JP6652147B2 - Aerobic biological treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、有機性排水の好気性生物処理装置に関する。 The present invention relates to an aerobic biological treatment device for organic wastewater.
好気性生物処理方法は安価であるため有機性廃水の処理法として多用されている。本方法では、被処理水への酸素の溶解が必要であり、通常は散気管による曝気が行われている。 The aerobic biological treatment method is inexpensive and is frequently used as a treatment method for organic wastewater. In this method, it is necessary to dissolve oxygen in the water to be treated, and aeration is usually performed by a diffuser.
散気管による曝気は溶解効率が5〜20%程度と低い。また、散気管の設置される水深にかかる水圧以上の圧力で曝気することが必要であり、高圧で多量の空気を送風するため、ブロワの電力費が高い。通常は、好気性生物処理における電力費の2/3以上が酸素溶解のために使用されている。 Aeration by a diffuser tube has a low dissolution efficiency of about 5 to 20%. Further, it is necessary to perform aeration at a pressure higher than the water pressure applied to the water depth where the air diffuser is installed, and a large amount of air is blown at a high pressure, so that the power cost of the blower is high. Typically, more than two thirds of the electricity cost in aerobic biological treatment is used for oxygen dissolution.
中空糸膜を用いたメンブレンエアレーションバイオリアクター(MABR)は、気泡の発生なしで酸素溶解できる。MABRでは、水深にかかる水圧よりも低い圧力の空気を通気すればよいため、ブロワの必要圧力が低く、また、酸素の溶解効率が高い。 A membrane aeration bioreactor (MABR) using a hollow fiber membrane can dissolve oxygen without generating bubbles. In MABR, since air having a pressure lower than the water pressure applied to the water depth only needs to be ventilated, the required pressure of the blower is low, and the dissolving efficiency of oxygen is high.
本発明は、原水の有機物濃度が高い場合でも十分に処理を行うことができる好気性生物処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an aerobic biological treatment apparatus that can sufficiently perform treatment even when the organic matter concentration of raw water is high.
本発明の好気性生物処理装置は、反応槽と、該反応槽内に設置された酸素溶解膜モジュールと、該酸素溶解膜モジュールに酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段と、反応槽内に形成された担体の流動床と、該反応槽内に担体を上下に循環させる循環手段とを備えてなる。 The aerobic biological treatment device of the present invention includes a reaction tank, an oxygen-dissolving membrane module installed in the reaction tank, an oxygen-containing gas supply unit for supplying an oxygen-containing gas to the oxygen dissolving membrane module, And a circulating means for vertically circulating the carrier in the reaction tank.
本発明の一態様では、前記循環手段は、該反応槽内を上昇ゾーンと下降ゾーンとに区画する第1隔壁を有しており、該上昇ゾーンおよび/または下降ゾーンに前記酸素溶解膜モジュールが配置されており、原水を循環流れ方向となるように供給する原水供給手段が設けられている。 In one embodiment of the present invention, the circulation means has a first partition for partitioning the inside of the reaction tank into an ascending zone and a descending zone, and the oxygen dissolving membrane module is provided in the ascending zone and / or the descending zone. A raw water supply means is provided for supplying raw water in a circulating flow direction.
本発明の一態様では、前記原水供給手段は、前記反応槽の底部に設けられた、原水を上向きに流出させる原水流入口を有する。 In one aspect of the present invention, the raw water supply means has a raw water inflow port provided at the bottom of the reaction tank for discharging raw water upward.
本発明の一態様では、前記反応槽の底部は、下方ほど水平断面積が小さくなる傾斜構造部であり、前記原水流入口は、該傾斜構造部の最下部に設けられている。 In one embodiment of the present invention, the bottom of the reaction tank is an inclined structure having a horizontal cross-sectional area that becomes smaller toward the bottom, and the raw water inlet is provided at a lowermost portion of the inclined structure.
本発明の一態様では、前記反応槽の上部は、それよりも下側よりも水平断面積が大きい拡幅部となっており、該拡幅部内を第1ゾーンと第2ゾーンとに区画する第2隔壁が設けられており、前記第1隔壁の上端部が該第1ゾーン内に入り込んでおり、前記第2ゾーンに処理水の取出部が設けられている。 In one embodiment of the present invention, an upper portion of the reaction tank is a widened portion having a larger horizontal cross-sectional area than a lower portion thereof, and a second zone that partitions the widened portion into a first zone and a second zone. A partition is provided, an upper end of the first partition enters the first zone, and an outlet for treated water is provided in the second zone.
