JP6603623B2 - 水処理装置、及び、水処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、水処理装置、及び、水処理方法に関する。

従来、有機物を含有する被処理水を嫌気処理槽で嫌気処理する際に、嫌気処理槽のコンパクト化を図りつつ多くの有機物を嫌気処理すべく、被処理水から濃縮物（被処理水よりも有機物濃度が高い物）を得、該濃縮物を嫌気処理槽で嫌気処理することが実施されている。
被処理水から濃縮物を得る装置としては、例えば、被処理水を固液分離することにより固形分を得る沈殿槽と、該沈殿槽から流出し固形分濃度が低下された被処理水を膜で膜分離することにより濃縮水（前記沈殿槽から流出し固形分濃度が低下された被処理水よりも有機物濃度が高い水）及び透過水を得る膜ユニット部とを備えており、前記固形分及び前記濃縮水を濃縮物として得る装置が知られている（例えば、特許文献１の図２）。
また、被処理水を収容する槽と、該槽内に配され被処理水から固形分を分離するスクリーンと、該槽内に配され、且つ、前記スクリーンにより固形分濃度が低下された被処理水を膜で膜分離することにより濃縮水（前記スクリーンにより固形分濃度が低下された被処理水よりも有機物濃度（浮遊物質濃度及び溶存物質濃度）が高い水）並びに透過水を得る浸漬膜ユニット部と、該槽内に配され前記膜の下方から前記被処理水に散気する散気部とを備えており、前記固形分や前記濃縮水を濃縮物として得る装置も知られている（例えば、特許文献１の図４）。
なお、これらの装置は、透過水を得る目的でも用いることができる。

特開２０１４−０６１４８７号公報

しかしながら、前記沈殿槽を有する装置では、前記沈殿槽とは別に膜ユニット部を設置するスペースが必要となり、その結果、この装置を設置するのに、広いスペースが必要となってしまうという問題がある。
一方で、前記スクリーンを有する装置は、前記沈殿槽を有する装置よりはコンパクト化を図ることができるものの、前記散気部の散気により固形分が舞い上がる。そして、舞い上がった固形分が膜に付着してしまい、その結果、被処理水を分離水と濃縮物とに十分には分離できなくなるという問題がある。また、前記スクリーンを有する装置において、固形分の舞い上がりを抑制すべく前記散気部を用いないことも考えられるが、前記散気部を用いないと、膜に付着した固形分を膜から剥離することができなくなる。その結果、被処理水を透過水と濃縮物とに十分には分離できなくなるという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、装置のコンパクト化を図りやすく、且つ、被処理水を分離水と濃縮物とに十分に分離しやすい水処理装置、及び、水処理方法を提供することを課題とする。

本発明に係る水処理装置は、浮遊物質を含有する被処理水から沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽と、
前記槽内に配され、前記分離水に散気する散気部と、
前記槽内を、前記被処理水から沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる沈殿領域と、前記散気部が前記分離水に散気する散気領域とに区画する仕切り板と、
前記散気領域に配され、前記分離水を膜分離することにより濃縮水及び透過水を得る浸漬膜ユニット部とを備えており、
前記仕切り板は、前記散気部の下側に配され、水平方向に延びる下板を有する。

斯かる水処理装置によれば、被処理水を沈殿分離する槽内に前記浸漬膜ユニット部が配されているので、装置のコンパクト化を図りやすくなる。
また、斯かる水処理装置によれば、膜に固形分が付着しても、前記散気部によって膜から固形分を剥離することができる。
さらに、斯かる水処理装置によれば、前記仕切り板によって前記槽内が前記沈殿領域と前記散気領域とに区画されるので、前記沈殿領域に散気による対流が生じ難くなり、その結果、前記沈殿領域において、被処理水が沈殿物及び分離水に分離しやすくなる。
また、斯かる水処理装置によれば、前記散気部の下側に配され、水平方向に延びる下板を前記仕切り板が有するので、沈殿物の巻き上げを抑制できる。その結果、被処理水が沈殿物及び分離水に分離しやすくなる。
すなわち、斯かる水処理装置によれば、装置のコンパクト化を図りやすく、且つ、被処理水を分離水と濃縮物とに十分に分離しやすくなる。

