JP6243804B2 - Membrane separation activated sludge treatment apparatus and membrane separation activated sludge treatment method - Google Patents

Membrane separation activated sludge treatment apparatus and membrane separation activated sludge treatment method Download PDF

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Description

本発明は、活性汚泥処理と限外濾過膜、精密濾過膜等を用いた膜分離処理とを行う膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法に関する。   The present invention relates to a membrane separation activated sludge treatment apparatus and a membrane separation activated sludge treatment method for performing activated sludge treatment and membrane separation treatment using an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane or the like.
膜分離活性汚泥法は、活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行った後、限外濾過膜、精密濾過膜等の分離膜を用いて処理水と活性汚泥とを膜分離処理し、処理水から活性汚泥を分離除去する処理方法である。膜分離活性汚泥法を利用して水処理を行う膜分離活性汚泥処理装置は、従来の活性汚泥処理の沈殿による固液分離処理を膜分離処理に代えることにより、広いスペースを要する沈殿池等の設置が省略化された装置構成を採ることができる。また、分離膜を用いて外力により活性汚泥の分離を行うため、処理にあたって反応槽の活性汚泥濃度を高く設定することが可能な特性を有している。そのため、膜分離活性汚泥処理装置は、小型化を図ることができ、省スペース化に適した水処理装置として普及が進んでいる。   In the membrane separation activated sludge method, the treated water is biologically treated with activated sludge, and then the treated water and activated sludge are separated into membranes using a separation membrane such as an ultrafiltration membrane and a microfiltration membrane. This is a treatment method for separating and removing activated sludge from water. Membrane separation activated sludge treatment equipment that performs water treatment using the membrane separation activated sludge method replaces the solid-liquid separation treatment by the precipitation of the conventional activated sludge treatment with membrane separation treatment, such as a sedimentation basin that requires a large space. It is possible to adopt a device configuration in which installation is omitted. Moreover, since activated sludge is separated by external force using a separation membrane, the activated sludge concentration in the reaction tank can be set high in the treatment. Therefore, the membrane separation activated sludge treatment apparatus can be reduced in size, and is spreading as a water treatment apparatus suitable for space saving.
膜分離活性汚泥処理装置の形態としては、膜分離ユニットを、活性汚泥によって生物反応処理を行う処理槽とは別の槽に設置したり、処理槽の槽外に設置したりする独立型の形態や、好気槽に設置する好気槽一体型の形態がある。例えば、好気槽一体型の形態では、空気を散気させることによって、処理槽を好気的条件に維持すると共に膜分離ユニットの物理洗浄が行われるように運転される。その一方で、膜分離ユニットを嫌気槽に設置する嫌気槽一体型の形態も提案されている。   As a form of the membrane separation activated sludge treatment apparatus, the membrane separation unit is installed in a tank different from the treatment tank that performs biological reaction treatment with activated sludge, or is installed in a stand-alone form outside the treatment tank. Alternatively, there is an aerobic tank integrated type installed in the aerobic tank. For example, the aerobic tank integrated type is operated such that air is diffused to maintain the processing tank in an aerobic condition and to perform physical cleaning of the membrane separation unit. On the other hand, an anaerobic tank-integrated form in which the membrane separation unit is installed in the anaerobic tank has also been proposed.
例えば、特許文献1には、処理槽の内部に、被処理水を膜分離する膜カートリッジを設け、膜カートリッジの下方に膜面洗浄用気体を噴出する散気手段を設けた水処理装置において、前記処理槽を密閉式に形成し、槽内上部空間に滞留する排ガスを散気手段に循環供給する循環手段を設けて、排ガスを含んだ膜面洗浄用気体が散気手段より噴出する無酸素状態下に被処理水を膜分離するように構成した水処理装置が開示されている。   For example, in Patent Document 1, a water treatment apparatus provided with a membrane cartridge for membrane separation of water to be treated inside a treatment tank, and provided with a diffuser for ejecting a membrane surface cleaning gas below the membrane cartridge, The treatment tank is formed in a hermetically sealed manner, provided with a circulation means for circulating and supplying exhaust gas staying in the upper space in the tank to the aeration means, and an oxygen-free film surface cleaning gas containing exhaust gas is ejected from the aeration means A water treatment apparatus configured to perform membrane separation of water to be treated under conditions is disclosed.
また、特許文献2には、密閉されて無酸素又は貧酸素条件下にある活性汚泥又は微生物膜が混合されている生物処理槽と、該槽内に浸漬した分離膜とを有する生物処理装置において、前記処理槽内の分離膜の下部に無酸素又は貧酸素ガスを吹込む散気装置を設け、該散気装置と前記処理槽に連通して別に設けた無酸素又は貧酸素ガス槽の気相部とを連通した生物処理装置が開示されている。   Moreover, in patent document 2, in the biological treatment apparatus which has the biological treatment tank with which the activated sludge or microbial membrane which is sealed and is in an oxygen-free or anoxic condition is mixed, and the separation membrane immersed in this tank, An air diffuser that blows oxygen-free or oxygen-poor gas under the separation membrane in the treatment tank is provided, and the air in the oxygen-free or oxygen-poor gas tank separately provided in communication with the gas diffuser and the treatment tank is provided. A biological treatment apparatus that communicates with a phase section is disclosed.
特開平9−141291号公報JP-A-9-141291 特許第3234139号公報Japanese Patent No. 3234139
膜分離活性汚泥処理装置において、膜分離ユニットを好気槽に設置した好気槽一体型の形態を採用する場合には、活性汚泥による生物反応処理をその好気槽の単槽で行う構成とすることによって、主として有機物を対象とした処理装置を実現することができ、また、処理装置規模の小型化も図ることが可能である。しかしながら、好気槽のみで構成される単槽で好気処理だけを行う構成では、被処理水中に含まれるアンモニア態窒素を基質とした硝化反応によってアルカリ度が消費されるため、低下したpHを調整するために高頻度でアルカリ剤の添加が必要になる等の問題がある。処理装置規模の小型化と併せて処理水質の向上も図るためには、好気処理と無酸素処理の両方を行い、窒素除去を行うと共に無酸素処理における脱窒反応によってアルカリ度を補う処理方法が適している。   In the membrane separation activated sludge treatment apparatus, when adopting an aerobic tank integrated type in which the membrane separation unit is installed in the aerobic tank, a configuration in which biological reaction treatment with activated sludge is performed in a single tank of the aerobic tank; By doing so, it is possible to realize a processing apparatus mainly for organic substances, and it is also possible to reduce the scale of the processing apparatus. However, in a configuration in which only aerobic treatment is performed in a single tank composed only of aerobic tanks, alkalinity is consumed by the nitrification reaction using ammonia nitrogen contained in the water to be treated as a substrate. There is a problem that an alkali agent needs to be frequently added for adjustment. In order to improve the quality of treated water in conjunction with downsizing of the treatment equipment scale, a treatment method that performs both aerobic treatment and oxygen-free treatment, removes nitrogen, and supplements alkalinity by denitrification reaction in oxygen-free treatment Is suitable.
その一方で、膜分離ユニットを嫌気槽に設置した嫌気槽一体型の形態を採用する場合には、別体の処理槽の併設に伴って、処理装置規模が拡大してしまうという問題がある。例えば、特許文献1に開示される水処理装置は、被処理水中に溶解した酸素によってNOx等が増大しないように、生物処理を終えた生物処理水などを膜分離するものであるが、生物処理にあたっては好気槽等を別途設ける必要がある。また、特許文献2に開示される生物処理装置では、ガスの導入に用いる槽を処理槽に連通して別に設けることを要する。さらに、こうした別体の槽を設置する場合には、膜分離処理によって分離回収した活性汚泥や硝化液を移送する配管系統等が必要となるため、装置の省スペース化が大きく妨げられるものとなる。   On the other hand, in the case of adopting an anaerobic tank integrated type in which the membrane separation unit is installed in the anaerobic tank, there is a problem that the scale of the processing apparatus is increased with the addition of a separate processing tank. For example, the water treatment device disclosed in Patent Document 1 is a device that separates biologically treated water and the like after biological treatment so that NOx and the like are not increased by oxygen dissolved in water to be treated. It is necessary to provide an aerobic tank separately. Moreover, in the biological treatment apparatus disclosed by patent document 2, it is required to provide the tank used for gas introduction separately from the treatment tank. Furthermore, when installing such a separate tank, a piping system for transferring activated sludge or nitrification liquid separated and recovered by membrane separation is required, which greatly hinders space saving of the apparatus. .
そこで、本発明は、被処理水の好気処理と無酸素処理とを限られたスペースで実施することができ、処理装置規模の小型化を可能とした膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can perform the aerobic treatment and the oxygen-free treatment of the water to be treated in a limited space, and the membrane separation activated sludge treatment device and the membrane separation activity that can reduce the scale of the treatment device. It aims at providing the sludge treatment method.
前記課題を解決するために本発明に係る膜分離活性汚泥処理装置は、活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理装置であって、活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、前記散気手段に外気を供給する第1配管と、前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管とを備え、前記第1配管における流路の開閉及び前記第2配管における流路の開閉が切り替えられることを特徴とする。流路の開閉は、好気処理及び無酸素処理について所定処理時間比で作動切替を行うタイマ設定と、測定される処理水の水質に応じた自動制御と、によって切り替えられて、前記処理槽における好気処理と無酸素処理とが切替制御される。また、前記処理槽に対して並列に設置され、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子との添加によって被処理水中の不純物の凝集分離処理を行う凝集分離装置をさらに備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a membrane separation activated sludge treatment apparatus according to the present invention is a single tank type membrane separation activated sludge treatment apparatus that performs biological reaction treatment with activated sludge in a single tank, and is treated with activated sludge. A treatment tank having an airtight structure for performing biological reaction treatment, a membrane separation unit installed in the treatment tank for performing solid-liquid separation treatment of treated water and the activated sludge, installed in the treatment tank, and Aeration means for physically irrigating the treated water and physically cleaning the membrane separation unit; a first pipe for supplying outside air to the aeration means; and a gas phase section in the treatment tank for the aeration means. And a second pipe that circulates and supplies gas, and the opening and closing of the flow path in the first pipe and the opening and closing of the flow path in the second pipe are switched. The opening and closing of the flow path is switched by a timer setting for switching the operation at a predetermined processing time ratio for aerobic treatment and anaerobic treatment, and automatic control according to the quality of the treated water to be measured. Switching between aerobic treatment and oxygen-free treatment is controlled. The apparatus further comprises a flocculation / separation device installed in parallel to the treatment tank and performing a flocculation / separation treatment of impurities in the water to be treated by adding a flocculant and particles having a specific gravity greater than that of the water to be treated. To do.
また、本発明に係る膜分離活性汚泥処理方法は、活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理方法であって、活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、前記散気手段に外気を供給する第1配管と、前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管とを備える膜分離活性汚泥処理装置において、前記第1配管における流路を開放し、前記第2配管における流路を閉鎖する工程と、前記散気手段に前記第1配管を介して空気を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に空気を散気させて、前記被処理水を好気条件の下で生物反応処理する工程とからなる好気処理、及び、前記第1配管における流路を閉鎖し、前記第2配管における流路を開放する工程と、前記散気手段に前記第2配管を介して前記処理槽内における気相部の気体を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に前記気体を散気させて、前記被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する工程とからなる無酸素処理を交互に行いつつ、前記被処理水の活性汚泥による生物反応処理を行うと共に、前記膜分離ユニットによって前記生物反応処理の処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行うことを特徴とする。好気処理と無酸素処理とは、好気処理及び無酸素処理について所定処理時間比で作動切替を行うタイマ設定と、測定される処理水の水質に応じた自動制御と、によって切り替えられる。また、前記処理槽に対して並列に設置され、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子との添加によって被処理水中の不純物の凝集分離処理を行う凝集分離装置をさらに備える膜分離活性汚泥処理装置において、膜分離活性汚泥処理装置に導入される原水の水量が計画水量以下のときには、原水の全部を前記処理槽に導入して、固液分離処理された処理水を前記膜分離活性汚泥処理装置から排水し、原水の水量が計画水量を超えるときには、原水の一部を前記処理槽に導入すると共に、原水の残部を前記凝集分離装置に導入し、固液分離処理された処理水と凝集分離処理された処理水とを再混合して前記膜分離活性汚泥処理装置から排水することを特徴とする。 Further, the membrane separation activated sludge treatment method according to the present invention is a single tank type membrane separation activated sludge treatment method in which biological reaction treatment with activated sludge is performed in a single tank, and biological treatment treatment of water to be treated with activated sludge. A treatment tank having an airtight structure, a membrane separation unit installed in the treatment tank for performing solid-liquid separation treatment of treated water and the activated sludge, installed in the treatment tank, and supplying gas to the treated water An air diffuser that diffuses air and physically cleans the membrane separation unit, a first pipe that supplies outside air to the air diffuser, and a gas in a gas phase section in the processing tank is circulated and supplied to the air diffuser. In a membrane separation activated sludge treatment apparatus comprising a second pipe, the step of opening the flow path in the first pipe and closing the flow path in the second pipe, and the air diffuser through the first pipe Supply air and by the diffuser means Aerobic treatment comprising the steps of diffusing air into the water to be treated in the treatment tank and biologically treating the water to be treated under aerobic conditions, and closing the flow path in the first pipe And a step of opening a flow path in the second pipe, and supplying gas in a gas phase portion in the processing tank through the second pipe to the air diffuser, and the gas diffuser in the process tank The living thing by the activated sludge of the to-be-treated water while alternately performing an oxygen-free treatment comprising the step of aerating the gas to the to-be-treated water and subjecting the to-be-treated water to a biological reaction treatment under anoxic conditions In addition to performing a reaction process, the membrane separation unit performs a solid-liquid separation process between the biological reaction process treated water and the activated sludge. The aerobic treatment and the anaerobic treatment are switched by a timer setting for switching the operation at a predetermined treatment time ratio for the aerobic treatment and the anaerobic treatment, and automatic control according to the quality of the treated water to be measured. Further, a membrane separation activated sludge further provided with a flocculation / separation device installed in parallel to the treatment tank and performing a flocculation / separation treatment of impurities in the water to be treated by adding a flocculant and particles having a specific gravity greater than that of the water to be treated. In the treatment device, when the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment device is less than or equal to the planned amount, all of the raw water is introduced into the treatment tank, and the treated water subjected to solid-liquid separation treatment is treated with the membrane separation activated sludge. When the raw water is drained from the treatment device and the amount of raw water exceeds the planned amount of water, a part of the raw water is introduced into the treatment tank, and the remainder of the raw water is introduced into the coagulation separation device, The treated water that has been subjected to the coagulation and separation treatment is remixed and drained from the membrane separation activated sludge treatment apparatus.