本発明の一態様では、酸素溶解膜モジュールは非多孔質の酸素溶解膜を備えている。 In one aspect of the invention, the oxygen-dissolving membrane module comprises a non-porous oxygen-dissolving membrane.
本発明の一態様では、酸素溶解膜が疎水性である。 In one aspect of the present invention, the oxygen dissolving film is hydrophobic.
本発明の好気性生物処理装置では、担体が上下に循環するので、高LVにて原水を流し、完全混合状態にて原水を処理することができる。このため、反応槽内のほぼ全域で溶存酸素(DO)が存在するようになり、また未分解TOCが局所的に高濃度になることなく酸素溶解膜表面への生物膜の付着を防止できる。そのため、有機物濃度の高い原水であっても(例えば100mg/L以上特に500mg/L以上)、効率よく安定して処理することができる。 In the aerobic biological treatment apparatus of the present invention, the carrier circulates up and down, so that the raw water can be flown at a high LV and the raw water can be treated in a completely mixed state. For this reason, dissolved oxygen (DO) is present in almost the entire region in the reaction tank, and the adhesion of the biofilm to the surface of the oxygen-dissolved film can be prevented without locally increasing the concentration of undecomposed TOC. Therefore, even raw water having a high organic matter concentration (for example, 100 mg / L or more, especially 500 mg / L or more) can be efficiently and stably treated.
以下、図面を参照して本発明についてさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は実施の形態に係る好気性生物処理装置1の縦断面図である。この好気性生物処理装置1は、反応槽(槽体)2と、該反応槽2の最下端部に、原水を上向きに流すように上向きに開口した原水流入口3と、反応槽2内に上下方向に設置された第1隔壁4及び第2隔壁5と、粉粒状活性炭等の生物付着担体の充填により形成された流動床Fと、第1隔壁4,4同士の間に配置された酸素溶解膜モジュール6と、第1隔壁4,4間の下方に設置された散気管9等を有する。この散気管9にはコンプレッサ(又はブロワ)から空気が供給され槽内が逆洗される。反応槽2の底部は、下方ほど水平断面積が小さくなる傾斜構造部2Cとなっており、この傾斜構造部2Cの最下部に前記流入口3が設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an aerobic biological treatment device 1 according to an embodiment. The aerobic biological treatment device 1 includes a reaction tank (tank body) 2, a
この実施の形態では、反応槽2の水平断面は長方形であり、隔壁4,5はそれぞれ該長方形の長辺方向(図1において紙面と垂直方向)に延在する平板となっている。
In this embodiment, the horizontal cross section of the
なお、反応槽2の水平断面は、略正方形、略円形などのいずれでもよい。水平断面が略正方形の場合、隔壁4,5はそれぞれ1対の平板であってもよく、角筒形であってもよい。略円形の場合、隔壁4,5は略円筒形であってもよい。
The horizontal cross section of the
反応槽2の上部は、下部の小幅部2Sよりも水平断面積が大きい拡幅部2Wとなっている。拡幅部2Wと小幅部2Sとの間は、上方ほど水平断面積が大きくなる傾斜部2Tとなっている。
The upper portion of the
拡幅部2Wの上部には、処理水を流出させるためのトラフ10及び流出口11が設けられている。トラフ10は槽内壁に沿って環状流路を形成している。
A trough 10 and an outlet 11 for allowing the treated water to flow out are provided above the widened
小幅部2Sから拡幅部2Wの下部にかけて、前記第1隔壁4が設置されている。第1隔壁4の下端は、傾斜構造部2Cよりも上位に位置している。第1隔壁4と小幅部2Sの槽内壁面との間が担体の下降ゾーンとなっている。第1隔壁4,4間が担体の上昇ゾーンとなっており、該第1隔壁4,4間の上昇ゾーンに酸素溶解膜モジュール6が設置されている。
The first partition 4 is provided from the
拡幅部2W内に、第2隔壁5が設置されている。第2隔壁5,5間が第1ゾーンであり、第2隔壁5と拡幅部2Wの槽内壁面との間が第2ゾーンである。第2隔壁5の下端は、傾斜部2Tと拡幅部2Wとの境界付近に位置している。第2隔壁5,5間の距離は第1隔壁4,4間の距離よりも大きく、第1隔壁4の上端が第2隔壁5,5間の第1ゾーン内の下部内に入り込んでいる。
The
図1は、反応槽に流動床担体を充填して、酸素溶解膜の表面への生物膜の付着を担体の流動による剪断力によって抑制して生物膜の大部分が流動床担体に付着するようにしたものであり、酸素溶解膜は酸素供給の目的のみに用いられる。 FIG. 1 shows that a reaction vessel is filled with a fluidized bed carrier, and the adhesion of the biofilm to the surface of the oxygen-soluble membrane is suppressed by shearing force caused by the flow of the carrier so that most of the biofilm adheres to the fluidized bed carrier. The oxygen dissolving film is used only for the purpose of supplying oxygen.