また、本発明に係る水処理方法は、前記水処理装置を用いて、前記被処理水から前記沈殿物、前記濃縮水、及び、前記透過水を得る。

以上のように、本発明によれば、装置のコンパクト化を図りやすく、且つ、被処理水を分離水と濃縮物とに十分に分離しやすくなる。

本実施形態に係る水処理装置の概略図。 槽の概略斜視図。 槽の概略断面図。 他の実施形態に係る水処理装置の概略図。

以下、添付図面を参照しつつ、被処理水として、浮遊物質（ＳＳ）及び溶存有機物を含有する被処理水を処理する水処理装置を例に、本発明の一実施形態について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る水処理装置１は、被処理水Ａから沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽２と、前記槽２内に配され、前記分離水に散気する散気部３と、前記槽２内を、前記被処理水Ａから沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる沈殿領域２ａと、前記散気部３が前記分離水に散気する散気領域２ｂとに区画する仕切り板４と、前記散気領域２ｂに配され、前記分離水を膜分離することにより濃縮水及び透過水を得る浸漬膜ユニット部５とを備える。

また、本実施形態に係る水処理装置１は、被処理水Ａと凝集剤とを混合することにより凝集水を得る凝集部６を更に備える。前記槽２は、被処理水Ａたる凝集水から沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物を得る槽となっている。前記沈殿領域２ａでは、被処理水Ａたる凝集水から沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる。

さらに、本実施形態に係る水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部５で得られた濃縮水と、前記沈殿領域２ａで得られた沈殿物とを生物で生物処理する生物処理部７を更に備える。なお、前記生物処理部７は、前記濃縮水又は沈殿物の何れか一方を生物で生物処理するように構成されてもよい。

さらに、本実施形態に係る水処理装置１は、前記沈殿領域２ａに配され、前記沈殿物を掻き寄せる掻き寄せ部８を更に備える。

前記凝集部６は、被処理水Ａと凝集剤とを混合することにより、被処理水Ａに含まれる浮遊物質を凝集剤で凝集させ、凝集した浮遊物質を有する凝集水を得る凝集部である。
また、前記凝集部６は、凝集剤を収容する凝集剤収容部６１と、槽６２と、該槽６２内の収容水を撹拌する撹拌部６３とを備える。
本実施形態に係る水処理装置１は、被処理水Ａを系外から前記凝集部６に移送し、具体的には、被処理水Ａを系外から前記槽６２に移送するように構成されている。
前記凝集部６は、被処理水Ａと、前記凝集剤収容部６１の凝集剤とを槽６２内で撹拌部６３を用いて撹拌することにより、凝集水を得る凝集部である。

前記凝集部６で用いる前記凝集剤としては、従来公知の凝集剤を用いることができ、例えば、無機系凝集剤、高分子凝集剤等が挙げられる。
前記無機系凝集剤としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム、塩化第二鉄、硫酸アルミニウム（硫酸バンド）等があげられる。
前記高分子凝集剤としては、陽イオン系凝集剤、陰イオン系凝集剤、非イオン系凝集剤が挙げられる。陽イオン系凝集剤としては、水溶性アニリン樹脂、ポリアミジン、ポリチオ尿素、ポリエチレンイミン、第四級アンモニウム塩、ポリビニルピリジン類等が挙げられる。陰イオン系凝集剤としては、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩（ＣＭＣナトリウム塩）、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリルアミドの部分加水分解塩、マレイン酸共重合物等が挙げられる。非イオン系凝集剤としては、ポリアクリルアミド、ポリオキシエチレン、カセイ化デンプン等が挙げられる。