本発明によれば、被処理水の好気処理と無酸素処理とを限られたスペースで実施することができ、処理装置規模の小型化を可能とした膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法を提供することができる。   According to the present invention, an aerobic treatment and an oxygen-free treatment of water to be treated can be carried out in a limited space, and a membrane separation activated sludge treatment device and membrane separation activity that can reduce the size of the treatment device. A sludge treatment method can be provided.
本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the membrane separation activated sludge processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法に係る好気処理における膜分離活性汚泥処理装置の状態を示す図である。(a)はバルブの開閉の切替を示す図であり、(b)は散気される気体の流れを示す図である。It is a figure which shows the state of the membrane separation activated sludge processing apparatus in the aerobic treatment which concerns on the membrane separation activated sludge processing method which concerns on one Embodiment of this invention. (A) is a figure which shows switching of opening and closing of a valve | bulb, (b) is a figure which shows the flow of the gas diffused. 本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法に係る無酸素処理における膜分離活性汚泥処理装置の状態を示す図である。(a)はバルブの開閉の切替を示す図であり、(b)は散気される気体の流れを示す図である。It is a figure which shows the state of the membrane separation activated sludge processing apparatus in the oxygen-free process which concerns on the membrane separation activated sludge processing method which concerns on one Embodiment of this invention. (A) is a figure which shows switching of opening and closing of a valve | bulb, (b) is a figure which shows the flow of the gas diffused. 本発明の実施例1に係る膜分離活性汚泥処理装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the membrane separation activated sludge processing apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る膜分離活性汚泥処理装置における処理水量と流入水量の変動を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation of the amount of treated water and the amount of inflow water in the membrane separation activated sludge processing apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the combination of the membrane-separation activated sludge processing apparatus and coagulation-separation apparatus which concern on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせにおける処理水量と流入水量の変動を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation of the amount of treated water and the amount of inflow water in the combination of the membrane separation activated sludge processing apparatus and coagulation separation apparatus which concern on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the combination of the membrane-separation activated sludge processing apparatus and coagulation-separation apparatus which concern on Example 3 of this invention. 本発明の実施例3に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせにおける処理水量と流入水量の変動を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation of the amount of treated water and the amount of inflow water in the combination of the membrane separation activated sludge processing apparatus and coagulation separation apparatus which concern on Example 3 of this invention.
以下に本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法について説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複する部分についての説明は省略する。   Hereinafter, a membrane separation activated sludge treatment apparatus and a membrane separation activated sludge treatment method according to an embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and description about the overlapping part is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置の構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a membrane separation activated sludge treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置1は、図1に示すように、主に、処理槽10と、膜分離ユニット(20A,20B)と、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)と、第1配管110と、第2配管120とを備えている。この膜分離活性汚泥処理装置1は、活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理装置となっている。すなわち、活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う処理槽(処理槽10)が単一槽だけ備えられ、この処理槽10の直前段及び直後段には、処理槽10とは異なる生物反応処理を行う槽は設置されない。単槽とされた処理槽10では、第1配管110における気体の流路の開閉及び第2配管120における気体の流路の開閉が切り替えられることによって、好気処理及び無酸素処理が切替実施される構成とされている。   As shown in FIG. 1, the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 according to this embodiment mainly includes a treatment tank 10, membrane separation units (20 </ b> A, 20 </ b> B), and aeration means (22 </ b> A, 22 </ b> B, 102 </ b> A, 102 </ b> B). 24), a first pipe 110, and a second pipe 120. The membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is a single tank type membrane separation activated sludge treatment apparatus that performs biological reaction treatment with activated sludge in a single tank. That is, only a single tank is provided with a treatment tank (treatment tank 10) that performs biological reaction treatment of water to be treated with activated sludge, and a biological reaction different from that of the treatment tank 10 is provided immediately before and immediately after the treatment tank 10. No tank for processing is installed. In the treatment tank 10 that is a single tank, the aerobic treatment and the oxygen-free treatment are switched by switching the opening and closing of the gas flow path in the first pipe 110 and the opening and closing of the gas flow path in the second pipe 120. It is set as the structure.
処理槽10は、保持されている活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う槽となっている。処理槽10は、内部の空間の気密性が高められた気密構造を有しており、各種配管等を介する場合を除いて、内部と外気との間の気体の移動が著しく制約された構造とされている。処理槽10の内部には、図1に示すように、未処理の原水が被処理水として導入されて水相部Lが形成され、水相部Lの上方には気相部Gが残される。この気相部Gには、活性汚泥の呼吸、硝化反応、有機物酸化分解反応等によって酸素が消費された低酸素空気等が水相部Lから移行して滞留している。   The treatment tank 10 is a tank that performs biological reaction treatment of water to be treated with the activated sludge retained. The treatment tank 10 has an airtight structure in which the airtightness of the internal space is enhanced, and a structure in which the movement of gas between the inside and the outside air is remarkably restricted except through various pipes and the like. Has been. As shown in FIG. 1, untreated raw water is introduced as treated water inside the treatment tank 10 to form a water phase portion L, and a gas phase portion G remains above the water phase portion L. . In this gas phase portion G, low oxygen air or the like in which oxygen has been consumed by activated sludge respiration, nitrification reaction, organic matter oxidative decomposition reaction, etc. migrates from the water phase portion L and stays there.
膜分離ユニット(20A,20B)は、処理槽10の水相部Lに浸漬された状態で設置されている。なお、本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置1には、2式の膜分離ユニット20A,20Bが備えられているが、1式或いは3式以上の膜分離ユニットが備えられるようにしてもよい。膜分離ユニット(20A,20B)は、処理水と活性汚泥との膜分離処理(固液分離処理)を行う浸漬型の膜分離装置であって、膜分離処理を行う膜モジュールと被処理水を吸引する不図示の吸引ポンプと各種配管類等によって構成されている。膜モジュールは、限外濾過膜、精密濾過膜等の分離膜を主体とした複数の膜エレメントによって構成されるものであって、平膜状の分離膜を備えた平膜型膜モジュール、中空糸状の分離膜を備えた中空糸型膜モジュール等が適用可能である。   The membrane separation units (20A, 20B) are installed in a state of being immersed in the water phase portion L of the treatment tank 10. The membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 according to the present embodiment includes two types of membrane separation units 20A and 20B, but may include one or three or more types of membrane separation units. Good. The membrane separation unit (20A, 20B) is a submerged membrane separation device that performs membrane separation treatment (solid-liquid separation treatment) between treated water and activated sludge, and comprises a membrane module that performs membrane separation treatment and water to be treated. A suction pump (not shown) for suction and various pipes are used. The membrane module is composed of a plurality of membrane elements mainly composed of separation membranes such as ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, etc., and is a flat membrane membrane module having a flat membrane-like separation membrane, a hollow fiber shape A hollow fiber membrane module or the like provided with the above separation membrane can be applied.
平膜型膜モジュールは、例えば、平膜状の分離膜と分離膜を支持する枠体とを有している膜エレメントが、ケーシングの内部に並列状に複数配設された形態を採る。そして、複数の膜エレメント同士の間には膜間流路が形成され、その膜間流路の上部側の末端は、処理水配管190に接続される。平膜型膜モジュールは、単段、或いは、それぞれの膜間流路が鉛直方向に連続して連なるように、複数段積層して設置することができる。一方、中空糸型膜モジュールは、例えば、複数の中空糸状の分離膜が集束されて集水部材に固定されてなる膜エレメントが、ケーシングの内部に複数配設された形態を採る。そして、集束された中空糸状の分離膜同士の間には膜間流路が形成され、各分離膜の末端の開口は、集水部材の内部にある集水室を通じて処理水配管190に接続される。   The flat membrane type membrane module takes, for example, a form in which a plurality of membrane elements each having a flat membrane-like separation membrane and a frame that supports the separation membrane are arranged in parallel inside the casing. An intermembrane flow path is formed between the plurality of membrane elements, and the upper end of the intermembrane flow path is connected to the treated water pipe 190. The flat membrane type membrane module can be installed in a single stage or in a plurality of layers so that the flow paths between the membranes are continuously connected in the vertical direction. On the other hand, the hollow fiber membrane module takes, for example, a form in which a plurality of membrane elements each formed by concentrating a plurality of hollow fiber-like separation membranes and being fixed to a water collecting member are disposed inside the casing. An intermembrane flow path is formed between the converged hollow fiber-like separation membranes, and the opening at the end of each separation membrane is connected to the treated water pipe 190 through the water collection chamber inside the water collection member. The
膜分離ユニット20A,20Bでは、不図示の吸引ポンプが被処理水を吸引することによって、クロスフロー濾過方式又は全量濾過方式で被処理水と活性汚泥とが膜分離処理される。そして、膜分離処理された活性汚泥は処理槽10の水相部Lに残留して活性汚泥濃度が高い水準に維持される一方で、生物反応処理されると共に活性汚泥が分離処理された処理水は、処理水配管190を通じて系外に排水されるようになっている。   In the membrane separation units 20A and 20B, the water to be treated and the activated sludge are subjected to membrane separation treatment by a cross flow filtration method or a total amount filtration method by suctioning the water to be treated by a suction pump (not shown). The activated sludge that has been subjected to membrane separation remains in the aqueous phase L of the treatment tank 10 and is maintained at a high level of activated sludge, while being treated with biological reaction and treated with the activated sludge separated. Is drained out of the system through the treated water piping 190.
処理槽10には、被処理水に気体を散気すると共に膜分離ユニット20A,20Bを物理洗浄する散気手段が設置されている。散気手段は、散気管22A,22Bと、送気管102A,102Bと、ブロワ24とによって構成され、2体の膜分離ユニット20A,20B毎に備えられている。気体の散気を行う散気管22A,22Bは、各膜分離ユニット20A,20Bの下方に位置するようにそれぞれ設置されており、送気管102A,102Bを介してブロワ24とそれぞれ接続されている。すなわち、ブロワ24が送気する気体は、送気管102A,102Bをそれぞれ通流し、各散気管22A,22Bから散気されるようになっている。   The treatment tank 10 is provided with an air diffuser that diffuses gas into the water to be treated and physically cleans the membrane separation units 20A and 20B. The air diffuser includes air diffusers 22A and 22B, air supply tubes 102A and 102B, and a blower 24, and is provided for each of the two membrane separation units 20A and 20B. The diffuser tubes 22A and 22B for performing gas diffusion are installed so as to be positioned below the membrane separation units 20A and 20B, and are connected to the blower 24 via the air supply tubes 102A and 102B, respectively. That is, the gas supplied by the blower 24 flows through the air supply pipes 102A and 102B, and is diffused from the air diffusion pipes 22A and 22B.
散気管22A,22Bは、各膜分離ユニット20A,20Bの下方に設置されているため、散気管22A,22Bから散気される気体は、膜分離ユニット20A,20Bの膜間流路を上昇し、エアリフト効果による被処理水の上昇流を生じる。そのため、膜分離ユニット20A,20Bの内側を上昇し外側を下降する被処理水の循環流が生じて、被処理水への気体の溶解と被処理水の散気撹拌とが効率的になされることになる。   Since the diffuser tubes 22A and 22B are installed below the membrane separation units 20A and 20B, the gas diffused from the diffuser tubes 22A and 22B rises through the intermembrane flow paths of the membrane separation units 20A and 20B. As a result, an upward flow of the water to be treated is generated by the air lift effect. Therefore, a circulation flow of the water to be treated that rises inside the membrane separation units 20A and 20B and descends outside is generated, so that the dissolution of the gas into the water to be treated and the agitation and stirring of the water to be treated are efficiently performed. It will be.