図1では、酸素溶解膜として非多孔質(ノンポーラス)の酸素溶解膜を用い、酸素含有気体を槽外から配管を通じて酸素溶解膜の一次側に通気して、排気は配管を通じて槽外に排出するように構成している。そのため、酸素含有気体を、低圧で酸素溶解膜に通気し、酸素を酸素分子として酸素溶解膜の構成原子の間を通過し(膜に溶解し)、酸素分子として被処理水と接触させる(水に直接溶解させるので気泡を生じない)という、いわば濃度勾配による分子拡散のメカニズムを用いた処理を行っているため、従来のように散気管などによる散気が不要となる。 In FIG. 1, a non-porous (non-porous) oxygen dissolving film is used as the oxygen dissolving film, and an oxygen-containing gas is passed from the outside of the tank to the primary side of the oxygen dissolving film through a pipe, and the exhaust gas is discharged to the outside of the tank through the pipe. It is configured to Therefore, the oxygen-containing gas is passed through the oxygen-dissolving film at a low pressure, passes oxygen as oxygen molecules between the constituent atoms of the oxygen-dissolving film (dissolves in the film), and comes into contact with the water to be treated as oxygen molecules (water Since the treatment is performed using a mechanism of molecular diffusion by a concentration gradient, that is, no air bubbles are generated because the substance is directly dissolved in a gas, the need for air diffusion using an air diffuser or the like as in the related art is eliminated.
また酸素溶解膜として疎水性の素材を用いると膜中に浸水しづらいので好ましいが、疎水性であっても微量の水蒸気の浸入は免れない。
なお、図1においては、原水を底部から供給しているが底部を平面として槽内壁や槽上部から原水を供給することもできる。いずれの場合も槽内に循環流を発生させるために循環流の方向に原水を供給する必要がある。またこの場合、槽底部の槽内壁との隅に担体やSSが堆積しない構造とする必要があり例えば槽内壁と底面との交差隅角部に軸心方向に下り勾配に傾斜するように傾斜板を設けることが好ましい。また槽底部中央に担体やSSが堆積しないよう槽底部中央に錐体形状の上の整流部材を備えることもできる。
また、図1においては、槽中央側を上昇ゾーンとし、槽側壁側を下降ゾーンとしているが、第1隔壁を1枚の平板として槽中央を左右に区画するように固定し、区画された片方を上昇ゾーン、他方を下降ゾーンとすることも可能である。この場合は槽上部のうち上昇ゾーンの上部にのみ拡幅部とトラフを設ける。一方、槽中央側を下降ゾーンとし、槽側壁側を上昇ゾーンとすることも原理上は可能である。
また、図1においては、槽上部に拡幅部2Wを設けて担体流出を防止するために第2隔壁5により反応領域の第1ゾーンと清澄領域の第2ゾーンとに区画しているが、槽体高さを高くし、第1隔壁4の上端と水面との距離が長くなる位置に第1隔壁4を設けることにより、拡幅部2Wや第2隔壁5を設けることなく槽上部を清澄領域(担体沈殿領域)として機能させることもできる。またいわゆるGSS(気固液分離部材)により反応領域と清澄領域とに区画することもできる。
上記のいずれの実施態様の場合も、循環流の通水抵抗を小さくするために、第1隔壁の円筒の水平断面積、槽内壁と第1隔壁に挟まれた部分の水平断面積、第1隔壁の下端と槽底面との境界面(例えば円型反応槽であれば円筒の周壁面、角型反応槽かつ第1隔壁が1枚の平板であれば長方形)の面積が類似である(例えば一方が他方に対して80〜120%程度)であることが望ましい。
In addition, it is preferable to use a hydrophobic material as the oxygen dissolving film because it is difficult for water to penetrate into the film.