本実施形態に係る水処理装置１は、前記凝集部６で得られた凝集水を被処理水Ａとして前記槽２に移送するように構成されている。

前記槽２は、図２に示すように、平面視矩形板状の底部２１と、該底部２１の外周に沿って立設された角筒状の側壁部２２とを有する。
前記側壁部２２は、平面視長方形状となっている。前記側壁部２２は、平面視短辺の第１短辺部２２ａ及び第２短辺部２２ｂを備え、更に、第１短辺部２２ａ及び第２短辺部２２ｂよりも平面視長辺となる第１長辺部２２ｃ及び第２長辺部２２ｄを備える。
前記槽２は、平面視長辺が好ましくは１０〜３０ｍであり、平面視短辺が好ましくは５〜８ｍである。また、前記槽２は、高さが好ましくは４〜５ｍである。
前記底部及び側壁部２２は、例えば、コンクリートで形成されている。

前記槽２は、前記側壁部の第１短辺部２２ａに、被処理水Ａたる凝集水を前記沈殿領域２ａに流入させる流入部２２ａ１を有する。

前記掻き寄せ部８としては、従来公知の掻き寄せ機を用いることができる。
前記掻き寄せ部８は、図１に示すように、前記槽２の底部２１上に堆積した沈殿物を掻き寄せる掻き寄せ部である。
前記槽２の底部２１は、下方に凹入する凹入部２１ａを有し、該凹入部２１ａは、前記掻き寄せ部８で掻き寄せられた沈殿物を収容する凹入部である。
前記凹入部２１ａは、第１短辺部２２ａに沿って形成されている。
本実施形態に係る水処理装置１は、該凹入部２１ａの沈殿物が、生物処理部７に移送されるように構成されている。

前記仕切り板４は、図２、３に示すように、前記散気部３の下側に配され、水平方向に延びる下板４１と、鉛直方向に延びる側板４２とを備える。
本実施形態に係る水処理装置１は、仕切り板４によって区画されている沈殿領域２ａ及び散気領域２ｂに関し、散気領域２ｂの体積に対する、沈殿領域２ａの体積の比（沈殿領域２ａの体積／散気領域２ｂの体積）は、好ましくは１〜１０、より好ましくは２〜５である。

前記側板４２は、矩形板状に形成されている。
また、前記側板４２は、前記第１長辺部２２ｃから第２長辺部２２ｄに向けて、前記短辺部２２ａ、２２ｂと略平行に延びて形成されている。また、前記側板４２は、前記第１長辺部２２ｃ及び第２長辺部２２ｄと略直角に連結されている。
本実施形態に係る水処理装置１は、前記側板４２の上方で、沈殿領域２ａから散気領域２ｂに分離水が流入できる流入部２４を有する。言い換えれば、前記側板４２の上辺が槽２の水面よりも下側となるように、側板４２は前記槽２内に配されている。
前記側板４２の上辺と水面との距離は、長すぎると浮遊物質が散気領域２ｂに入り込みやすくなり、一方で、短すぎると前記流入部２４から散気領域２ｂに分離水が流入し難くなるので、好ましくは１〜２００ｃｍ、より好ましくは５〜５０ｃｍである。

前記下板４１は、前記側板４２の下端から水平方向に第２短辺部２２ｂ側に向けて延びて形成されている。また、前記下板４１は、水平に対して傾斜している。
具体的には、前記下板４１は、前記側板４２から第２短辺部２２ｂ側に向けて水平方向且つ下方に向けて延びて形成されている。
本実施形態に係る水処理装置１は、該下板４１に沿って流下する前記浮遊物質を前記散気領域２ｂから前記沈殿領域２ａに排出する排出部２３を備える。
前記下板４１の端と、第２短辺部２２ｂとは離間しており、前記下板４１の端と第２短辺部２２ｂとの間に隙間が形成され、これにより前記排出部２３が形成されている。