また、膜分離ユニット20A,20Bの膜間流路を上昇する気体は、各膜エレメントの膜面に対してクロスフローの気液二相流を形成する。各膜エレメントは、この気液二相流が及ぼすせん断力によって、活性汚泥代謝物や被処理水中の不純物等に由来する付着物が引き剥がされて膜面が物理洗浄されるようになっている。   The gas rising in the intermembrane flow paths of the membrane separation units 20A and 20B forms a cross-flow gas-liquid two-phase flow with respect to the membrane surface of each membrane element. Each membrane element is designed to physically wash the membrane surface by peeling off deposits derived from activated sludge metabolites and impurities in the water to be treated by the shear force exerted by the gas-liquid two-phase flow. .
第1配管110は、散気手段(ブロワ24)に接続されている。第1配管110は、膜分離活性汚泥処理装置1の系外と連通しており、系外から散気手段(ブロワ24)に外気すなわち空気を供給する流路を形成している。そして、この第1配管110には、第1配管110における流路の開閉を切り替える第1配管バルブV10が備えられている。   The 1st piping 110 is connected to the aeration means (blower 24). The first pipe 110 communicates with the outside of the system of the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 and forms a flow path for supplying outside air, that is, air from outside the system to the air diffuser (blower 24). The first pipe 110 is provided with a first pipe valve V10 that switches between opening and closing the flow path in the first pipe 110.
その一方で、第2配管120は、散気手段(ブロワ24)と循環供気孔140との間を接続している。循環供気孔140は、処理槽10の上部側に設けられ、処理槽10の気相部Gと第2配管120との間を連通している。そのため、第2配管120と循環供気孔140とによって、散気手段(ブロワ24)と処理槽10の気相部Gとの間に気体の流路が形成されている。すなわち、処理槽10の気相部Gの気体は、循環供気孔140を通じて処理槽10の気相部Gから散気手段(ブロワ24)に循環供給されるようになっている。そして、この第2配管120には、第2配管120における流路の開閉を切り替える第2配管バルブV20が備えられている。   On the other hand, the second pipe 120 connects between the air diffusion means (blower 24) and the circulation air supply hole 140. The circulation air supply hole 140 is provided on the upper side of the processing tank 10 and communicates between the gas phase portion G of the processing tank 10 and the second pipe 120. Therefore, a gas flow path is formed between the air diffusion means (blower 24) and the gas phase part G of the processing tank 10 by the second pipe 120 and the circulation air supply hole 140. That is, the gas in the gas phase part G of the processing tank 10 is circulated and supplied from the gas phase part G of the processing tank 10 to the air diffuser (blower 24) through the circulation air supply hole 140. The second pipe 120 is provided with a second pipe valve V20 that switches between opening and closing the flow path in the second pipe 120.
また、処理槽10には、排気孔150が設けられている。排気孔150は、処理槽10の上部側に設けられ、処理槽10の気相部Gと処理槽10の外部とを連通している。そして、この排気孔150には、流路の開閉を切り替える排気孔バルブV30が備えられている。   Further, the treatment tank 10 is provided with an exhaust hole 150. The exhaust hole 150 is provided on the upper side of the processing tank 10 and communicates the gas phase part G of the processing tank 10 with the outside of the processing tank 10. The exhaust hole 150 is provided with an exhaust hole valve V30 for switching between opening and closing of the flow path.
処理槽10には、被処理水を曝気する曝気手段が設置されている。曝気手段は、散気管32と、送気管170と、ブロワ34とによって構成され、散気管32は、膜分離ユニット20A,20Bがその上方に配置されていない領域に設置されており、送気管170を介してブロワ34と接続されている。そして、ブロワ34には、膜分離活性汚泥処理装置1の系外から空気が供給されるようになっている。そのため、ブロワ34が送気する空気は、送気管170を通流し、散気管32から散気されるようになっている。   The treatment tank 10 is provided with aeration means for aeration of the water to be treated. The aeration means includes an air diffuser 32, an air supply pipe 170, and a blower 34. The air diffuser 32 is installed in an area where the membrane separation units 20A and 20B are not disposed above the air diffuser 170. It is connected to the blower 34 via The blower 34 is supplied with air from outside the system of the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1. Therefore, the air supplied by the blower 34 flows through the air supply pipe 170 and is diffused from the air diffusion pipe 32.
また、処理槽10には、溶存酸素濃度計40が設置されている。溶存酸素濃度計40によって被処理水の溶存酸素濃度が計測されることで、曝気量を調節することが可能となっている。例えば、処理槽10において好気条件の下で生物反応処理を行う場合には、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)による空気の散気量(曝気量)が、被処理水の有機物負荷、窒素負荷に対して必要量に達しているか否か把握することができる。そのため、曝気手段(32,170,34)の稼働と停止或いは曝気出力を、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)による曝気量に合せて制御可能になっている。なお、好気処理において、設定値以上の溶存酸素濃度が、所定時間以上に亘って計測された場合には、溶存酸素濃度を一定に制御するために、曝気手段(32,170,34)が停止される。   Further, a dissolved oxygen concentration meter 40 is installed in the treatment tank 10. By measuring the dissolved oxygen concentration of the water to be treated by the dissolved oxygen concentration meter 40, the amount of aeration can be adjusted. For example, when the biological reaction process is performed in the treatment tank 10 under an aerobic condition, the amount of air diffused (aeration amount) by the air diffuser (22A, 22B, 102A, 102B, 24) is the water to be treated. It is possible to grasp whether or not the necessary amount is reached with respect to organic load and nitrogen load. Therefore, the operation and stop of the aeration means (32, 170, 34) or the aeration output can be controlled according to the amount of aeration by the aeration means (22A, 22B, 102A, 102B, 24). In the aerobic treatment, when the dissolved oxygen concentration equal to or higher than the set value is measured for a predetermined time or longer, the aeration means (32, 170, 34) is used to keep the dissolved oxygen concentration constant. Stopped.
このような構成を有する膜分離活性汚泥処理装置1においては、第1配管バルブV10が開放され、第2配管バルブV20が閉鎖されると、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)が、第1配管110を介して膜分離活性汚泥処理装置1の系外から供給される空気を散気させることができるようになる。酸素を含む空気が被処理水に散気されることによって、処理槽10内の雰囲気を好気条件に移行させることができると共に処理槽10の水相部Lを散気撹拌し、膜分離ユニット20A,20Bを物理洗浄させることが可能である。このとき、散気により上昇した気相部Gの圧力は、排気バルブV30を開放することによって逃がすことができる。   In the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 having such a configuration, when the first piping valve V10 is opened and the second piping valve V20 is closed, the air diffuser (22A, 22B, 102A, 102B, 24). However, the air supplied from outside the system of the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 through the first pipe 110 can be diffused. When the oxygen-containing air is diffused into the water to be treated, the atmosphere in the treatment tank 10 can be transferred to an aerobic condition, and the water phase portion L of the treatment tank 10 is agitated and agitated. It is possible to physically wash 20A and 20B. At this time, the pressure of the gas phase portion G that has risen due to air diffusion can be released by opening the exhaust valve V30.
また、第1配管バルブV10が閉鎖され、第2配管バルブV20が開放されると、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)が、第2配管120を介して処理槽10の気相部Gから循環供給される気体を散気させることができるようになる。処理槽10の気相部Gの気体が被処理水に散気されることによって、処理槽10内の雰囲気を無酸素条件に移行させることができると共に処理槽10の水相部Lを散気撹拌し、膜分離ユニット20A,20Bを物理洗浄させることが可能である。このとき、排気バルブV30を閉鎖させることで、循環供給される気体を低酸素濃度に維持させることができる。   Further, when the first piping valve V10 is closed and the second piping valve V20 is opened, the air diffuser (22A, 22B, 102A, 102B, 24) is passed through the second piping 120 to the gas in the processing tank 10. The gas circulated and supplied from the phase part G can be diffused. When the gas in the gas phase part G of the treatment tank 10 is diffused into the water to be treated, the atmosphere in the treatment tank 10 can be shifted to an oxygen-free condition and the aqueous phase L of the treatment tank 10 is diffused. It is possible to physically wash the membrane separation units 20A and 20B by stirring. At this time, by closing the exhaust valve V30, the circulated gas can be maintained at a low oxygen concentration.
そのため、膜分離活性汚泥処理装置1によれば、被処理水の好気処理と無酸素処理とを処理槽10のみで実施することができ、且つ、膜分離ユニット20A,20Bの物理洗浄を好気処理時と無酸素処理時の両方において継続させることができる。そのため、単槽式の生物反応処理及び膜分離処理を連続的に行うことができ、処理装置規模を小型化することも可能な膜分離活性汚泥処理装置となる。   Therefore, according to the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1, the aerobic treatment and the oxygen-free treatment of the water to be treated can be carried out only in the treatment tank 10, and physical washing of the membrane separation units 20A and 20B is preferred. It can be continued during both the gas treatment and the oxygen-free treatment. Therefore, a single tank type biological reaction treatment and membrane separation treatment can be performed continuously, and the membrane separation activated sludge treatment apparatus capable of reducing the scale of the treatment apparatus is obtained.
次に、本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法について説明する。   Next, the membrane separation activated sludge treatment method according to this embodiment will be described.
本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法は、被処理水の活性汚泥による生物反応処理と、生物反応処理の処理水と活性汚泥との膜分離処理とを連続的に行うことを可能とした処理方法である。この膜分離活性汚泥処理方法は、前記の膜分離活性汚泥処理装置1のように処理槽10と、膜分離ユニット(20A,20B)と、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)と、第1配管110と、第2配管120とを備える処理装置において好適に行うことができる。   The membrane separation activated sludge treatment method according to this embodiment makes it possible to continuously perform biological reaction treatment with activated sludge of water to be treated and membrane separation treatment between treated water and activated sludge of biological reaction treatment. It is a processing method. This membrane-separated activated sludge treatment method is similar to the membrane-separated activated sludge treatment apparatus 1 described above, in the treatment tank 10, membrane separation units (20A, 20B), and aeration means (22A, 22B, 102A, 102B, 24). And it can carry out suitably in a processing device provided with the 1st piping 110 and the 2nd piping 120.
本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法では、活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の無酸素好気活性汚泥処理を行うことによって、被処理水に含まれている有機物、その他の有機態窒素、無機態窒素等の処理を行うものとしている。単槽における無酸素好気活性汚泥処理は、被処理水を好気条件の下で生物反応処理する好気処理と、被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する無酸素処理とを交互に繰り返し行うものである。   In the membrane separation activated sludge treatment method according to the present embodiment, organic matter contained in the water to be treated by performing a single tank type anaerobic aerobic activated sludge process in which a biological reaction process using activated sludge is performed in a single tank, Other organic nitrogen, inorganic nitrogen, etc. are treated. An oxygen-free aerobic activated sludge treatment in a single tank consists of an aerobic treatment in which treated water is subjected to biological reaction treatment under aerobic conditions and an anaerobic treatment in which treated water is subjected to biological reaction treatment under anoxic conditions. It is performed repeatedly alternately.
図2は、本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法に係る好気処理における膜分離活性汚泥処理装置の状態を示す図である。(a)はバルブの開閉の切替を示す図であり、(b)は散気される気体の流れを示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state of the membrane separation activated sludge treatment apparatus in the aerobic treatment according to the membrane separation activated sludge treatment method according to the embodiment of the present invention. (A) is a figure which shows switching of opening and closing of a valve | bulb, (b) is a figure which shows the flow of the gas diffused.
好気処理は、空気流路開放工程と、好気生物反応処理工程とからなる。好気処理では、主として、被処理水に含まれているアンモニア態窒素(NH−N)を硝酸態窒素(NO−N)にまで酸化する硝化反応と、各種有機物を好気的に分解する好気分解反応とが行われる。なお、図2では、生物反応処理される被処理水の流れ及び膜分離処理された処理水の流れについては図示を省略しているが、膜分離活性汚泥処理装置1への被処理水の導入と膜分離活性汚泥処理装置1からの処理水の排水とは連続的になされるようになっている。 The aerobic treatment includes an air flow path opening step and an aerobic biological reaction treatment step. In the aerobic treatment, mainly nitrification reaction that oxidizes ammonia nitrogen (NH 4 -N) contained in the water to be treated to nitrate nitrogen (NO 3 -N) and aerobic decomposition of various organic substances. An aerobic decomposition reaction. In addition, in FIG. 2, although illustration is abbreviate | omitted about the flow of the to-be-processed water by which a biological reaction process is performed, and the flow of the to-be-processed membrane separation process, introduction of the to-be-processed water to the membrane separation activated sludge processing apparatus 1 is carried out. And the drainage of the treated water from the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is made continuously.
空気流路開放工程では、図2(a)に示すように、散気手段(ブロワ24)に空気を供給する第1配管110における流路を開放(第1配管バルブV10:開)する一方で、散気手段(ブロワ24)に処理槽10内における気相部Gの気体を循環供給する第2配管120における流路を閉鎖(第2配管バルブV20:閉)する。また、処理槽10の排気孔150を開放(排気孔バルブV30:開)し、処理槽10の気相部Gが系外と連通した状態にする。これによって、気密構造の処理槽10における気相部Gは開放空間となり、系外から供給される空気の散気を適宜行うことが可能になる。   In the air flow path opening step, as shown in FIG. 2A, while the flow path in the first pipe 110 that supplies air to the air diffuser (blower 24) is opened (first pipe valve V10: open). The flow path in the second pipe 120 that circulates and supplies the gas in the gas phase G in the processing tank 10 to the air diffuser (blower 24) is closed (second pipe valve V20: closed). Further, the exhaust hole 150 of the processing tank 10 is opened (exhaust hole valve V30: open) so that the gas phase part G of the processing tank 10 communicates with the outside of the system. As a result, the gas phase part G in the treatment tank 10 having an airtight structure becomes an open space, and it is possible to appropriately diffuse air supplied from outside the system.