In FIG. 1, the raw water is supplied from the bottom, but the raw water can be supplied from the inner wall of the tank or the upper part of the tank with the bottom as a plane. In any case, it is necessary to supply raw water in the direction of the circulation flow in order to generate a circulation flow in the tank. Further, in this case, it is necessary to adopt a structure in which the carrier or SS does not accumulate at the corner of the bottom of the tank with the inner wall of the tank. Is preferably provided. Further, a rectifying member in the shape of a cone may be provided at the center of the bottom of the tank so that the carrier and SS are not deposited at the center of the bottom of the tank.
Also, in FIG. 1, the tank center side is defined as an ascending zone, and the tank side wall is defined as a descending zone. However, the first partition wall is fixed as a single flat plate so that the tank center is divided into left and right sides. Can be an ascending zone and the other as a descending zone. In this case, the widened portion and the trough are provided only in the upper part of the ascending zone in the upper part of the tank. On the other hand, it is theoretically possible to set the tank center side as the descending zone and the tank side wall as the ascending zone.
In FIG. 1, the widened
In any of the above embodiments, in order to reduce the flow resistance of the circulating flow, the horizontal sectional area of the cylinder of the first partition, the horizontal sectional area of the portion between the tank inner wall and the first partition, The boundary surface between the lower end of the partition and the bottom of the tank (for example, the peripheral wall of a cylinder in the case of a circular reaction tank, or the rectangle in the case of a rectangular reaction tank and the first partition having a single flat plate) is similar in area (eg, It is desirable that one is about 80 to 120% of the other.
図2は、中空糸膜ユニットの配列を示し、図3は各中空糸膜ユニットの上部ヘッダーの断面斜視図であり、図4は酸素溶解膜モジュール6の一例を示している。この酸素溶解膜モジュール6は酸素溶解膜として非多孔質の中空糸膜ストランド22(中空糸膜の単糸を複数本引き揃えたもの)を用いたものである。この実施の形態では、中空糸膜ストランド22は上下方向に配列されており、各中空糸膜ストランド22の上端は上部ヘッダー20に連なり、下端は下部ヘッダー21に連なっている。中空糸膜ストランド22の内部は、それぞれ上部ヘッダー20及び下部ヘッダー21内に連通している。各ヘッダー20,21はポッティング材よりなる中空管状である。
FIG. 2 shows an arrangement of the hollow fiber membrane units, FIG. 3 is a sectional perspective view of the upper header of each hollow fiber membrane unit, and FIG. The oxygen-dissolving
図2の通り、1対のヘッダー20,21と中空糸膜ストランド22とからなる中空糸膜ユニットが複数個平行に配列されている。各ユニットがフレーム(図示略)によって連結されて一体化されている。図4の通り、各上部ヘッダー20が上側マニホルド23に連結され、各下部ヘッダー21が下側マニホルド24に連結されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of hollow fiber membrane units including a pair of
図3の通り、この実施の形態では、各ヘッダー20,21は長手方向と垂直な断面の外形が長方形状である。上部ヘッダー20には上側に空気流通孔20aが設けられ、下面部が肉厚となっている。中空糸膜ストランド22の上端部はこの肉厚部分に埋設され、上端面が空気流通孔20a間に向って開放している。下部ヘッダー21は、上部ヘッダー20と上下対称の構造を有しており、下側に空気流通孔が設けられ、上面部が肉厚となっている。中空糸膜ストランド22の下端部はこの肉厚部分に埋設され、下端面が下部ヘッダー21の空気流通孔内に向って開放している。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, each of the