前記浸漬膜ユニット部５は、膜５１を有する。該膜５１は、正浸透膜となっている。また、前記膜５１としては、半透膜を用いることができる。
前記浸漬膜ユニット部５は、分離水と駆動溶液Ｂとを膜５１を介して接触させることにより、濃縮水と、透過水及び前記駆動溶液Ｂとが混合された混合液Ｃとを得る浸漬膜ユニット部である。

前記駆動溶液Ｂとしては、従来公知の駆動溶液を用いることができる。
前記駆動溶液Ｂは、浸漬膜ユニット部５での分離水よりも浸透圧が高い溶液である。
前記駆動溶液Ｂには、分離水よりも浸透圧を高くするための化学物質が含まれている。
前記駆動溶液Ｂの前記化学物質としては、感温性ポリマーが好ましい。該感温性ポリマーは、水を捕捉し、温度を上げた時に水を放出してポリマーどうしが凝集するポリマーである。該感温性ポリマーとしては、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドを単独重合又は他のモノマーと共重合して得られるポリマーが挙げられる。
また、感温性ポリマー以外の前記化学物質としては、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ_２）、アンモニア（ＮＨ_３）、二酸化炭素（ＣＯ_２）、二酸化硫黄（ＳＯ_２）、脂肪族アルコール、イミダゾール誘導体等が挙げられる。
塩化ナトリウムを含む駆動溶液としては、海水等が挙げられる。

前記槽２は、前記浸漬膜ユニット部５で得られた濃縮水を前記槽２外に排出する排出部２５を有する。
該排出部２５は、前記第２短辺部２２ｂに設けられている。

本実施形態に係る水処理装置１は、混合液Ｃを系外に移送するように構成されている。該混合液Ｃは、冷却塔の冷却水等として利用することができる。また、駆動溶液として海水を用いる場合には、該混合液Ｃは海などに放流することができる。

前記散気部３としては、従来公知の散気装置を用いることができる。前記散気部３は、前記槽２内に配され、前記浸漬膜ユニット部５の膜５１の下方から前記分離水に散気する散気部である。前記散気部３は、前記浸漬膜ユニット部５の膜５１の下方から前記分離水に散気することにより、該膜５１の表面に気泡を供給し、該膜５１の表面に付着した付着物を剥離させる散気部である。すなわち、前記散気部３は、膜５１の表面に散気する散気部３である。

前記生物処理部７の前記生物としては、嫌気性生物、好気性生物が挙げられる。前記嫌気性生物としては、メタン発酵菌、脱窒菌、酸生成菌等が挙げられる。前記好気性生物としては、硝酸菌、亜硝酸菌等が挙げられる。前記生物としては、メタン発酵菌が好ましい。

前記生物処理部７は、具体的には、図１に示すように、前記沈殿領域２ａで得られた沈殿物、及び、前記浸漬膜ユニット部５で得られた濃縮水を濃縮物としてメタン発酵菌でメタン発酵処理することにより第１生物処理水を得る第１生物処理槽７１ａと、前記第１生物処理槽７１ａ内に配され、該第１生物処理水を膜７１ｂ１によって膜分離することにより透過水及び濃縮水を得る浸漬膜ユニット部７１ｂとを有する第１生物処理部７１を備える。すなわち、前記第１生物処理部７１は、メタン発酵菌を用いて嫌気性膜分離活性汚泥法（嫌気ＭＢＲ法）で前記沈殿物及び濃縮水をメタン発酵処理する第１生物処理部である。
なお、第１生物処理部７１は、前記嫌気性膜分離活性汚泥法（嫌気ＭＢＲ法）の代わりに、一般的なメタン発酵処理法を用いてもよく、例えば、上向流嫌気性スラッジブランケット法（ＵＡＳＢ）法等を用いてもよい。

