JP5825807B2 - 廃水処理装置及び廃水処理方法 - Google Patents
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Description
すなわち、上記課題を解決するために、本発明では、廃水処理装置に係る第1の解決手段として、水平面に対して直立すると共に上端が開放され、下端が閉鎖された筒状の反応槽と、前記反応槽内を上側の有担体区画と下側の無担体区画とに仕切る網状部材と、前記網状部材の下側或いは上側に設置され、外部から供給される酸素含有気体を前記反応槽内に散気する散気装置と、を備え、前記反応槽は、活性汚泥などの微生物及び複数の多孔質担体が充填されていると共に、上端から処理対象廃水が導入され、前記網状部材は、前記有担体区画から前記無担体区画への前記多孔質担体の移動を阻止する、という手段を採用する。
〔第1実施形態〕
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態における廃水処理装置Aの構成概略図である。この図1において、符号1は、水平面に対して直立すると共に上端が開放され、下端が閉鎖された筒状の反応槽である。なお、この反応槽1の水平断面形状は、円形状でも多角形状でも良い。この反応槽1は、活性汚泥などの微生物(図示省略)及び複数の多孔質担体Sが予め充填されていると共に、上端側部に設けられた廃水導入口1aを介して外部から処理対象廃水Xが導入される。
反応槽1の上端側部に設けられた廃水導入口1aから反応槽1の内部へ導入された処理対象廃水Xは、反応槽1内の下方へ向かって流れ込み、有担体区画1b(スポンジキューブSの充填層)に下降流が形成される。一方、散気装置3から反応槽1内に散気された空気(酸素)は、有担体区画1bへ向かって上昇し、スポンジキューブSに付着した微生物に供給される。
以上のような第1実施形態の廃水処理装置Aによると、従来のスポンジ担体活性汚泥法と同等以上の廃水処理性能を確保しつつ、大幅な省スペース化を実現可能である。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。図2は、第2実施形態における廃水処理装置Bの構成概略図である。この図2に示すように、第2実施形態の廃水処理装置Bは、第1実施形態と同様の反応槽1、スクリーン2、散気装置3及び液体排出管4に加えて、液体循環配管5及び液体返送装置6を新たに備えている。
反応槽1の上端側部に設けられた廃水導入口1aから反応槽1の内部へ導入された処理対象廃水Xは、反応槽1内の下方へ向かって流れ込み、有担体区画1b(スポンジキューブSの充填層)に下降流が形成される。一方、散気装置3から反応槽1内に散気された空気(酸素)は、有担体区画1bへ向かって上昇し、スポンジキューブSに付着した微生物に供給される。
なお、液体返送装置6として、上記のような循環ポンプに替えて、液体循環配管5内に空気を散気して、その空気のエアリフト効果で無担体区画1cに溜まった液体を反応槽1の液面上方まで返送(循環)させる循環用散気装置を設けても良い。
上記第1及び第2実施形態共に、微生物が増殖してスポンジキューブS外にフロックとして出てきた場合、反応槽1の無担体区画1cに接続されたドレン(図示省略)から、適宜、余剰汚泥として抜き出す必要があるが、余剰汚泥を濃縮する機構がないので、余剰汚泥の乾燥重量に比べて処理すべき汚泥量(容積)が大きくなる。従って、第1及び第2実施形態の構成はシンプルではあるが、生分解しやすい有機物やSSを多く含む処理対象廃水Xが高負荷で流入する場合には適さない。
反応槽1の上端側部に設けられた廃水導入口1aから反応槽1の内部へ導入された処理対象廃水Xは、反応槽1内の下方へ向かって流れ込み、有担体区画1b(スポンジキューブSの充填層)に下降流が形成される。一方、散気装置3から反応槽1内に散気された空気(酸素)は、有担体区画1bへ向かって上昇し、スポンジキューブSに付着した微生物に供給される。
以上のような第3実施形態の廃水処理装置Bによると、第1及び第2実施形態と同様な効果に加えて、処理すべき余剰汚泥量を削減できる(生分解しやすい有機物やSSを多く含む処理対象廃水Xが高負荷で流入する場合に対して好適)という効果を得られる。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。図4は、第4実施形態における廃水処理装置Dの構成概略図である。この図4に示すように、第4実施形態の廃水処理装置Dは、第1実施形態と同様の反応槽1、スクリーン2及び散気装置3に加えて、濾過槽13、濾過膜モジュール14、洗浄用散気装置15、第1の液体循環配管16、ガス抜き管17、第2の液体循環配管18、液体返送装置19及びドレン20を新たに備えている。なお、第4実施形態の廃水処理装置Dでは、第1実施形態で説明した液体排出管4は削除されている。
反応槽1の上端側部に設けられた廃水導入口1aから反応槽1の内部へ導入された処理対象廃水Xは、反応槽1内の下方へ向かって流れ込み、有担体区画1b(スポンジキューブSの充填層)に下降流が形成される。一方、散気装置3から反応槽1内に散気された空気(酸素)は、有担体区画1bへ向かって上昇し、スポンジキューブSに付着した微生物に供給される。
ここで、濾過膜モジュール14の目詰まり等により濾過性能が低下した場合には、洗浄用散気装置15から空気を供給することで、濾過膜モジュール14を洗浄して濾過性能を回復させることができる。
