher value than Test Examples 1-1 to 1-3 and 2-1 to 2-3. .
1:廃水処理装置、2:生物処理部、3:固液分離部、4a:原水供給経路、4b:汚泥含有生物処理水移送経路、4c:浄化水移送経路、4d:汚泥濃縮水移送経路、4e:汚泥濃縮水返送経路、4f:透過水移送経路、4g:汚泥含有生物処理水移送経路、4h:非透過水移送経路、4i:汚泥濃縮水移送経路、4j:凝集汚泥体移送経路、4k:非透過水移送経路、21:生物処理槽(膜濃縮槽)、22:担体、22a:付着体、22b:支持部、23:膜濃縮槽曝気手段、24:膜ユニット、25:収容槽、26:収容槽曝気手段、27:生物凝集槽、28:ポンプ、31:固液分離槽、32:膜ユニット、33:ポンプ、A:廃水、B:浄化水、C:汚泥濃縮水 1: waste water treatment apparatus, 2: biological treatment unit, 3: solid-liquid separation unit, 4a: raw water supply route, 4b: sludge-containing biological treatment water transfer route, 4c: purified water transfer route, 4d: sludge concentrated water transfer route, 4e: sludge concentrated water return path, 4f: permeated water transport path, 4g: sludge containing biologically treated water transport path, 4h: non-permeated water transport path, 4i: sludge concentrated water transport path, 4j: agglomerated sludge body transport path, 4k : Non-permeate water transfer path, 21: biological treatment tank (membrane concentration tank), 22: carrier, 22a: adherent, 22b: support, 23: membrane concentration tank aeration means, 24: membrane unit, 25: storage tank, 26: storage tank aeration means, 27: biological coagulation tank, 28: pump, 31: solid-liquid separation tank, 32: membrane unit, 33: pump, A: waste water, B: purified water, C: sludge concentrated water
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