図3の通り、1本の上部ヘッダー20及び下部ヘッダー21に、中空糸膜ストランド22が2列に並列してヘッダー長手方向に配列されている。中空糸膜ストランド22の列同士の間隔a(図3(b))は、流動床担体である活性炭の平均粒径の数倍以上である。また、中空糸膜ストランド22同士のヘッダー長手方向の間隔bは密着していても間隔を空けてもよい。
As shown in FIG. 3, hollow
隣接するヘッダー20,20同士及びヘッダー21,21同士の間隔cは、特に限定されない。
The distance c between the
酸素溶解膜モジュール6の上部に酸素含有ガスを供給し、酸素溶解膜モジュール6の下部から排出する。空気等の酸素含有ガスは上部ヘッダー20から中空糸膜ストランド22を通って下部ヘッダー21へ流れ、この間に酸素が中空糸膜ストランド22を透過して反応槽2内の水に溶解する。
An oxygen-containing gas is supplied to an upper portion of the oxygen-dissolving
図5の通り、複数の酸素溶解膜モジュール6が一列に配列され、各モジュールのマニホルド23,24がそれぞれ共通の上部連絡配管41、下部連絡配管42に連結されてもよい。
As shown in FIG. 5, a plurality of oxygen-
この実施の形態では、酸素溶解膜モジュール6は上下2段に設置されており、上側の酸素溶解膜モジュール6の上部にブロワ26及び給気配管27を介して空気を供給し、該上側の酸素溶解膜モジュール6の下部から流出した空気を連絡配管28によって下側の酸素溶解膜モジュール6に供給し、下側の酸素溶解膜モジュール6の下部から排空気を排ガス配管29によって排出する。空気等の酸素含有ガスは上部ヘッダー20から中空糸膜ストランド22を通って下部ヘッダー21へ流れ、この間に酸素が中空糸膜を透過して反応槽2内の水に溶解する。
In this embodiment, the oxygen dissolving
各ヘッダー20,21及び各マニホルド23,24は流水勾配を有するように設けられていてもよい。酸素溶解膜モジュール6は1段に設置されてもよく、3段以上に設置されてもよい。
Each
このように構成された好気性生物処理装置1において、原水流入口3から反応槽2内に上向きに流入し、第1隔壁4の円筒内の上昇ゾーンを上昇し、生物膜付着の粉粒状活性炭の流動床Fにおいて、一過式で上向流通水され生物反応を行う。活性炭及び槽内水は、第1隔壁4の上端を回り込む。この活性炭は、第1隔壁4と反応槽2の槽内壁面との間の下降ゾーンを下降して反応槽2の底部に至り、第1隔壁4の下端を回り込み、再び第1隔壁4の円筒内の上昇ゾーンを上昇する。
In the aerobic biological treatment apparatus 1 configured as described above, the raw water flows upward from the
第1隔壁4の上端を回り込んだ生物処理水の一部は、第2隔壁5の下端を回り込み、第2隔壁5と拡幅部2Wとの間の第2ゾーンを上昇し、この上昇を行う間に活性炭が沈降分離され、その後、トラフ10と流出口11を通じて処理水として取り出される。
Part of the biologically treated water flowing around the upper end of the first partition 4 goes around the lower end of the
この実施の形態では、流入口3からの原水供給量を多くすることにより、第1隔壁4,4間の上昇流速LVを大きくし、流動床Fを完全混合状態とする。これにより、反応槽2内のほぼ全体においてDOが存在するようになり、有機物濃度の高い原水であっても、十分に処理される。
In this embodiment, the flow rate LV between the first partition walls 4 and 4 is increased by increasing the supply amount of raw water from the
なお、高LV通水することにより、流動床Fの展開率が大きくなり、流動床Fの界面は第2隔壁5,5間の第1ゾーンにまで上昇する。この第2隔壁5,5同士の間隔は、第1隔壁4,4間の間隔よりも大きいので、第2隔壁5,5同士の間での上昇流速は小さくなり、第2隔壁5,5間の第1ゾーンの上部に清澄域が形成される。
The high LV water flow increases the expansion rate of the fluidized bed F, and the interface of the fluidized bed F rises to the first zone between the
生物処理運転を継続すると、担体表面の生物膜が次第に厚くなってくる。この生物膜が過度に厚くなると、担体が流出したり、生物処理効率が低下する。(生物膜の深部すなわち担体に近い側では、酸素が行き届かないために好気性生物処理が行われない。)また、成長した生物膜を介して担体同士が固着し、担体が流出したり生物処理効率が低下したりする。 When the biological treatment operation is continued, the biological film on the surface of the carrier gradually becomes thicker. If the biofilm becomes too thick, the carrier will flow out and the biological treatment efficiency will decrease. (At the deep part of the biofilm, that is, on the side close to the carrier, the aerobic biological treatment is not performed because oxygen does not reach.) In addition, the carriers adhere to each other via the grown biofilm, and the carrier flows out or The processing efficiency is reduced.