好気生物反応処理工程では、図2(b)に示すように、散気手段(ブロワ24)に第1配管110を介して空気を供給し、散気手段(散気管22A,22B)によって処理槽10内の被処理水に空気を散気させて、被処理水を好気条件の下で生物反応処理する。これによって、被処理水の好気分解反応と硝化反応とが進行すると共に、散気される空気によって膜分離ユニット20A,20Bの物理洗浄がなされる。また、この工程では、曝気手段(32,170,34)による曝気を行うことも可能である。散気管22A,22Bからの散気のみでは不足する酸素量を曝気によって補うことで、好気分解反応や硝化反応に必要な溶存酸素濃度を維持することができる。なお、散気された空気は、活性汚泥によって酸素が消費され、気相部Gに移行した後に、排気孔150から排気される。   In the aerobic biological reaction treatment process, as shown in FIG. 2B, air is supplied to the air diffuser (blower 24) via the first pipe 110, and the air diffuser (air diffuser tubes 22A and 22B) performs the treatment. Air is diffused into the water to be treated in the tank 10, and the water to be treated is subjected to biological reaction treatment under aerobic conditions. As a result, the aerobic decomposition reaction and the nitrification reaction of the water to be treated proceed, and the membrane separation units 20A and 20B are physically cleaned by the diffused air. In this step, aeration by the aeration means (32, 170, 34) can also be performed. It is possible to maintain the dissolved oxygen concentration necessary for the aerobic decomposition reaction and the nitrification reaction by supplementing the amount of oxygen that is insufficient only by the aeration from the aeration tubes 22A and 22B. The diffused air is exhausted from the exhaust hole 150 after oxygen is consumed by the activated sludge and moves to the gas phase part G.
図3は、本発明の一実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法に係る無酸素処理における膜分離活性汚泥処理装置の状態を示す図である。(a)はバルブの開閉の切替を示す図であり、(b)は散気される気体の流れを示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a state of the membrane separation activated sludge treatment apparatus in the oxygen-free treatment according to the membrane separation activated sludge treatment method according to the embodiment of the present invention. (A) is a figure which shows switching of opening and closing of a valve | bulb, (b) is a figure which shows the flow of the gas diffused.
無酸素処理は、循環流路開放工程と、無酸素生物反応処理工程とからなる。無酸素処理では、主として、被処理水に含まれている硝酸態窒素(NO−N)を窒素ガス(N)にまで還元される脱窒反応が行われる。なお、図3では、生物反応処理される被処理水の流れ及び膜分離処理された処理水の流れについては図示を省略しているが、膜分離活性汚泥処理装置1への被処理水の導入と膜分離活性汚泥処理装置1からの処理水の排水とは連続的になされるようになっている。 The oxygen-free treatment includes a circulation flow path opening step and an oxygen-free biological reaction treatment step. In the oxygen-free treatment, a denitrification reaction is mainly performed in which nitrate nitrogen (NO 3 —N) contained in the water to be treated is reduced to nitrogen gas (N 2 ). In addition, in FIG. 3, although the illustration about the flow of the to-be-processed water subjected to biological reaction treatment and the flow of the treated water subjected to membrane separation treatment is omitted, introduction of the to-be-treated water into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 And the drainage of the treated water from the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is made continuously.
循環流路開放工程では、図3(a)に示すように、散気手段(ブロワ24)に空気を供給する第1配管110における流路を閉鎖(第1配管バルブV10:閉)する一方で、散気手段(ブロワ24)に処理槽内における気相部Gの気体を循環供給する第2配管120における流路を開放(第2配管バルブV20:開)する。また、処理槽10の排気孔150を閉鎖(排気孔バルブV30:閉)し、処理槽10の気相部Gが系外から遮断された状態にする。これによって、気密構造の処理槽10における気相部Gは閉鎖空間となり、空気の混入による酸素濃度の上昇が防止される。   In the circulation flow path opening step, as shown in FIG. 3A, the flow path in the first pipe 110 that supplies air to the air diffuser (blower 24) is closed (first pipe valve V10: closed). The flow path in the second pipe 120 that circulates and supplies the gas in the gas phase portion G in the processing tank to the air diffuser (blower 24) is opened (second pipe valve V20: open). Further, the exhaust hole 150 of the processing tank 10 is closed (exhaust hole valve V30: closed) so that the gas phase part G of the processing tank 10 is shut off from outside the system. As a result, the gas phase portion G in the treatment tank 10 having an airtight structure becomes a closed space, and an increase in oxygen concentration due to air contamination is prevented.
無酸素生物反応処理工程では、図3(b)に示すように、散気手段(ブロワ24)に第2配管120を介して処理槽10内における気相部Gの気体を供給し、散気手段(散気管22A,22B)によって処理槽10内の被処理水に処理槽10内における気相部Gの気体を散気させて、被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する。これによって、被処理水の脱窒反応が進行すると共に、散気される気体によって膜分離ユニット20A,20Bの物理洗浄がなされる。また、散気された気体は、循環供気孔140、第2配管120、散気手段(22A,22B,102A,102B,24)を順次経て、処理槽10内に循環供給される。循環供給される気体の酸素濃度は活性汚泥に酸素が消費されることによって次第に低下していくため、処理槽10内の雰囲気は、散気を所定時間継続することによって、好気処理における好気条件から無酸素条件に移行することになる。なお、この工程では、曝気手段(32,170,34)は稼働されない。   In the anaerobic biological reaction treatment process, as shown in FIG. 3B, the gas in the gas phase portion G in the treatment tank 10 is supplied to the air diffuser (blower 24) via the second pipe 120 to diffuse the air. By means (aeration tubes 22A, 22B), the gas in the gas phase G in the treatment tank 10 is diffused into the treatment water in the treatment tank 10, and the treatment water is subjected to biological reaction treatment under anoxic conditions. As a result, the denitrification reaction of the water to be treated proceeds, and the membrane separation units 20A and 20B are physically cleaned by the diffused gas. The diffused gas is circulated and supplied into the treatment tank 10 through the circulation air supply hole 140, the second pipe 120, and the air diffusion means (22A, 22B, 102A, 102B, 24) in this order. Since the oxygen concentration of the circulated gas gradually decreases as oxygen is consumed by the activated sludge, the atmosphere in the treatment tank 10 is maintained in the aerobic treatment by continuing the aeration for a predetermined time. It will shift from conditions to anoxic conditions. In this step, the aeration means (32, 170, 34) is not operated.
これら好気処理と無酸素処理との切替制御は、タイマ制御や処理水質自動測定によって実現することが可能である。例えば、硝化速度や、脱窒速度や、原水の窒素成分(全窒素、アンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素)濃度、全リン濃度、BOD、COD、MLSS(濃度)、SS(濃度)、濁度及び水温に基いて好気処理及び無酸素処理の処理時間比を設計し、散気手段(ブロワ24)、第1配管バルブV10、第2配管バルブV20、排気孔バルブV30等について、所定処理時間比で作動切替させるタイマ設定を行うことによって、好気処理と無酸素処理とを交互に繰り返す連続処理を行うことができる。また、例えば、処理水の水質(全窒素、アンモニア性窒素、硝酸態窒素、BOD、COD等)を自動的に測定し、目標処理水質に応じて、好気処理と無酸素処理を交互に繰り返す自動制御を行うことも可能である。   Switching control between the aerobic treatment and the oxygen-free treatment can be realized by timer control or automatic measurement of treated water quality. For example, nitrification rate, denitrification rate, raw water nitrogen component (total nitrogen, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen) concentration, total phosphorus concentration, BOD, COD, MLSS (concentration), SS (concentration) ) Design the treatment time ratio of aerobic treatment and oxygen-free treatment based on turbidity and water temperature, and about air diffuser (blower 24), first piping valve V10, second piping valve V20, exhaust hole valve V30, etc. By setting the timer to switch the operation at a predetermined processing time ratio, continuous processing that alternately repeats aerobic processing and oxygen-free processing can be performed. In addition, for example, the quality of treated water (total nitrogen, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, BOD, COD, etc.) is automatically measured, and aerobic treatment and oxygen-free treatment are repeated alternately according to the target treated water quality. Automatic control is also possible.
このような膜分離活性汚泥処理方法によれば、好気処理と無酸素処理とを交互に繰り返すことによって、好気分解反応による有機物除去と一連の硝化反応及び脱窒反応による窒素除去とを連続的に行うことができる。連続処理の間には、硝化反応において消費されるアルカリ度が脱窒反応によって補われるため、pHを調整するためのアルカリの添加を低減したり省略化したりすることができるという利点がある。単槽式の活性汚泥処理方法としては、従来、オキシデーションディッチ法、間欠曝気式活性汚泥法等が知られている。一般に、オキシデーションディッチ法では、装置規模の小型化と安定した無酸素状態の形成とがトレードオフの関係となる傾向があり、間欠曝気式活性汚泥法では、曝気の停止によって無酸素状態に移行させるのに時間がかかるため、負荷変動に応じて無酸素好気比率を調整するのが困難である。これに対して、本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理方法では、単槽式の限られたスペースで好気処理と無酸素処理とを実施することができ、無酸素処理においても、処理槽10の気相部Gに存在する低酸素濃度の気体を循環散気することによって、速やかに無酸素状態を移行させたり、膜分離ユニットを連続稼働させたりすることを可能としている。そのため、処理装置規模の小型化に適した水処理方法となっている。   According to such a membrane separation activated sludge treatment method, aerobic treatment and anoxic treatment are alternately repeated to continuously remove organic matter by aerobic decomposition reaction and nitrogen removal by a series of nitrification reaction and denitrification reaction. Can be done automatically. During the continuous treatment, since the alkalinity consumed in the nitrification reaction is compensated by the denitrification reaction, there is an advantage that the addition of alkali for adjusting the pH can be reduced or omitted. As a single tank type activated sludge treatment method, an oxidation ditch method, an intermittent aeration activated sludge method, and the like are conventionally known. In general, the oxidation ditch method tends to have a trade-off relationship between downsizing of the apparatus and the formation of a stable oxygen-free state. The intermittent aerated activated sludge method shifts to an oxygen-free state by stopping aeration. Since it takes a long time to adjust, it is difficult to adjust the anaerobic aerobic ratio according to the load fluctuation. On the other hand, in the membrane separation activated sludge treatment method according to the present embodiment, an aerobic treatment and an anaerobic treatment can be performed in a limited space of a single tank type. By circulating and diffusing a low oxygen concentration gas present in the gas phase portion G of 10, it is possible to quickly shift the anoxic state or continuously operate the membrane separation unit. Therefore, it is a water treatment method suitable for downsizing the treatment apparatus.
以上の本実施形態に係る膜分離活性汚泥処理装置及び膜分離活性汚泥処理方法は、好気処理と無酸素処理とを交互に行いつつ、被処理水の活性汚泥による生物反応処理を行うと共に、処理水と活性汚泥との膜分離処理を行うものである。これによって、無酸素好気処理と高い活性汚泥濃度とに基いた高度の水処理を限られたスペースで実現することができる。そのため、被処理水の凝集分離処理を行う凝集分離装置を処理槽に対して並列に配置した場合にも、省スペース化された小型の膜分離活性汚泥処理装置を構築することが可能である。すなわち、被処理水の一部を、凝集分離装置に分配導入し、凝集分離処理を終えた後に、膜分離活性汚泥処理装置1において活性汚泥処理された処理水に再混合させる処理が可能になる。凝集分離処理は、ピークカット処理に用いるのである。このような膜分離活性汚泥処理装置は、高品質な処理水が得られる膜分離活性汚泥法と簡易処理である凝集沈殿法から得られる処理水とを混合した混合処理水にて、下水道施行令等の放流水質基準等を満足するシステムである。   The membrane separation activated sludge treatment apparatus and the membrane separation activated sludge treatment method according to the present embodiment as described above perform biological reaction treatment with activated sludge of water to be treated while alternately performing aerobic treatment and oxygen-free treatment, Membrane separation treatment between treated water and activated sludge is performed. As a result, advanced water treatment based on oxygen-free aerobic treatment and high activated sludge concentration can be realized in a limited space. Therefore, even when a flocculating / separating device that performs flocculating / separating treatment of water to be treated is arranged in parallel to the processing tank, it is possible to construct a small membrane-separated activated sludge processing device that saves space. That is, a part of the water to be treated is distributed and introduced into the coagulation / separation apparatus, and after the coagulation / separation process is completed, the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 can be remixed with the treated water treated with activated sludge. . The aggregation separation process is used for the peak cut process. Such a membrane separation activated sludge treatment device is a mixed treatment water that is a mixture of a membrane separation activated sludge method that provides high-quality treated water and a treatment water obtained from a coagulation sedimentation method that is a simple treatment. It is a system that satisfies the quality standards of discharged water.