また、前記生物処理部７は、該浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水を嫌気性生物及び好気性生物で生物処理することにより第２生物処理水を得る第２生物処理槽７２ａと、前記第２生物処理槽７２ａ内に配され、該第２生物処理水を膜７２ｂ１によって膜分離することにより透過水Ｅ及び濃縮水を得る浸漬膜ユニット部７２ｂとを有する第２生物処理部７２をさらに備える。

前記第１生物処理槽７１ａは、前記沈殿領域２ａで得られた沈殿物、及び、前記浸漬膜ユニット部５で得られた濃縮水をメタン発酵菌でメタン発酵処理することにより、メタンガスを含有するバイオガスＤ、及び、第１生物処理水を得る第１生物処理槽であり、本実施形態に係る水処理装置１は、前記バイオガスＤを系外に移送するように構成されている。

前記第２生物処理部７２は、前記第２生物処理槽７２ａを、前記浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水を嫌気性生物たる脱窒菌で脱窒処理（嫌気性処理）することにより嫌気性生物処理水を得る嫌気性生物処理領域７２ａ１と、該嫌気性生物処理水を好気性生物たる硝酸菌及び亜硝酸菌で硝化処理（好気性処理）することにより第２生物処理水たる好気性生物処理水を得る好気性生物処理領域７２ａ２とに区画する仕切り板７２ｃを備える。
また、前記第２生物処理部７２は、仕切り板７２ｃの下方で、嫌気性生物処理領域７２ａ１から好気性生物処理領域７２ａ２に嫌気性生物処理水が流入できる流入部７２ｅを有する。言い換えれば、仕切り板７２ｃの下端と第２生物処理槽７２ａとの間に隙間が形成されるように、仕切り板７２ｃは第２生物処理槽７２ａ内に配されている。
さらに、前記第２生物処理部７２は、好気性生物処理領域７２ａ２において、第１生物処理部７１のメタン発酵で生成されたアンモニアを硝化反応によりアンモニアを硝酸にすることができる。
さらに、前記第２生物処理部７２は、前記好気性生物処理水を前記嫌気性生物処理領域７２ａ１に移送する移送部７２ｄを備える。脱窒反応には、還元性物質としての有機物が必要となるが、前記第２生物処理部７２は、該移送部７２ｄを備えることにより、前記嫌気性生物処理領域７２ａ１において、前記浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水に含まれる有機物を利用しながら、前記好気性生物処理領域７２ａ２で生成された硝酸イオンを脱窒反応により窒素にすることができる。
すなわち、前記第２生物処理部７２は、前記浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水を硝化処理及び脱窒処理をする第２生物処理部である。
なお、前記第２生物処理部７２は、浸漬膜ユニット部７２ｂを有するが、浸漬膜ユニット部７２ｂを有しない構成となっていてもよく、一般的な硝化処理及び一般的な硝化処理脱窒処理をする構成となっていてもよい。また、前記第２生物処理部７２は、嫌気性生物処理領域７２ａ１及び好気性生物処理領域７２ａ２を備えるが、嫌気性生物処理領域７２ａ１を備えずに、浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水を好気性生物で好気処理する第２生物処理部であってもよい。

本実施形態に係る水処理装置１は、前記第２生物処理部７２で得られる余剰汚泥Ｆを系外に移送するように構成されている。
なお、余剰汚泥Ｆは、嫌気性生物処理領域７２ａ１及び好気性生物処理領域７２ａ２の少なくとも一方から系外に移送される。
また、本実施形態に係る水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部７２ｂで得られた透過水Ｅを浄化水として系外に移送するように構成されている。

前記浸漬膜ユニット部７１ｂの膜７１ｂ１としては、限外濾過膜（ＵＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ膜）が挙げられる。

前記浸漬膜ユニット部７２ｂの膜７２ｂ１としては、限外濾過膜（ＵＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ膜）が挙げられる。