そこで、定期的に、又は反応槽2内の流動状況の観察結果に基づいて、散気管9から空気を流出させ、反応槽2内を曝気する。この曝気により、担体表面の余剰汚泥が水流の剪断力で剥離する。
Therefore, air is discharged from the air diffuser 9 periodically or based on the observation result of the flow state in the
この空気曝気を行った後、反応槽2内に原水を通常の処理時のLVよりも高LVにて上向流通水してもよい。これにより、剥離して反応槽2内に存在していた汚泥が流出口11から流出する。この際の排出水は、処理水ではなく、洗浄排水として別途処理されるか、原水槽に送水される。このようにして、担体同士の固着を抑制し、反応槽2内の偏流や閉塞を防止することができる。なお、この曝気により、反応槽2内が脱炭酸され、pHが上昇したり、担体(活性炭)間に蓄積した炭酸が脱炭酸されるという効果も奏される。
After performing the air aeration, the raw water may flow upward into the
本発明では、活性炭等の生物担体の流動床に非多孔性の酸素溶解膜を設置することで、供給酸素量が多くなるため、対象とする原水の有機性排水濃度に上限が無い。 In the present invention, since the amount of supplied oxygen is increased by installing a non-porous oxygen-dissolving membrane in a fluidized bed of a biological carrier such as activated carbon, there is no upper limit on the organic wastewater concentration of the target raw water.
また、生物担体を流動床で運転するため、多量の微生物を安定して維持でき、負荷を高くとることができる。 In addition, since the biological carrier is operated in a fluidized bed, a large amount of microorganisms can be stably maintained, and the load can be increased.
また、本発明では酸素溶解膜を使用するため、プリエアレーション、直接曝気と比較すると、酸素の溶解動力が小さい。 Further, in the present invention, since an oxygen dissolving film is used, the dissolving power of oxygen is small as compared with preaeration and direct aeration.
これらのことから、本発明によると、中和剤を全く又は殆ど使用することなく、反応槽2内のpHを、中性付近に維持し、低濃度から高濃度までの有機性排水を高負荷で、かつ安価に安定して処理することが可能となる。
From these facts, according to the present invention, the pH in the
<生物担体>
生物担体としては、活性炭が好適であるが、活性炭以外のゲル状物質、多孔質材、非多孔質材等も同様の条件で使用できる。例えば、ポリビニルアルコールゲル、ポリアクリルアミドゲル、ポリウレタンフォーム、アルギン酸カルシウムゲル、ゼオライト、プラスチック等も用いることができる。ただし、担体として活性炭を用いると、活性炭の吸着作用と生物分解作用による相互作用により、広範囲な汚濁物質の除去を行うことが可能である。
<Biological carrier>
As the biological carrier, activated carbon is suitable, but a gel-like substance other than activated carbon, a porous material, a non-porous material, and the like can be used under the same conditions. For example, polyvinyl alcohol gel, polyacrylamide gel, polyurethane foam, calcium alginate gel, zeolite, plastic and the like can be used. However, when activated carbon is used as the carrier, it is possible to remove a wide range of pollutants by the interaction between the activated carbon and the biodegradation.
活性炭の平均粒径は0.2〜1.2mm、特に0.3〜0.6mm程度が好ましい。平均粒径が大きいと高LVとすることが可能であり、処理水の一部を反応槽に循環する場合は循環量を増やせるため高負荷が可能となる。しかし、比表面積が小さくなるため、生物量が少なくなる。平均粒径が小さいと、低LVで流動できるため、ポンプ動力が安価となる。かつ、比表面積が大きいため、付着生物量が増える。 The average particle size of the activated carbon is preferably from 0.2 to 1.2 mm, particularly preferably from about 0.3 to 0.6 mm. When the average particle size is large, high LV can be achieved, and when a part of the treated water is circulated to the reaction tank, the circulation amount can be increased, so that a high load can be achieved. However, the biomass is reduced because the specific surface area is reduced. If the average particle size is small, the flow can be performed at a low LV, so that the pump power is inexpensive. Moreover, since the specific surface area is large, the amount of attached organisms increases.