以下、本発明の実施例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
[実施例1]
図4は、本発明の実施例1に係る膜分離活性汚泥処理装置の構成の一例を示す図である。
[Example 1]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the membrane separation activated sludge treatment apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
図4に示すように、実施例1においては、処理槽10と、膜分離ユニット20A,20Bと、散気手段22A,22B,24と、第1配管110と、第2配管120とを備えた膜分離活性汚泥処理装置1が、処理槽10の前段に流量調整槽50を備える構成で適用されている。   As shown in FIG. 4, the first embodiment includes the processing tank 10, membrane separation units 20 </ b> A and 20 </ b> B, aeration means 22 </ b> A, 22 </ b> B, and 24, a first pipe 110, and a second pipe 120. The membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is applied in a configuration including a flow rate adjustment tank 50 in the previous stage of the treatment tank 10.
流量調整槽50は、処理槽10に導入される被処理水の流量が一定量以下になるように流量調整を行う槽となっている。流量調整槽50には、生活排水、工場排水、事業場排水、雨水等を起源とする汚水が原水として導入され、流量調整槽50に滞留している原水は、原水ポンプ54aによって所定流量で処理槽10に移送されるようになっている。なお、流量調整槽50は、一般に、1日あたりの負荷変動が大きいことが見込まれる下水処理においても、膜分離活性汚泥処理装置1を定量運転することが可能な槽容量とされている。   The flow rate adjustment tank 50 is a tank that adjusts the flow rate so that the flow rate of the water to be treated introduced into the treatment tank 10 becomes a certain amount or less. In the flow rate adjustment tank 50, sewage originating from domestic wastewater, factory wastewater, factory wastewater, rainwater, or the like is introduced as raw water, and the raw water staying in the flow adjustment tank 50 is processed at a predetermined flow rate by the raw water pump 54a. It is transferred to the tank 10. The flow rate adjusting tank 50 is generally set to a tank capacity capable of quantitatively operating the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 even in sewage treatment in which a large load fluctuation per day is expected.
図5は、本発明の実施例1に係る膜分離活性汚泥処理装置における処理水量と流入水量の変動を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing fluctuations in the amount of treated water and the amount of inflow water in the membrane separation activated sludge treatment apparatus according to Example 1 of the present invention.
図5における、縦軸は、水量(m)であり、横軸は、時間(時)である。また、太線は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量)、網掛された領域は、処理槽10において処理される処理水量をそれぞれ示している。 In FIG. 5, the vertical axis represents the amount of water (m 3 ), and the horizontal axis represents time (hours). Further, the bold line indicates the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow amount), and the shaded area indicates the amount of treated water to be treated in the treatment tank 10.
図5に示すように、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量)は、1日(24時間)あたりにおいて、生活汚水や工場排水等の発生量の時間変動や、降雨による雨水の流入等の影響によって大きく変動することがある。これに対して、処理槽10の運転条件としては、分離膜における膜差圧を一定として処理水質の確保と膜負荷の低減を図るために定量処理とすることが好ましい。そこで、実施例1では、導入される原水を流量調整槽50で流量調整して、負荷水量の全部を処理槽10によって定量処理している。   As shown in FIG. 5, the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow water amount) is a time fluctuation of the generation amount of domestic sewage or factory wastewater per day (24 hours), It may fluctuate greatly due to the influence of rainwater inflow due to rainfall. On the other hand, it is preferable that the operation condition of the treatment tank 10 is a quantitative treatment in order to ensure the quality of treated water and reduce the membrane load by keeping the membrane differential pressure in the separation membrane constant. Therefore, in Example 1, the flow rate of the raw water to be introduced is adjusted in the flow rate adjusting tank 50, and the entire amount of the load water is quantitatively processed in the processing tank 10.
膜分離活性汚泥処理装置1では、負荷水量を400m/日とすると、例えば、槽容量が100mの流量調整槽50で負荷水量の6時間分を流量調整することによって大凡の平準化が可能であり、図5に網掛された領域で示されるように、処理槽10によって16.7m/時の定量処理を行うことができる。このようにして膜分離活性汚泥処理装置1を定量運転させると、好気処理及び無酸素処理の処理時間比を固定した場合にも一定以上の処理水質を確保することができ、好気処理と無酸素処理との切替制御を簡易化できる利点がある。また、流量調整槽50は、処理水量に応じた槽容量が確保されている限り、配管系統等は小規模で足りるため、処理装置規模の小型化を妨げ難い形態となる。 In the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1, assuming that the load water amount is 400 m 3 / day, for example, the flow rate adjustment tank 50 having a tank capacity of 100 m 3 can adjust the flow rate of the load water amount for 6 hours, and can be roughly leveled. As shown by the shaded area in FIG. 5, the processing tank 10 can perform a quantitative process at 16.7 m 3 / hour. In this way, when the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is quantitatively operated, the treatment water quality of a certain level or more can be secured even when the treatment time ratio between the aerobic treatment and the anaerobic treatment is fixed. There is an advantage that switching control with oxygen-free treatment can be simplified. In addition, as long as the tank capacity corresponding to the amount of treated water is ensured, the flow rate adjusting tank 50 has a small piping system and the like, so that it is difficult to prevent the processing apparatus from being downsized.
[実施例2]
図6は、本発明の実施例2に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせの構成の一例を示す図である。
[Example 2]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration of a combination of a membrane separation activated sludge treatment apparatus and a coagulation separation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
図6に示すように、実施例2においては、処理槽10と、膜分離ユニット20A,20Bと、散気手段22A,22B,24と、第1配管110と、第2配管120とを備えた膜分離活性汚泥処理装置1が、処理槽10に対して並列に設置された凝集分離装置2をさらに備え、また、実施例1と同様に、処理槽10の前段に流量調整槽50を備える構成で適用されている。   As shown in FIG. 6, the second embodiment includes the processing tank 10, membrane separation units 20 </ b> A and 20 </ b> B, aeration means 22 </ b> A, 22 </ b> B, and 24, a first pipe 110, and a second pipe 120. The membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 further includes a coagulation separation apparatus 2 installed in parallel to the treatment tank 10, and a configuration in which a flow rate adjustment tank 50 is provided upstream of the treatment tank 10 as in the first embodiment. Has been applied.
流量調整槽50には、生活排水、工場排水、事業場排水、雨水等を起源とする汚水が原水として導入され、流量調整槽50に滞留している原水は、原水ポンプ54aによって所定流量で処理槽10に移送される一方で、分配ポンプ54bによって所定流量で凝集分離装置2に移送されるようになっている。すなわち、実施例2では、流量調整槽50において、被処理水としての原水が処理槽10と凝集分離装置2とに分配されるようになっている。   In the flow rate adjustment tank 50, sewage originating from domestic wastewater, factory wastewater, factory wastewater, rainwater, or the like is introduced as raw water, and the raw water staying in the flow adjustment tank 50 is processed at a predetermined flow rate by the raw water pump 54a. While being transferred to the tank 10, it is transferred to the coagulation / separation apparatus 2 at a predetermined flow rate by the distribution pump 54b. That is, in Example 2, in the flow rate adjustment tank 50, raw water as the water to be treated is distributed to the treatment tank 10 and the coagulation separation device 2.
凝集分離装置2は、撹拌槽60,70,80と沈殿槽90とによって構成されている。凝集分離装置2では、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子(凝集核粒子)との添加によって被処理水中の不純物の凝集分離処理が行われる。なお、この凝集分離装置2においては、撹拌槽としては、第1撹拌槽60、第2撹拌槽70、第3撹拌槽80が備えられ、互いに迂流壁で仕切られ、第1撹拌槽60と第2撹拌槽70との間は上方、第2撹拌槽70と第3撹拌槽80との間は下方で連通した構造を有している。そして、第3撹拌槽80の上方から引き出された配管が沈殿槽90に接続されている。   The aggregating / separating apparatus 2 includes stirring tanks 60, 70, and 80 and a precipitation tank 90. In the aggregating / separating apparatus 2, the aggregating / separating process of impurities in the water to be treated is performed by adding a flocculant and particles having a specific gravity larger than the water to be treated (aggregated core particles). In this aggregating and separating apparatus 2, as the agitation tank, a first agitation tank 60, a second agitation tank 70, and a third agitation tank 80 are provided, which are separated from each other by a bypass wall, The second stirring tank 70 has a structure communicating with the upper side, and the second stirring tank 70 and the third stirring tank 80 have a structure communicating with the lower side. A pipe drawn from above the third stirring tank 80 is connected to the precipitation tank 90.
第1撹拌槽60は、被処理水に含まれる浮遊物質と無機凝集剤とを混合する槽となっている。第1撹拌槽60には、被処理水を撹拌する撹拌手段62が設置されている。   The 1st stirring tank 60 is a tank which mixes the floating substance and inorganic flocculant contained in to-be-processed water. The first stirring tank 60 is provided with stirring means 62 for stirring the water to be treated.
第1撹拌槽60においては、被処理水に、硫酸バンド(硫酸アルミニウム)、ポリ塩化アルミニウム等のアルミ系凝集剤や、塩化鉄、硫酸鉄等の鉄系凝集剤等の無機凝集剤が添加される。そして、被処理水に含まれる浮遊物質と添加された無機凝集剤とを、撹拌手段62によって急速撹拌して混合させることによって、無機凝集剤に浮遊物質の表面電荷を中和させ、浮遊物質の微粒子と無機凝集剤とが凝集したフロックが形成される。また、被処理水に含まれているリン(リン酸)を塩として析出凝集させる処理も行われる。   In the first agitation tank 60, an inorganic flocculant such as an aluminum flocculant such as sulfuric acid band (aluminum sulfate) or polyaluminum chloride or an iron flocculant such as iron chloride or iron sulfate is added to the water to be treated. The Then, the floating substance contained in the water to be treated and the added inorganic flocculant are rapidly agitated and mixed by the stirring means 62 to neutralize the surface charge of the floating substance in the inorganic flocculant, and A floc in which the fine particles and the inorganic flocculant are aggregated is formed. Moreover, the process which precipitates and aggregates the phosphorus (phosphoric acid) contained in to-be-processed water as a salt is also performed.
第2撹拌槽70と第3撹拌槽80は、浮遊物質の微粒子と無機凝集剤とが凝集したフロックと、高分子凝集剤及び凝集核粒子とを混合する槽となっている。第2撹拌槽70には、被処理水を撹拌する撹拌手段72と粒子供給手段74とが設置されている。また、第3撹拌槽80には、被処理水を撹拌する撹拌手段82が設置されている。   The second agitation tank 70 and the third agitation tank 80 are tanks for mixing a floc in which fine particles of suspended solids and an inorganic aggregating agent are aggregated, a polymer aggregating agent, and agglomerated core particles. The second agitation tank 70 is provided with an agitation unit 72 and a particle supply unit 74 for agitating the water to be treated. The third stirring tank 80 is provided with stirring means 82 for stirring the water to be treated.
第2撹拌槽70においては、被処理水に、アニオン性高分子凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等の高分子凝集剤が添加される。高分子凝集剤としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸エステル、アルギン酸、キチン・キトサン等の有機系凝集剤等が用いられる。また、粒子供給手段74によって、被処理水に、被処理水よりも比重が大きく、好ましくは被処理水に含まれる浮遊物質や浮遊物質の微粒子と無機凝集剤とが凝集したフロック等よりも比重が大きい粒子(凝集核粒子)が添加される。凝集核粒子としては、例えば、直径が0.1mm程度の珪砂等が用いられる。そして、浮遊物質の微粒子と無機凝集剤とが凝集した比較的軽いフロックと高分子凝集剤及び凝集核粒子とを、撹拌手段72によって緩速撹拌して混合させる。そして、第3撹拌槽80においては、軽いフロックを高分子凝集剤でより安定且つ大型に成長させるとともに、それらを凝集核粒子に捕捉結合させることによって、より重いフロックを形成させる。重いフロックを形成させることによって、沈降による被処理水からの分離が促進されるようになっている。   In the second stirring tank 70, a polymer flocculant such as an anionic polymer flocculant, a cationic polymer flocculant, and an amphoteric polymer flocculant is added to the water to be treated. Examples of the polymer flocculant include organic flocculants such as polyacrylamide, polyacrylic acid ester, alginic acid, chitin / chitosan, and the like. Further, the specific gravity of the water to be treated is larger than that of the water to be treated by the particle supply means 74, and preferably the specific gravity is higher than that of the floc or the like in which suspended solids or fine particles of the suspended solids and the inorganic flocculant are aggregated. Large particles (aggregated core particles) are added. As agglomerated core particles, for example, silica sand having a diameter of about 0.1 mm is used. Then, a relatively light floc obtained by agglomerating fine particles of the suspended substance and the inorganic flocculant, the polymer flocculant, and the agglomerated core particles are mixed by being slowly stirred by the stirring means 72. And in the 3rd stirring tank 80, while growing a light floc more stably and large-sized with a polymer flocculant, a heavier floc is formed by carrying out capture binding of these to an agglomerated core particle. By forming a heavy floc, separation from the water to be treated by sedimentation is promoted.
沈殿槽90は、被処理水中に形成されたフロックを沈降分離する槽となっている。沈殿槽90は、上部側には、集水トラフが形成されている。そして、集水トラフよりも底部側に第3撹拌槽80から引き出された配管が接続されている。また、底部近傍には、汚泥掻寄手段92が設置され、底部中央には、汚泥引抜配管240が接続されている。なお、沈殿槽90の上部には、複数の傾斜板又は傾斜管を互いに隙間を空けて重層的に配置していてもよい。   The sedimentation tank 90 is a tank that settles and separates flocs formed in the water to be treated. The sedimentation tank 90 is formed with a water collection trough on the upper side. And the piping pulled out from the 3rd stirring tank 80 is connected to the bottom side rather than the water collection trough. A sludge scraping means 92 is installed near the bottom, and a sludge extraction pipe 240 is connected to the center of the bottom. Note that a plurality of inclined plates or inclined tubes may be disposed in layers above the settling tank 90 with a gap therebetween.