なお、濾過槽13の水位は濾過膜モジュール14の詰まり具合により変動するが、ガス抜き管17内の水位は維持されるので、反応槽1の水位は変動しない。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。図5は、第5実施形態における廃水処理装置Eの構成概略図である。この図5に示すように、第5実施形態の廃水処理装置Eは、第1実施形態と同様の反応槽1、スクリーン2及び散気装置3に加えて、濾過槽21、仕切り板22、濾過層23、逆洗用散気装置24、第1の液体循環配管25、ガス抜き管26、逆洗用レベル計27、逆洗排水管28、逆洗空気用電磁弁29、逆洗排水用電磁弁30、第2の液体循環配管31、液体返送装置32及び返送用レベル計33を新たに備えている。なお、第5実施形態の廃水処理装置Eでは、第1実施形態で説明した液体排出管4は削除されている。
反応槽1の上端側部に設けられた廃水導入口1aから反応槽1の内部へ導入された処理対象廃水Xは、反応槽1内の下方へ向かって流れ込み、有担体区画1b(スポンジキューブSの充填層)に下降流が形成される。一方、散気装置3から反応槽1内に散気された空気(酸素)は、有担体区画1bへ向かって上昇し、スポンジキューブSに付着した微生物に供給される。
なお、濾過槽21の水位は濾過層23の詰まり具合により変動するが、ガス抜き管26内の水位は維持されるので、反応槽1の水位は変動しない。
上記第1〜第5実施形態では、反応槽1において、スクリーン2の下方に散気装置3を設置する場合を例示したが、この散気装置3をスクリーン2の上方に設置しても良い。
また、上記第1〜第5実施形態において、反応槽1の廃水導入口1aに、スポンジキューブSの逆流を防ぐためのストレーナを設けても良い。
また、上記第1〜第5実施形態において、反応槽1の上端開放部からのスポンジキューブSの流出を防止するために、反応槽1の上端開放部を覆うように担体流出防止部材(例えば網状の蓋など)を設けても良い。
また、上記第1〜第5実施形態では、処理対象廃水Xとして非破壊検査に用いられる浸透液を含む廃水を例示したが、本発明は発泡性を有する廃水の処理に広く適用することができる。スポンジキューブSの材質は処理対象廃水の性状に応じて適宜変更すれば良い。
Claims (8)
- 水平面に対して直立すると共に上端が開放され、下端が閉鎖された筒状の反応槽と、
前記反応槽内を上側の有担体区画と下側の無担体区画とに仕切る網状部材と、
前記網状部材の下側或いは上側に設置され、外部から供給される酸素含有気体を前記反応槽内に散気する散気装置と、
濾過液を外部へ流出させるための流出口を有する濾過槽と、
前記濾過槽内を上側の濾過区画と下側の逆洗排水貯留区画とに仕切る仕切り板と、
前記濾過区画内の上側領域に設置され、前記濾過区画内の液体を濾過して前記濾過液とする濾過層と、
前記濾過区画内の上側領域の濾過層内に設置され、外部から供給される空気を前記濾過区画内に散気する逆洗用散気装置と、
一端が前記反応槽の無担体区画と連通し、他端が前記濾過槽の濾過区画内の下側領域と連通する第1の液体循環配管と、
一端が前記反応槽の液面と同じ高さ位置で前記第1の液体循環配管と接続されて連通し、他端が上方へ延びて開口するガス抜き管と、
前記ガス抜き管の水位を計測する第1の水位計と、
一端が前記濾過区画内の下側領域と連通し、他端が前記逆洗排水貯留区画と連通する逆洗排水管と、
前記逆洗用散気装置に対する空気供給ラインに介挿され、前記第1の水位計による前記ガス抜き管の水位計測結果に応じて開閉状態が制御される第1の制御弁と、
前記逆洗排水管に介挿され、前記第1の水位計による前記ガス抜き管の水位計測結果に応じて開閉状態が制御される第2の制御弁と、
一端が前記濾過槽の逆洗排水貯留区画と連通し、他端が前記反応槽の液面上で開口する第2の液体循環配管と、
前記第2の液体循環配管の途中に設置され、前記濾過槽の逆洗排水貯留区画の液体を前記第2の液体循環配管を介して前記反応槽の液面へ返送する液体返送装置と、を備え、
前記反応槽は、微生物及び複数の多孔質担体が充填されていると共に、上端から処理対象廃水が導入され、
前記網状部材は、前記有担体区画から前記無担体区画への前記多孔質担体の移動を阻止することを特徴とする廃水処理装置。 - 一端が前記無担体区画と連通し、他端が前記反応槽の液面上で開口する液体循環配管と、
前記液体循環配管の途中に設置され、前記無担体区画の液体を前記液体循環配管を介して前記反応槽の液面へ返送する液体返送装置と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の廃水処理装置。 - 一端が前記無担体区画と連通し、他端が前記反応槽の液面と同じ高さ位置で開口する液体排出管を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の廃水処理装置。
- 前記濾過槽の逆洗排水貯留区画の水位を計測する第2の水位計を備え、
前記液体返送装置は、前記第2の水位計による前記逆洗排水貯留区画の水位計測結果に応じて作動/停止が制御されることを特徴とする請求項1に記載の廃水処理装置。 - 前記反応槽の上端開放部からの前記多孔質担体の流出を防止するために、前記上端開放部を覆うように設置された担体流出防止部材を備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の廃水処理装置。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の廃水処理装置を用いて、発泡性を有する前記処理対象廃水を処理することを特徴とする廃水処理方法。
- 請求項2〜5のいずれか一項に記載の廃水処理装置を用いて、発泡性を有する前記処理対象廃水を、前記液体返送装置を連続的または間欠的に作動させて、前記反応槽の液面に生成される泡を消泡しながら処理することを特徴とする廃水処理方法。
- 前記発泡性を有する処理対象廃水は、非破壊検査に用いられる浸透液を含む廃水であることを特徴とする請求項6または7に記載の廃水処理方法。
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