また、前記生物処理部７は、被処理水Ａにリン酸イオン及びアンモニウムイオンが含まれている場合には、リン酸マグネシウムアンモニウム（ＭＡＰ）法により、浸漬膜ユニット部７１ｂで得られた透過水のリン酸イオン濃度及びアンモニウムイオン濃度を低下させるリン回収装置７３を備えてもよい。
本実施形態に係る水処理装置１は、リン回収装置７３を備える場合には、リン回収装置７３でリン酸イオン濃度及びアンモニウムイオン濃度が低下した透過水が第２生物処理部７２で生物処理されるように構成されている。

本実施形態に係る水処理方法は、本実施形態に係る水処理装置１を用いて、被処理水から沈殿物、濃縮水、及び、透過水を得る方法である。

本実施形態に係る水処理方法及び水処理装置は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。

即ち、本実施形態に係る水処理装置１は、被処理水Ａから沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽２と、前記槽２内に配され、前記分離水に散気する散気部３と、前記槽２内を、前記被処理水Ａから沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる沈殿領域２ａと、前記散気部３が前記分離水に散気する散気領域２ｂとに区画する仕切り板４と、前記散気領域２ｂに配され、前記分離水を膜分離することにより濃縮水及び透過水を得る浸漬膜ユニット部５とを備える。
斯かる水処理装置１は、前記沈殿領域２ａで沈殿物を得、また、浸漬膜ユニット部５によって濃縮水を得、その結果、該沈殿物及び該濃縮水を濃縮物として得ることができる。
また、斯かる水処理装置１は、被処理水を沈殿物及び分離水に分離する槽が、浸漬膜ユニット部が浸漬される槽を兼ねているので、装置全体がコンパクト化しやすいものとなる。
さらに、斯かる水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部５が膜分離する対象水が、被処理水Ａではなく、被処理水Ａよりも浮遊物質濃度が低い分離水であることにより、膜５１にファウリングが生じ難くなる。
また、斯かる水処理装置１は、前記散気部３が前記膜５１の下方から前記分離水に散気することにより、膜５１にファウリングが生じ難くなる。
さらに、斯かる水処理装置１は、前記仕切り板４によって前記槽２内が前記沈殿領域２ａと前記散気領域２ｂとに区画されるので、前記沈殿領域２ａに散気による対流が生じ難くなり、その結果、前記沈殿領域２ａにおいて、被処理水Ａが沈殿物及び分離水に分離しやすくなる。
また、斯かる水処理装置１は、前記散気部３の下側に配され、水平方向に延びる下板を前記仕切り板が有するので、沈殿物の巻き上げを抑制できる。その結果、被処理水Ａが沈殿物及び分離水に分離しやすくなる。

また、本実施形態に係る水処理装置１は、前記仕切り板４は、鉛直方向に延びる側板４２を有する。

さらに、本実施形態に係る水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部５が正浸透膜を有するので、分離水における溶解性有機物を濃縮することができる。

また、本実施形態に係る水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部５が正浸透膜を有し、且つ、前記槽２が前記濃縮水を該槽２外に排出する排出部２５を有するので、有機物が濃縮された分離水を槽２から取り出すことができる。

さらに、本実施形態に係る水処理装置１は、前記下板４１が、水平に対して傾斜している。また、本実施形態に係る水処理装置１は、該下板４１に沿って流下する前記浮遊物質を前記散気領域２ｂから前記沈殿領域２ａに排出する排出部２３を備える。
斯かる水処理装置１は、前記下板４１が水平に対して傾斜しているので、下板４１に沿って浮遊物質が流下する。そして、斯かる水処理装置１は、前記排出部２３を有するので、下板４１に沿って流下した前記浮遊物質を前記散気領域２ｂから前記沈殿領域２ａに排出することができ、散気領域２ｂ内に浮遊物質が溜まり難くなる。その結果、膜にファウリングが生じ難くなる。