沈殿槽90においては、被処理水中に形成されたフロックが、底部に沈降して、汚泥引抜配管240から引き抜かれる。なお、汚泥引抜配管240から引き抜かれたフロックは、粒子供給手段74に返送され、粒子供給手段74において遠心分離処理されるようになっている。返送されたフロックに含まれている凝集核粒子は、遠心分離処理によって回収されて再利用される一方で、分離された余の汚泥は、廃棄されるようになっている。これに対して、フロックが除去された被処理水の上澄みは、集水トラフにおいて集水され処理水配管260を通じて処理水タンク100に排水される。他方、処理槽10の膜分離ユニット20A,20Bにおいて、膜分離処理された処理水は、処理水配管190を通じて処理水タンク100に排水され、凝集分離装置2において凝集分離処理された処理水と合流する。そして、処理水は、処理水ポンプ104によって系外に排水される。   In the settling tank 90, flocs formed in the water to be treated settle to the bottom and are extracted from the sludge extraction pipe 240. The floc extracted from the sludge extraction pipe 240 is returned to the particle supply means 74 and is subjected to a centrifugal separation process in the particle supply means 74. Aggregated core particles contained in the returned floc are collected and reused by a centrifugal separation process, while the remaining excess sludge is discarded. On the other hand, the supernatant of the water to be treated from which the floc has been removed is collected in the water collection trough and drained into the treated water tank 100 through the treated water pipe 260. On the other hand, in the membrane separation units 20A and 20B of the treatment tank 10, the treated water subjected to the membrane separation is drained into the treated water tank 100 through the treated water pipe 190, and merged with the treated water subjected to the flocculation separation process in the flocculation separation device 2. To do. The treated water is drained out of the system by the treated water pump 104.
この実施例2において備えられている凝集分離装置2は、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子との添加によって被処理水中の不純物を生物反応処理に依らず処理することを可能としている。そのため、高速処理が可能であり、処理装置規模が小型化に適したものとなっていると共に、流入水量や水質変動に依らず良好な処理が行える水処理装置となっている。   The flocculating / separating apparatus 2 provided in the second embodiment makes it possible to treat impurities in the water to be treated without depending on the biological reaction treatment by adding a flocculant and particles having a specific gravity larger than that of the water to be treated. . Therefore, high-speed treatment is possible, and the scale of the treatment device is suitable for downsizing, and the water treatment device can perform good treatment regardless of the amount of inflow water and water quality fluctuation.
図7は、本発明の実施例2に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせにおける処理水量と流入水量の変動を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing fluctuations in the amount of treated water and the amount of inflow water in the combination of the membrane separation activated sludge treatment apparatus and the coagulation separation apparatus according to Example 2 of the present invention.
図7における、縦軸は、水量(m)であり、横軸は、時間(時)である。また、太線は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量)、網掛された領域は、処理槽10において処理される処理水量、斜線の領域は、凝集分離装置2において処理される処理水量をそれぞれ示している。 In FIG. 7, the vertical axis represents the amount of water (m 3 ), and the horizontal axis represents time (hours). The thick line indicates the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow water amount), the shaded area indicates the amount of treated water processed in the treatment tank 10, and the shaded area indicates the amount in the flocculation separation apparatus 2. The amount of treated water to be treated is shown.
図7に示されるように、実施例2では、流量調整槽50で流量調整することによって、実施例1と同様に負荷水量が平準化されている。そして、処理槽10において膜分離処理を行う間に、原水の一部を凝集分離装置2に分配させることによって、図7に網掛された領域で示されるように、凝集分離処理を利用したピークカット処理が行われるようになっている。このような凝集分離装置2への原水の分配は、分配ポンプ54bの稼働と停止或いは吐出出力を制御することによって実現することができる。なお、膜分離活性汚泥処理装置1に原水を導入する原水ポンプ54aは、通常、処理槽10への流入水量が、処理槽10について設計される計画水量以下の範囲の水量となるように定流量で稼働され、図7に網掛された領域で示されるように、処理槽10は定量運転される。   As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the load water amount is leveled as in the first embodiment by adjusting the flow rate in the flow rate adjusting tank 50. Then, while performing the membrane separation process in the treatment tank 10, a part of the raw water is distributed to the coagulation / separation apparatus 2, so that the peak cut using the coagulation / separation process is performed as shown by the shaded area in FIG. 7. Processing is performed. Such distribution of raw water to the coagulation / separation apparatus 2 can be realized by controlling the operation and stop of the distribution pump 54b or the discharge output. Note that the raw water pump 54a that introduces raw water into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 usually has a constant flow rate so that the amount of water flowing into the treatment tank 10 is equal to or less than the planned water amount designed for the treatment tank 10. As shown by the shaded area in FIG. 7, the processing tank 10 is quantitatively operated.
処理槽10と凝集分離装置2への原水の分配は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量に応じて制御することができる。原水の水量(流入水量;L)は、不図示の水量計測手段によって、所定時間間隔で継続的に計測され、流入水量の計測値が制御装置等に送信される。水量計測手段は、例えば、流量調整槽50や原水を受けるその他の水槽の水位を計測する水位計、流量調整槽50に導入される原水の流量を計測する流量計等によって構成されるものである。また、制御装置は、分配ポンプ54bの稼働と停止或いは吐出出力を制御する機能を有するものである。制御装置は、分配ポンプ54bの制御入力量を演算し、吐出出力を制御する制御信号を分配ポンプ54bに出力することによって、分配ポンプ54bが所定水量の原水を凝集分離装置2に分配するように制御させる。   Distribution of the raw water to the treatment tank 10 and the coagulation / separation apparatus 2 can be controlled according to the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1. The amount of raw water (inflow water amount; L) is continuously measured at a predetermined time interval by a water amount measurement unit (not shown), and a measured value of the inflow water amount is transmitted to a control device or the like. The water amount measuring means is composed of, for example, a water level meter that measures the water level of the flow rate adjusting tank 50 and other water tanks that receive the raw water, a flow meter that measures the flow rate of the raw water introduced into the flow rate adjusting tank 50, and the like. . The control device has a function of controlling the operation and stop of the distribution pump 54b or the discharge output. The control device calculates the control input amount of the distribution pump 54b and outputs a control signal for controlling the discharge output to the distribution pump 54b so that the distribution pump 54b distributes a predetermined amount of raw water to the flocculation separation device 2. Let me control.
膜分離活性汚泥処理装置1の運転にあたっては、制御装置には、処理槽10において処理しようとする計画水量(Q)の目標値が入力される。そして、膜分離活性汚泥処理装置1に原水が導入されて運転が開始されると、制御装置は、水量計測手段によって計測された流入水量(L)が、計画水量(Q)以下であるか否かを判定する。なお、流入水量(L)は、制御装置において所定時間分の計測値を累積して負荷量として判定することができる。すなわち、計画水量(Q)については、例えば、時間あたりの負荷量や、日あたりの負荷量等に換算した任意の処理水量を目標値として設定すればよい。なお、図7においては、処理槽10の処理能力を300m/日と設計し、実施例1におけるよりも少ない処理水量(12.5m/時)が計画水量(Q)として設定された例を示している。 In the operation of the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1, the target value of the planned water volume (Q) to be treated in the treatment tank 10 is input to the control apparatus. When the raw water is introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 and the operation is started, the control device determines whether the inflow water amount (L) measured by the water amount measuring means is equal to or less than the planned water amount (Q). Determine whether. The inflow water amount (L) can be determined as a load amount by accumulating measured values for a predetermined time in the control device. That is, for the planned water amount (Q), for example, an arbitrary amount of treated water converted into a load amount per hour or a daily load amount may be set as the target value. In FIG. 7, the treatment capacity of the treatment tank 10 is designed as 300 m 3 / day, and an amount of treated water (12.5 m 3 / hour) smaller than in Example 1 is set as the planned water amount (Q). Is shown.
制御装置は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量;L)が計画水量(Q)以下のときには、分配ポンプ54bを停止した状態とする。すなわち、分配ポンプ54bを稼働させることなく、流量調整槽50に滞留している原水の全部を処理槽10に導入する。そして、処理槽10において生物反応処理されると共に膜分離処理された処理水が、膜分離活性汚泥処理装置1から処理水タンク100に排水される。このような処理を行うことによって、流入水量の変動が処理槽10の処理能力を超えない範囲にある場合には、処理槽10において原水の全部について生物反応処理及び膜分離処理が行われるようにすることができる。   When the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow water amount; L) is equal to or less than the planned water amount (Q), the control device stops the distribution pump 54b. That is, all the raw water staying in the flow rate adjustment tank 50 is introduced into the treatment tank 10 without operating the distribution pump 54b. Then, the treated water subjected to the biological reaction treatment and the membrane separation treatment in the treatment tank 10 is drained from the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 to the treatment water tank 100. By performing such treatment, when the variation in the amount of inflow water is within the range not exceeding the treatment capacity of the treatment tank 10, the biological reaction treatment and the membrane separation treatment are performed on the whole raw water in the treatment tank 10. can do.
その一方で、制御装置は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量;L)が計画水量(Q)を超えるときには、分配ポンプ54bを所定吐出出力で稼働させる。すなわち、原水ポンプ54aによって、流量調整槽50に滞留している原水の一部を処理槽10に導入すると共に、分配ポンプ54bによって、流量調整槽50に滞留している原水の残部を凝集分離装置2に導入する。そして、処理槽10において生物反応処理されると共に膜分離処理された処理水と、凝集分離装置2において凝集分離処理された処理水とが、処理水タンク100において再混合された後に系外に排水される。このような処理を行うことによって、流入水量の変動が処理槽10の処理能力を超える範囲に及ぶ場合には、原水の一部を凝集分離装置2に分配させてピークカット処理が行われるようにし、生物反応処理された処理水と凝集分離処理された処理水とを再混合した後に処理水として排水処理することができる。また、別の方法として、流量調整槽50又はそれに相当する水槽の水位を監視し、分配ポンプ54bを、原水ポンプ54aの稼働の下で水位が維持されるように直接的に水位制御する方法を用いることも可能である。通常水位の範囲では、処理槽10に原水を移送する原水ポンプ54aを運転し、所定水位になると凝集分離装置2に原水を分配する分配ポンプ54bも運転する方法である。   On the other hand, the control device operates the distribution pump 54b at a predetermined discharge output when the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow water amount; L) exceeds the planned water amount (Q). That is, a part of the raw water remaining in the flow rate adjusting tank 50 is introduced into the treatment tank 10 by the raw water pump 54a, and the remaining raw water remaining in the flow rate adjusting tank 50 is agglomerated and separated by the distribution pump 54b. 2 is introduced. Then, the treated water subjected to biological reaction treatment and membrane separation treatment in the treatment tank 10 and the treated water subjected to the flocculation separation process in the flocculation separation device 2 are remixed in the treated water tank 100 and then discharged to the outside of the system. Is done. By performing such treatment, when the fluctuation of the inflow water reaches a range exceeding the treatment capacity of the treatment tank 10, a part of the raw water is distributed to the flocculation separation device 2 so that the peak cut treatment is performed. The treated water subjected to the biological reaction treatment and the treated water subjected to the coagulation separation treatment can be re-mixed and then treated as waste water as treated water. Another method is to monitor the water level of the flow rate adjusting tank 50 or the water tank corresponding thereto and directly control the water level of the distribution pump 54b so that the water level is maintained under the operation of the raw water pump 54a. It is also possible to use it. In the normal water level range, the raw water pump 54a for transporting the raw water to the treatment tank 10 is operated, and the distribution pump 54b for distributing the raw water to the coagulation / separation apparatus 2 is also operated when the predetermined water level is reached.
処理槽10と凝集分離装置2への原水の分配は、さらに、膜分離活性汚泥処理装置1における生物反応処理及び凝集分離処理によって適合させようとする処理水質に応じて制御することもできる。処理水質は、このような運転を行う間に継続的に監視される。すなわち、処理水配管190を通じて排水される処理槽10の処理水や、処理水配管260を通じて排水される凝集分離装置2の処理水や、処理槽10と凝集分離装置2とからそれぞれ排水され処理水タンク100において再混合された処理水について継続的に水質指標の計測が行われる。水質指標としては、生物化学的酸素要求量(BOD)、窒素成分濃度(全窒素濃度、アンモニア態窒素濃度等)等が挙げられる。そして、処理水における水質指標の計測値(Vm)は、例えば、処理水配管190、処理水配管260、処理水タンク100等で採水する不図示のBOD計測手段、窒素濃度計測手段等によって、所定時間間隔で継続的に計測され、その計測値が制御装置等に送信される。   The distribution of the raw water to the treatment tank 10 and the flocculation / separation apparatus 2 can be further controlled according to the quality of the treated water to be adapted by the biological reaction process and the flocculation / separation process in the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1. The treated water quality is continuously monitored during such operation. That is, the treated water of the treatment tank 10 drained through the treated water pipe 190, the treated water of the coagulation / separation apparatus 2 drained through the treated water pipe 260, and the treated water discharged from the treatment tank 10 and the coagulation / separation apparatus 2 respectively. The water quality index is continuously measured for the treated water remixed in the tank 100. Examples of the water quality index include biochemical oxygen demand (BOD), nitrogen component concentration (total nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration, etc.) and the like. Then, the measured value (Vm) of the water quality index in the treated water is obtained by, for example, a BOD measuring unit (not shown), a nitrogen concentration measuring unit, etc. that collects water in the treated water pipe 190, the treated water pipe 260, the treated water tank 100, etc. Measurement is continuously performed at predetermined time intervals, and the measured value is transmitted to a control device or the like.
