JP6194650B2 - 水処理方法および水処理装置 - Google Patents
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Description
近年、MBRにおいても、更なる省エネルギー化やコンパクト化、運転安定性などが求められており、マイクロバブル等の加圧浮上技術との組み合わせにより、使用するフィルターの閉塞を防止する方法が多数報告されている。
特許文献2では、生物反応槽にて生物処理を行った後、加圧浮上分離を行うことで、濃縮汚泥と比較的濃度の低い汚泥の含まれる水とに分離し、この低濃度汚泥水を膜層へ導入して膜ろ過を行っている。濃縮された汚泥は生物処理槽に返送される。
特許文献3では、特許文献2と同様の手順で膜ろ過を行い、濃縮汚泥を別途設けられた嫌気槽へ導入している。
本発明の他の目的は、膜ろ過を行う槽に送られる処理水の汚泥濃度を低く抑えることができる水処理装置を提供することである。
また、前記生物反応部と前記浮上分離部とは、中間槽を介して接続されており、前記生物反応物と前記中間槽とが上側及び下側で連通されてもよい。
生物反応槽10は、第一配管(供給路)11により浮上分離槽20と接続され、生物処理後の被処理水が浮上分離槽20に送られる。
第一配管11の開口と気泡供給口22aとの高さの差は、開口から供給される被処理水が、落下や流入等の勢いで気泡供給口22aよりも下方に到達しない程度に設定するのが好ましい。
なお、本発明における気泡供給口は、散気管に気泡を放出する孔を形成した散気孔、開口した筒状の管の先端面のいずれであってもよい。また、気泡供給口が複数存在し、それらの鉛直方向における位置(高さ)が異なる場合は、最も低い気泡供給口を基準として供給路の高さを設定する。
膜モジュールユニット32は、複数の膜モジュールを備えている。膜モジュールの構造には特に制限はなく、例えば中空糸膜等の膜エレメントを備えたものを用いることができる。
散気装置33は、ブロワ等から気体が供給されて膜モジュールユニット32に気泡を送り、膜モジュールユニットのろ過能の低下を防止する。散気装置33についても、その構造等に特に制限はなく、公知の各種のものを採用することができる。
まず装置外から処理対象の被処理水が生物反応槽10に導入され、導入された被処理水に対して生物反応による処理が行われる(生物反応工程)。
以上が浮上分離工程である。 浮上分離工程において、浮上分離槽20の水槽21内では、上部に濃縮汚泥Psが蓄積する一方、汚泥の濃度の低い二次被処理水は、気泡供給部22よりも下方の領域に貯留していく。
抜液工程は、浮上分離工程と並行して行ってもよいし、浮上分離工程を終了させてから行ってもよい。浮上分離工程と並行する場合、気泡による攪拌と分離が行われている状態で二次被処理水を第二配管から排出するため、特に本発明のメリットが大きい。
(水処理装置構成)
生物反応槽10として、容積2.5立方メートル(m3)のものを用いた。
浮上分離槽20の水槽21として、容積1m3(高さ1m)のものを用いた。第一配管11は、水槽21の高さ900mmの位置で開口するように取り付け、気泡供給部22は、気泡供給口22aの位置が高さ500mmとなるように設置した。第二配管23は、高さ20mmの位置に開口するように設けた。
膜ろ過槽30の水槽31として、容積0.6m3(高さ1m)のものを用いた。槽の底面に沿って散気装置33を配置し、散気装置33の上方に膜モジュールユニット32を配置した。膜モジュールの膜は、三菱レイヨン(株)製のMF中空糸膜(材質:ポリフッ化ビニリデン(PVDF))を用いた。膜面積は5m3のエレメント2つで計10m3とした。
被処理水として、生活排水(BOD(生物化学的酸素要求量)305mg/L)を用いた。MLSSが約6000mg/Lとなるように適宜汚泥引き抜きを実施した。気泡供給部22から供給される気泡の泡径は、700μm〜1.3mmの範囲に設定した。
その他の条件は以下の通りである。
処理量 7.2m3/日
膜フラックス 1m/日
配管等を含む初期差圧 8キロパスカル(kpa)
図2に示す変形例の水処理装置100Aでは、生物反応槽10と浮上分離槽20の水槽21Aとを中間槽51を介して接続している。中間槽51と水槽21Aの上部が隔壁で仕切られておらず、濃縮汚泥Psが中間槽51および浮上分離槽20にわたって層状に蓄積されている。このようにしても、水槽21の上部であって気泡供給口22aより高い位置から被処理水が水槽21A内に供給される、すなわち中間槽51の上部が供給路として機能するため、問題なく本発明の水処理方法を実行することができる。
この変形例でも、水槽21Aの上部であって気泡供給部22より高い位置から被処理水が水槽21A内に供給されるため、問題なく本発明の水処理方法を実行することができる。さらに、濃縮汚泥Psが生物反応槽10まで移動可能であるため、汚泥の引き抜き頻度を少なくすることができ、好適に長時間運転を行うことができる。
11 第一配管(供給路)
20 浮上分離槽(浮上分離部)
21、21A 水槽(処理槽)
22 気泡供給部
22a 気泡供給口
23 第二配管(二次被処理水供給配管)
30 膜ろ過槽(膜ろ過部)
51 中間槽
100、100A、100B 水処理装置
Ps 濃縮汚泥
Claims (5)
- 有機物を含む被処理水を処理する水処理方法であって、
前記被処理水中の前記有機物を生物分解により処理する生物反応工程と、
前記生物反応工程後の前記被処理水を、気泡供給口を有する気泡供給手段を備えた処理槽に供給し、加圧浮上分離により濃縮汚泥と汚泥濃度が低下された二次被処理水とに分離する浮上分離工程と、
前記二次被処理水を膜ろ過する膜ろ過工程と、
を備え、
前記二次被処理水は、前記気泡供給口より低い位置から前記膜ろ過工程に送られる、
水処理方法。 - 前記浮上分離工程において、前記被処理水が前記処理槽内の前記気泡供給口より高い位置に供給される、請求項1に記載の水処理方法。
- 有機物を含む被処理水を処理する水処理装置であって、
前記被処理水中の前記有機物を生物分解により処理する生物反応部と、
処理槽と、前記処理槽内に配置されて気泡供給口を有する気泡供給手段とを有し、前記生物反応工程後の前記被処理水を、加圧浮上分離により濃縮汚泥と、汚泥濃度が低下された二次被処理水とに分離する浮上分離部と、
前記二次被処理水を膜ろ過する膜ろ過部と、
前記処理槽内の前記気泡供給口より低い位置に接続された、前記膜ろ過部へ前記二次被処理水を供給する二次被処理水供給配管と、
を備える、水処理装置。 - 前記生物反応部内の被処理水を、前記処理槽内の前記気泡供給口よりも高い位置に供給する供給路をさらに備える、請求項3に記載の水処理装置。
- 前記生物反応部と前記浮上分離部とは、中間槽を介して接続されており、前記生物反応物と前記中間槽とが上側及び下側で接続されている、請求項3または4に記載の水処理装置。
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