本実施形態に係る水処理装置１は、上述したように、水平方向に延びる下板４１に堆積した浮遊物質を排出するために、前記散気領域２ｂから前記沈殿領域２ａに排出する排出部２３を備える。前記下板４１の端と、第２短辺部２２ｂとは離間しており、前記下板４１の端と第２短辺部２２ｂとの間に隙間が形成され、これにより前記排出部２３が形成されている。
しかし、他の実施形態では、前記下板４１の端が、第２短辺部２２ｂまで延びていてもよく、この場合には、下板４１に堆積した浮遊物質を排出するための穴が排出部２３として前記下板４１に設けられていることが好ましい。

従来、沈殿槽内に水流の乱れを起こす散気領域を設けることは、処理性能上困難であったが、本実施形態のように、槽２内に仕切り板４を設けたことで、沈殿領域２ａと散気領域２ｂとを同一槽内に存在させることができ、その結果、良好な処理を行う事が可能となった。

本実施形態に係る水処理装置及び水処理方法は、例えば、下水を最初沈殿池で沈殿処理することにより得られた下水汚泥をメタン発酵させてメタンを得る場合に適用することができる。
すなわち、被処理水Ａとして下水を用い、前記槽２として最初沈殿池を用いることで、好適に下水を浄化処理することができる。

また、本実施形態に係る水処理装置１は、浮遊物質を含有する被処理水Ａと凝集剤とを混合することにより凝集水を得る凝集部６を備えている。そして、前記槽２は、前記被処理水Ａたる前記凝集水から沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽となっている。
斯かる水処理装置１は、凝集部６で得られた凝集水を沈殿分離するので、浮遊物質を凝集剤で凝集させずに沈殿分離する場合に比べて、浮遊物質が沈降しやすくなり、その結果、被処理水Ａが沈殿物及び分離水に分離しやすくなる。

なお、本発明に係る水処理装置、及び、水処理方法は、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る水処理装置、及び、水処理方法は、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明に係る水処理装置、及び、水処理方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態に係る水処理装置１は、前記浸漬膜ユニット部５が正浸透膜（ＦＯ膜）を有するが、本発明に係る水処理装置は、前記正浸透膜（ＦＯ膜）の代わりに、限外濾過膜（ＵＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ膜）を備え、限外濾過膜（ＵＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ膜）を用いて、分離水を濃縮水と透過水（処理水）とに分離する構成となっていてもよい。
なお、前記浸漬膜ユニット部５が正浸透膜（ＦＯ膜）を有する場合には、図１に示すように、本実施形態に係る水処理装置１は、浸漬膜ユニット部５に駆動溶液Ｂを供給する供給経路１１と、供給経路１１から浸漬膜ユニット部５に駆動溶液Ｂを供給するためのポンプ１２と、混合液Ｃを浸漬膜ユニット部５から系外に排出する排出経路１３とを備える。ポンプ１２は、供給経路１１に設けられている。
一方で、前記浸漬膜ユニット部５が限外濾過膜（ＵＦ膜）又は精密濾過膜（ＭＦ膜）を有する場合には、図４に示すように、他の実施形態に係る水処理装置１は、透過水たる処理水Ｇを浸漬膜ユニット部５から系外に排出する排出経路１４と、排出経路１４から系外に処理水Ｇを排出するためのポンプ１５とを備える。ポンプ１５は、排出経路１４に設けられている。なお、処理水Ｇは、適切な処置をされてから系外へ排出される。
また、前記浸漬膜ユニット部５の膜としては、平膜や中空糸膜であってもよい。

また、本実施形態に係る水処理装置１は、濃縮物としての濃縮水及び沈殿物を得るための装置であるが、濃縮物として濃縮水又は沈殿物を得る構成となっていてもよく、また、透過水を得るための装置であってもよい。