制御装置には、所定の水質指標についての、膜分離活性汚泥処理装置1によって適合させようとする水質基準値があらかじめ入力される。水質基準値は、例えば、法令や膜分離活性汚泥処理装置1の用途に応じて規定される目標濃度であり、例えば、BODについて15mg/L以下、全窒素濃度について25mg/L以下といった値が設定される。そして、膜分離活性汚泥処理装置1の運転を継続する間に、制御装置は、BOD計測手段、窒素濃度計測手段等によって計測された水質指標の計測値(Vm)が水質基準値(Vr)以下であるか否かを判定する。なお、水質指標の計測値(Vm)は、制御装置において所定時間分を累積し、負荷量として判定することができる。すなわち、水質基準値(Vr)については、例えば、日あたりの目標値等を設定すればよい。   A water quality reference value to be adapted by the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 for a predetermined water quality index is input to the control device in advance. The water quality reference value is, for example, a target concentration defined according to laws and regulations or the use of the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1, and for example, values such as 15 mg / L or less for BOD and 25 mg / L or less for total nitrogen concentration are set. Is done. And while continuing operation | movement of the membrane separation activated sludge processing apparatus 1, a control apparatus measures the measured value (Vm) of the water quality parameter | index measured by the BOD measuring means, the nitrogen concentration measuring means, etc. below a water quality reference value (Vr). It is determined whether or not. Note that the measured value (Vm) of the water quality index can be determined as a load amount by accumulating a predetermined amount of time in the control device. That is, for the water quality reference value (Vr), for example, a target value per day may be set.
制御装置は、再混合された処理水における水質指標の計測値(Vm)が当該水質指標についての水質基準値(Vr)以下のときには、分配ポンプ54bを所定吐出出力で稼働させる。すなわち、原水ポンプ54aによって、流量調整槽50に滞留している原水の一部を処理槽10に導入すると共に、分配ポンプ54bによって、流量調整槽50に滞留している原水の残部を凝集分離装置2に導入する。そして、処理槽10において生物反応処理されると共に膜分離処理された処理水と、凝集分離装置2において凝集分離処理された処理水とが、処理水タンク100において再混合された後に系外に排水される。このような処理を行うことによって、有機物負荷や窒素負荷が低く、再混合された処理水の処理水質を確保することが可能な場合には、原水の一部を凝集分離装置2に分配させる運転を継続することができる。そして、再混合された処理水の処理水質を確保しつつ、凝集分離装置2によるピークカット処理によって、処理槽10を安定的に定量運転し、好気処理と無酸素処理との切替制御を簡易化させることが可能になる。   When the measured value (Vm) of the water quality index in the remixed treated water is equal to or lower than the water quality reference value (Vr) for the water quality index, the control device operates the distribution pump 54b with a predetermined discharge output. That is, a part of the raw water remaining in the flow rate adjusting tank 50 is introduced into the treatment tank 10 by the raw water pump 54a, and the remaining raw water remaining in the flow rate adjusting tank 50 is agglomerated and separated by the distribution pump 54b. 2 is introduced. Then, the treated water subjected to biological reaction treatment and membrane separation treatment in the treatment tank 10 and the treated water subjected to the flocculation separation process in the flocculation separation device 2 are remixed in the treated water tank 100 and then discharged to the outside of the system. Is done. When the organic substance load and nitrogen load are low by performing such treatment, and the treated water quality of the remixed treated water can be ensured, an operation for distributing a part of the raw water to the coagulation separator 2 Can continue. And the processing tank 10 is stably quantified by the peak cut process by the coagulation / separation apparatus 2 while ensuring the quality of the remixed treated water, and the switching control between the aerobic process and the anaerobic process is simplified. It becomes possible to make it.
その一方で、制御装置は、再混合された処理水における水質指標の計測値(Vm)が当該水質指標についての水質基準値(Vr)を超えるときには、分配ポンプ54bを停止した状態とする。すなわち、分配ポンプ54bを稼働させることなく、流量調整槽50に滞留している原水の全部を処理槽10に導入する。そして、処理槽10において生物反応処理されると共に膜分離処理された処理水が、膜分離活性汚泥処理装置1から処理水タンク100に排水される。このような処理を行うことによって、有機物負荷や窒素負荷が増大し、再混合された処理水の処理水質を確保することが困難になる場合には、原水の一部を凝集分離装置2に分配させる運転を中止することができる。そして、原水の全部を処理槽10で生物反応処理させることによって、処理水の生物化学的酸素要求量や窒素成分濃度等を低下させることが可能になる。   On the other hand, when the measured value (Vm) of the water quality index in the remixed treated water exceeds the water quality reference value (Vr) for the water quality index, the control device stops the distribution pump 54b. That is, all the raw water staying in the flow rate adjustment tank 50 is introduced into the treatment tank 10 without operating the distribution pump 54b. Then, the treated water subjected to the biological reaction treatment and the membrane separation treatment in the treatment tank 10 is drained from the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 to the treatment water tank 100. By performing such treatment, when organic matter load and nitrogen load increase and it becomes difficult to secure the treated water quality of the re-mixed treated water, a part of the raw water is distributed to the coagulation separation device 2 Can be stopped. Then, by subjecting all of the raw water to biological reaction treatment in the treatment tank 10, it becomes possible to reduce the biochemical oxygen demand, nitrogen component concentration, etc. of the treated water.
[実施例3]
図8は、本発明の実施例3に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせの構成の一例を示す図である。
[Example 3]
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a combination of a membrane separation activated sludge treatment apparatus and a coagulation separation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
図8に示すように、実施例3においては、処理槽10と、膜分離ユニット20A,20Bと、散気手段22A,22B,24と、第1配管110と、第2配管120とを備えた膜分離活性汚泥処理装置1が、処理槽10に対して並列に配置された凝集分離装置2をさらに備える一方で、処理槽10の前段に流量調整槽を備えない構成で適用されている。なお、実施例3では、流量調整槽に代えて、処理槽10の前段に原水を処理槽10と凝集分離装置2とに分配するための原水受けタンク51が備えられている。   As shown in FIG. 8, the third embodiment includes a processing tank 10, membrane separation units 20 </ b> A and 20 </ b> B, aeration means 22 </ b> A, 22 </ b> B, and 24, a first pipe 110, and a second pipe 120. The membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 is further provided with a flocculation separation apparatus 2 arranged in parallel with the treatment tank 10, while being applied in a configuration that does not include a flow rate adjustment tank in the previous stage of the treatment tank 10. In the third embodiment, instead of the flow rate adjustment tank, a raw water receiving tank 51 for distributing raw water to the treatment tank 10 and the flocculation separation device 2 is provided in the previous stage of the treatment tank 10.
原水受けタンク51は、流量調整を行う機能を実質的に有さず、槽容量は流量調整槽50よりも小さい槽となっている。原水受けタンク51には、生活排水、工場排水、事業場排水、雨水等を起源とする汚水が原水として導入され、原水受けタンク51に導入された原水は、原水ポンプ54aによって処理槽10に移送される。このとき、処理槽10に移送される原水の流量は、例えば、平均負荷水量等に基いて設計された計画水量(時間あたり)以下の範囲で行われるように管理される。そして、流入水量が増大した場合には、計画水量を超える原水は、分配ポンプ54bによって凝集分離装置2に移送され、ピークカット処理が行われる。   The raw water receiving tank 51 does not substantially have a function of adjusting the flow rate, and has a tank capacity smaller than that of the flow rate adjusting tank 50. In the raw water receiving tank 51, sewage originating from domestic wastewater, factory wastewater, factory wastewater, rainwater, etc. is introduced as raw water, and the raw water introduced into the raw water receiving tank 51 is transferred to the treatment tank 10 by the raw water pump 54a. Is done. At this time, the flow rate of the raw water transferred to the treatment tank 10 is managed so as to be performed within the range of the planned water amount (per hour) designed based on the average load water amount or the like, for example. When the inflow water amount increases, the raw water exceeding the planned water amount is transferred to the coagulation / separation device 2 by the distribution pump 54b, and the peak cut processing is performed.
図9は、本発明の実施例3に係る膜分離活性汚泥処理装置と凝集分離装置の組み合わせにおける処理水量と流入水量の変動を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing fluctuations in the amount of treated water and the amount of inflow water in the combination of the membrane separation activated sludge treatment apparatus and the coagulation separation apparatus according to Example 3 of the present invention.
図9における、縦軸は、水量(m)であり、横軸は、時間(時)である。また、太線は、膜分離活性汚泥処理装置1に導入される原水の水量(流入水量)、網掛された領域は、処理槽10において処理される処理水量、斜線の領域は、凝集分離装置2において処理される処理水量をそれぞれ示している。 In FIG. 9, the vertical axis represents the amount of water (m 3 ), and the horizontal axis represents time (hours). The thick line indicates the amount of raw water introduced into the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1 (inflow water amount), the shaded area indicates the amount of treated water processed in the treatment tank 10, and the shaded area indicates the amount in the flocculation separation apparatus 2. The amount of treated water to be treated is shown.
図9においては、処理槽10の処理能力を300m/日と設計し、処理水量(12.5m/時)が計画水量として設定された例を示している。図9に示すように、実施例3では、原水を流量調整することなく、設計された計画水量以下の範囲で流入水量の全てを処理槽10に導入して処理する一方で、設計された計画水量を超える流入があるときに限り、処理槽10の処理能力を超えた残部を凝集分離装置2に分配して処理している。こうした処理は、流量調整されていない状態の原水の流入水量に応じて、前記の処理槽10と凝集分離装置2への原水の分配の制御と共に、原水ポンプ54aの稼働と停止或いは吐出出力を制御することによって行うことが可能である。 FIG. 9 shows an example in which the treatment capacity of the treatment tank 10 is designed as 300 m 3 / day, and the treated water amount (12.5 m 3 / hour) is set as the planned water amount. As shown in FIG. 9, in Example 3, while the raw water is not adjusted in flow rate, all the inflow water amount is introduced into the treatment tank 10 and processed within the range of the designed water amount or less, while the designed plan. Only when there is an inflow exceeding the amount of water, the remainder exceeding the processing capacity of the processing tank 10 is distributed to the coagulation / separation apparatus 2 for processing. Such processing controls the operation and stop of the raw water pump 54a or the discharge output as well as the control of the distribution of the raw water to the treatment tank 10 and the coagulation / separation apparatus 2 according to the amount of raw water inflow in which the flow rate is not adjusted. It is possible to do so.
このように膜分離活性汚泥処理装置1では、流入水量が設計された計画水量を下回るときには、膜分離ユニット20A,20Bを低圧運転又は間欠運転させることによって処理水量を抑制し、流入水量が計画水量を上回るときには、流入する原水の残部を凝集分離装置2に分配してピークカット処理させることができる。このような運転においても、好気処理及び無酸素処理の処理時間比は維持可能であり、また、槽容量が大きい流量調整槽を設置する必要が無くなるため、省スペース化され、処理装置規模の小型化を図ることが可能になる。   As described above, in the membrane separation activated sludge treatment apparatus 1, when the inflow water amount is lower than the designed planned water amount, the treatment water amount is suppressed by causing the membrane separation units 20A and 20B to operate at low pressure or intermittent operation, and the inflow water amount is the planned water amount. When the ratio exceeds the upper limit, the remaining raw water remaining can be distributed to the flocculation / separation apparatus 2 and subjected to a peak cut process. Even in such an operation, the processing time ratio between the aerobic treatment and the anaerobic treatment can be maintained, and it is not necessary to install a flow rate adjustment tank with a large tank capacity. It becomes possible to reduce the size.
1 膜分離活性汚泥処理装置
2 凝集分離装置
10 処理槽
20A,20B 膜分離ユニット
22A,22B 散気管(散気手段)
24 ブロワ(散気手段)
32 散気管(曝気手段)
34 ブロワ(曝気手段)
40 溶存酸素濃度計
50 流量調整槽
51 原水受けタンク
54a 原水ポンプ
54b 分配ポンプ
60 第1撹拌槽
62 撹拌手段
70 第2撹拌槽
72 撹拌手段
74 粒子供給手段
80 第3撹拌槽
82 撹拌手段
90 沈殿槽
92 汚泥掻寄手段
100 処理水タンク
102A,102B 送気管(散気手段)
104 処理水ポンプ
110 第1配管
120 第2配管
140 循環供気孔
150 排気孔
170 送気管(曝気手段)
190 処理水配管
240 汚泥引抜配管
260 処理水配管
V10 第1配管バルブ
V20 第2配管バルブ
V30 排気孔バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Membrane separation activated sludge processing apparatus 2 Coagulation separation apparatus 10 Treatment tank 20A, 20B Membrane separation unit 22A, 22B Aeration pipe (aeration means)
24 Blower (Air diffuser)
32 Air diffuser (aeration means)
34 Blower (aeration means)
40 dissolved oxygen concentration meter 50 flow rate adjusting tank 51 raw water receiving tank 54a raw water pump 54b distribution pump 60 first stirring tank 62 stirring means 70 second stirring tank 72 stirring means 74 particle supply means 80 third stirring tank 82 stirring means 90 sedimentation tank 92 Sludge scraping means 100 Treated water tanks 102A, 102B Air supply pipe (aeration means)
104 treated water pump 110 first pipe 120 second pipe 140 circulating air supply hole 150 exhaust hole 170 air supply pipe (aeration means)
190 treated water piping 240 sludge extraction piping 260 treated water piping V10 first piping valve V20 second piping valve V30 exhaust hole valve

Claims (6)

  1. 活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理装置であって、
    活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、
    前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、
    前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、
    前記散気手段に外気を供給する第1配管と、
    前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管と
    を備え、
    前記第1配管における流路の開閉及び前記第2配管における流路の開閉が、好気処理及び無酸素処理について所定処理時間比で作動切替を行うタイマ設定と、測定される処理水の水質に応じた自動制御と、によって切り替えられて、前記処理槽における好気処理と無酸素処理とが切替制御され
    ことを特徴とする膜分離活性汚泥処理装置。
    A single tank membrane separation activated sludge treatment device that performs biological reaction treatment with activated sludge in a single tank,
    A treatment tank with an airtight structure that performs biological reaction treatment of treated water using activated sludge,
    A membrane separation unit installed in the treatment tank and performing solid-liquid separation treatment between treated water and the activated sludge;
    An aeration means installed in the treatment tank, and aerating gas to the treated water and physically washing the membrane separation unit;
    A first pipe for supplying outside air to the air diffuser;
    A second pipe that circulates and supplies the gas in the gas phase section in the treatment tank to the air diffuser;
    The opening and closing of the flow path in the first pipe and the opening and closing of the flow path in the second pipe are based on the timer setting for switching the operation at a predetermined processing time ratio for the aerobic treatment and the oxygen-free treatment, and the quality of the treated water to be measured. depending was an automatic control, is switched by the membrane and the aerobic treatment and the oxygen-free processing in the processing tank, characterized in Rukoto be switched controlled separation activated sludge treatment apparatus.
  2. 前記処理槽内に設置され、前記被処理水を曝気する曝気手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の膜分離活性汚泥処理装置。
    The membrane separation activated sludge treatment apparatus according to claim 1, further comprising aeration means installed in the treatment tank and aerated with the treated water.
  3. 活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理装置であって、
    活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、
    前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、
    前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、
    前記散気手段に外気を供給する第1配管と、
    前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管と、
    前記処理槽に対して並列に設置され、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子との添加によって被処理水中の不純物の凝集分離処理を行う凝集分離装置と、
    を備え、
    前記第1配管における流路の開閉及び前記第2配管における流路の開閉が切り替えられる
    ことを特徴とする膜分離活性汚泥処理装置。
    A single tank membrane separation activated sludge treatment device that performs biological reaction treatment with activated sludge in a single tank,
    A treatment tank with an airtight structure that performs biological reaction treatment of treated water using activated sludge,
    A membrane separation unit installed in the treatment tank and performing solid-liquid separation treatment between treated water and the activated sludge;
    An aeration means installed in the treatment tank, and aerating gas to the treated water and physically washing the membrane separation unit;
    A first pipe for supplying outside air to the air diffuser;
    A second pipe that circulates and supplies the gas in the gas phase section in the processing tank to the air diffuser;
    A flocculating / separating device that is installed in parallel to the treatment tank and performs flocculating / separating treatment of impurities in the water to be treated by addition of a flocculant and particles having a specific gravity larger than that of the water to be treated ;
    With
    The opening and closing of the flow path in the first pipe and the opening and closing of the flow path in the second pipe are switched.
    A membrane separation activated sludge treatment apparatus characterized by that .
  4. 活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理方法であって、
    活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、
    前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、
    前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、
    前記散気手段に外気を供給する第1配管と、
    前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管と
    を備える膜分離活性汚泥処理装置において、
    前記第1配管における流路を開放し、前記第2配管における流路を閉鎖する工程と、
    前記散気手段に前記第1配管を介して空気を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に空気を散気させて、前記被処理水を好気条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる好気処理、及び、
    前記第1配管における流路を閉鎖し、前記第2配管における流路を開放する工程と、
    前記散気手段に前記第2配管を介して前記処理槽内における気相部の気体を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に前記気体を散気させて、前記被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる無酸素処理を、好気処理及び無酸素処理について所定処理時間比で作動切替を行うタイマ設定と、測定される処理水の水質に応じた自動制御と、によって切り替えて交互に行いつつ、
    前記被処理水の活性汚泥による生物反応処理を行うと共に、前記膜分離ユニットによって前記生物反応処理の処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う
    ことを特徴とする膜分離活性汚泥処理方法。
    A single tank type membrane separation activated sludge treatment method for performing biological reaction treatment with activated sludge in a single tank,
    A treatment tank with an airtight structure that performs biological reaction treatment of treated water using activated sludge,
    A membrane separation unit installed in the treatment tank and performing solid-liquid separation treatment between treated water and the activated sludge;
    An aeration means installed in the treatment tank, and aerating gas to the treated water and physically washing the membrane separation unit;
    A first pipe for supplying outside air to the air diffuser;
    In a membrane separation activated sludge treatment apparatus provided with a second pipe that circulates and supplies the gas in the gas phase section in the treatment tank to the air diffusion means,
    Opening the flow path in the first pipe and closing the flow path in the second pipe;
    Air is supplied to the air diffuser through the first pipe, and the air is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the air diffuser, so that the water to be treated is biological under aerobic conditions. An aerobic treatment comprising a reaction treatment step, and
    Closing the flow path in the first pipe and opening the flow path in the second pipe;
    A gas in a gas phase portion in the treatment tank is supplied to the aeration means through the second pipe, and the gas is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the aeration means, and A timer setting that switches the operation of anaerobic treatment and anaerobic treatment at a predetermined treatment time ratio for the anaerobic treatment and anaerobic treatment, and the quality of the treated water to be measured. While performing the switching alternately by automatic control according to the
    A membrane separation activated sludge treatment method characterized by performing a biological reaction treatment with the activated sludge of the water to be treated and performing a solid-liquid separation treatment between the treated water of the biological reaction treatment and the activated sludge by the membrane separation unit. .
  5. 請求項4に記載の膜分離活性汚泥処理方法であって、
    前記処理槽内に設置され、前記被処理水を曝気する曝気手段をさらに備える前記膜分離活性汚泥処理装置において、
    前記第1配管における流路を開放し、前記第2配管における流路を閉鎖する工程と、
    前記散気手段に前記第1配管を介して空気を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に空気を散気させると共に、前記曝気手段によって前記被処理水を曝気させて、前記被処理水を好気条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる好気処理、及び、
    前記第1配管における流路を閉鎖し、前記第2配管における流路を開放する工程と、
    前記散気手段に前記第2配管を介して前記処理槽内における気相部の気体を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に前記気体を散気させると共に、前記曝気手段の稼働を停止させて、前記被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる無酸素処理を、好気処理及び無酸素処理について所定処理時間比で作動切替を行うタイマ設定と、測定される処理水の水質に応じた自動制御と、によって切り替えて交互に行いつつ、
    前記被処理水の活性汚泥による生物反応処理を行うと共に、前記膜分離ユニットによって前記生物反応処理の処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う
    ことを特徴とする膜分離活性汚泥処理方法。
    A membrane separation activated sludge treatment method according to claim 4,
    In the membrane separation activated sludge treatment apparatus, further comprising aeration means installed in the treatment tank and aerated with the treated water,
    Opening the flow path in the first pipe and closing the flow path in the second pipe;
    Air is supplied to the air diffuser through the first pipe, the air is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the air diffuser, and the water to be treated is aerated by the aeration means. Aerobic treatment comprising a step of subjecting the water to be treated to a biological reaction treatment under aerobic conditions, and
    Closing the flow path in the first pipe and opening the flow path in the second pipe;
    The gas in the gas phase in the treatment tank is supplied to the aeration means through the second pipe, and the gas is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the aeration means, and the aeration A timer for switching the operation of the anaerobic treatment and the anaerobic treatment at a predetermined treatment time ratio for the anaerobic treatment and the anaerobic treatment comprising stopping the operation of the means and subjecting the treated water to a biological reaction treatment under anoxic conditions While switching between setting and automatic control according to the quality of treated water to be measured ,
    A membrane separation activated sludge treatment method characterized by performing a biological reaction treatment with the activated sludge of the water to be treated and performing a solid-liquid separation treatment between the treated water of the biological reaction treatment and the activated sludge by the membrane separation unit. .
  6. 活性汚泥による生物反応処理を単槽で行う単槽式の膜分離活性汚泥処理方法であって、
    活性汚泥によって被処理水の生物反応処理を行う気密構造の処理槽と、
    前記処理槽内に設置され、処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行う膜分離ユニットと、
    前記処理槽内に設置され、前記被処理水に気体を散気すると共に前記膜分離ユニットを物理洗浄する散気手段と、
    前記散気手段に外気を供給する第1配管と、
    前記散気手段に前記処理槽内における気相部の気体を循環供給する第2配管と、
    前記処理槽に対して並列に設置され、凝集剤と被処理水よりも比重の大きな粒子との添加によって被処理水中の不純物の凝集分離処理を行う凝集分離装置と、
    備える膜分離活性汚泥処理装置において、
    前記第1配管における流路を開放し、前記第2配管における流路を閉鎖する工程と、
    前記散気手段に前記第1配管を介して空気を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に空気を散気させて、前記被処理水を好気条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる好気処理、及び、
    前記第1配管における流路を閉鎖し、前記第2配管における流路を開放する工程と、
    前記散気手段に前記第2配管を介して前記処理槽内における気相部の気体を供給し、前記散気手段によって前記処理槽内の被処理水に前記気体を散気させて、前記被処理水を無酸素条件の下で生物反応処理する工程と
    からなる無酸素処理を交互に行いつつ、
    前記被処理水の活性汚泥による生物反応処理を行うと共に、前記膜分離ユニットによって前記生物反応処理の処理水と前記活性汚泥との固液分離処理を行い、
    前記膜分離活性汚泥処理装置に導入される原水の水量が計画水量以下のときには、前記原水の全部を前記処理槽に導入して、前記生物反応処理と前記固液分離処理を行い、前記固液分離処理された処理水を前記膜分離活性汚泥処理装置から排水し、
    前記原水の水量が計画水量を超えるときには、前記原水の一部を前記処理槽に導入して、前記生物反応処理と前記固液分離処理を行うと共に、前記原水の残部を前記凝集分離装置に導入して、前記凝集分離処理を行い、前記固液分離処理された処理水と前記凝集分離処理された処理水とを再混合して前記膜分離活性汚泥処理装置から排水する
    ことを特徴とする膜分離活性汚泥処理方法。
    A single tank type membrane separation activated sludge treatment method for performing biological reaction treatment with activated sludge in a single tank,
    A treatment tank with an airtight structure that performs biological reaction treatment of treated water using activated sludge,
    A membrane separation unit installed in the treatment tank and performing solid-liquid separation treatment between treated water and the activated sludge;
    An aeration means installed in the treatment tank, and aerating gas to the treated water and physically washing the membrane separation unit;
    A first pipe for supplying outside air to the air diffuser;
    A second pipe that circulates and supplies the gas in the gas phase section in the processing tank to the air diffuser;
    A flocculating / separating device that is installed in parallel to the treatment tank and performs flocculating / separating treatment of impurities in the water to be treated by addition of a flocculant and particles having a specific gravity larger than that of the water to be treated ;
    In a membrane separation activated sludge treatment apparatus comprising:
    Opening the flow path in the first pipe and closing the flow path in the second pipe;
    Air is supplied to the air diffuser through the first pipe, and the air is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the air diffuser, so that the water to be treated is biological under aerobic conditions. A reaction process and
    An aerobic treatment consisting of, and
    Closing the flow path in the first pipe and opening the flow path in the second pipe;
    A gas in a gas phase portion in the treatment tank is supplied to the aeration means through the second pipe, and the gas is diffused into the water to be treated in the treatment tank by the aeration means, and A process of biological reaction treatment of treated water under anoxic conditions;
    While alternately performing oxygen-free treatment consisting of
    Performing a biological reaction treatment with the activated sludge of the treated water, and performing a solid-liquid separation treatment between the treated water of the biological reaction treatment and the activated sludge by the membrane separation unit,
    When the membrane separation activated sludge treatment apparatus water of the raw water to be introduced into the planned amount of water or less, by introducing all of the raw water to the treatment tank, performs the solid-liquid separation process and the biological reaction process, the solid-liquid Drain the treated water separated from the membrane separation activated sludge treatment device,
    Wherein when the amount of water of the raw water exceeds plan amount of water, by introducing a portion of the raw water to the treatment tank, performs the solid-liquid separation process and the biological reaction process, introducing the remainder of the raw water into the coagulation and separation device to the coagulation and separation processing performed, film, characterized by draining from the solid-liquid separation treatment has been the treated water and with said flocculation separation treated treated water remixed to membrane separation activated sludge treatment apparatus Separation activated sludge treatment method.
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