槽２内の濃縮水を生物処理部７でメタン発酵処理する場合は、前記浸漬膜ユニット部５の膜としてＦＯ膜を用いることが好ましい。前記浸漬膜ユニット部５の膜としてＦＯ膜を用いることで、透過水として、槽２外へ溶解性有機物が流出するのを抑制することができ、溶解性有機物を生物処理部７でのメタン発酵に利用することができる。

なお、本明細書における“水処理”とは、被処理水から濃縮物及び透過水の少なくとも一方を得ることを意味する。

１：水処理装置、２：槽、２ａ：沈殿領域、２ｂ：散気領域、３：散気部、４：仕切り板、５：浸漬膜ユニット部、６：凝集部、７：生物処理部、８：掻き寄せ部、
１１：供給経路、１２：ポンプ、１３：排出経路、１４：排出経路、１５：ポンプ、
２１：底部、２１ａ：凹入部、２２：側壁部、２２ａ：第１短辺部、２２ａ１：流入部、２２ｂ：第２短辺部、２２ｃ：第１長辺部、２２ｄ：第２長辺部、２３：排出部、２４：流入部、２５：排出部、
４１：下板、４２：側板、
５１：膜、
６１：凝集剤収容部、６２：槽、６３：撹拌部、
７１：第１生物処理部、７１ａ：第１生物処理槽、７１ｂ：浸漬膜ユニット部、７１ｂ１：膜、
７２：第２生物処理部、７２ａ：第２生物処理槽、７２ａ１：嫌気性生物処理領域、７２ａ２：好気性生物処理領域、７２ｂ：浸漬膜ユニット部、７２ｂ１：膜、７２ｃ：仕切り板、７２ｄ：移送部、７２ｅ：流入部、
７３：リン回収装置、
Ａ：被処理水、Ｂ：駆動溶液、Ｃ：混合液、Ｄ：バイオガス、Ｅ：透過水、Ｆ：余剰汚泥、Ｇ：処理水

Claims (6)

1. 浮遊物質を含有する被処理水から沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽と、
   前記槽内に配され、前記分離水に散気する散気部と、
   前記槽内を、前記被処理水から沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる沈殿領域と、前記散気部が前記分離水に散気する散気領域とに区画する仕切り板（ただし、仕切り板が有底筒状となっている場合を除く。）と、
   前記散気領域に配され、前記分離水を膜分離することにより濃縮水及び透過水を得る浸漬膜ユニット部とを備えており、
   前記仕切り板は、前記散気部の下側に配され、水平方向に延びる下板を有し、
   前記下板は、水平に対して傾斜しており、
   該下板に沿って流下する前記浮遊物質を前記散気領域から前記沈殿領域に排出する排出部を備える、水処理装置。
2. 浮遊物質を含有する被処理水から沈殿分離によって分離水及び沈殿物を得る槽と、
   前記槽内に配され、前記分離水に散気する散気部と、
   前記槽内を、前記被処理水から沈殿分離によって前記分離水及び前記沈殿物が得られる沈殿領域と、前記散気部が前記分離水に散気する散気領域とに区画する仕切り板（ただし、仕切り板が有底筒状となっている場合を除く。）と、
   前記散気領域に配され、前記分離水を膜分離することにより濃縮水及び透過水を得る浸漬膜ユニット部とを備えており、
   前記仕切り板は、前記散気部の下側に配され、水平方向に延びる下板を有し、
   前記浸漬膜ユニット部が正浸透膜を有する、水処理装置。
3. 前記下板は、水平に対して傾斜しており、
   該下板に沿って流下する前記浮遊物質を前記散気領域から前記沈殿領域に排出する排出部を備える、請求項２に記載の水処理装置。
4. 前記槽は、前記濃縮水を該槽外に排出する排出部を有する、請求項２又は３に記載の水処理装置。
5. 前記仕切り板は、鉛直方向に延びる側板を有する、請求項１〜４の何れか１項に記載の水処理装置。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載の水処理装置を用いて、被処理水から沈殿物、濃縮水、及び、透過水を得る、水処理方法。

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