<酸素含有ガス>
酸素含有ガスは空気、酸素富化空気、純酸素等、酸素を含む気体であればよい。通気する気体はフィルターを通過させて微細粒子を予め除去することが望ましい。
<Oxygen-containing gas>
The oxygen-containing gas may be any gas containing oxygen, such as air, oxygen-enriched air, and pure oxygen. The gas to be passed is desirably passed through a filter to remove fine particles in advance.
通気量は生物反応に必要な酸素量の等量から2倍程度が望ましい。これよりも少ないと酸素不足で処理水中にBODやアンモニアが残存し、多いと通気量が不必要に多くなることに加えて圧力損失が高くなるため、経済性が損なわれる。 The amount of ventilation is desirably about equal to twice the amount of oxygen required for a biological reaction. If it is less than this, BOD or ammonia remains in the treated water due to lack of oxygen, and if it is too large, the ventilation becomes unnecessarily large and the pressure loss becomes high, so that the economy is impaired.
通気圧力は所定の通気量で生ずる中空糸の圧力損失よりもわずかに高い程度が望ましい。 The ventilation pressure is desirably slightly higher than the pressure loss of the hollow fiber generated at a predetermined ventilation rate.
<ブロワ>
ブロワ26は、吐出風圧が水深からくる水圧以下のもので十分である。但し、配管等の圧損以上であることは必要である。通常、配管抵抗は1〜2kPa程度である。
<Blower>
It is sufficient for the
5mの水深の場合、通常は0.55MPa程度までの出力の汎用ブロワが用いられ、それ以上の水深では高圧ブロワが用いられてきている。 In the case of a water depth of 5 m, a general-purpose blower having an output up to about 0.55 MPa is generally used, and a high-pressure blower has been used at a water depth of more than 0.5 mPa.
本発明では、5m以上の水深であっても0.5MPa以下の圧力の汎用ブロワを用いることができ、0.1MPa以下の低圧ブロワを用いることが好ましい。 In the present invention, a general-purpose blower having a pressure of 0.5 MPa or less can be used even at a water depth of 5 m or more, and a low-pressure blower of 0.1 MPa or less is preferably used.
酸素含有ガスの供給圧は、中空糸膜の圧力損失より高く、さらに膜が水圧でつぶれないこと、が条件となる。平膜、スパイラル膜は膜の圧損が水圧と比較すると無視できるため、極めて低い圧力、5kPa程度以上、水深圧力以下、望ましくは20kPa以下である。 The condition is that the supply pressure of the oxygen-containing gas is higher than the pressure loss of the hollow fiber membrane and that the membrane is not crushed by water pressure. Since the pressure loss of the flat membrane and the spiral membrane is negligible compared to the water pressure, the pressure is extremely low and is about 5 kPa or more and the water depth pressure or less, preferably 20 kPa or less.
中空糸膜の場合、内径と長さによって圧力損失は変化する。通気する空気量は膜1m2あたり50〜200mL/dayであるから、膜長さが2倍になると空気量は2倍になり、膜径が2倍になっても空気量は2倍にしかならない。したがって、膜の圧力損失は膜長さに正比例し、直径に反比例する。 In the case of a hollow fiber membrane, the pressure loss changes depending on the inner diameter and the length. Since the amount of air vent is a membrane 1 m 2 per 50~200mL / day, film air quantity when the doubled length is doubled, the air quantity even Maku径becomes doubled only doubles No. Thus, the pressure loss of the membrane is directly proportional to the membrane length and inversely proportional to the diameter.
圧力損失の値は、内径50μm、長さ2mの中空糸で3〜20kPa程度である。 The value of the pressure loss is about 3 to 20 kPa for a hollow fiber having an inner diameter of 50 μm and a length of 2 m.
上記実施の形態では、酸素溶解膜モジュール6に空気を下向きに流すようにしているが、上向きに流すようにしてもよい。
In the above embodiment, air is caused to flow downward to the oxygen-dissolving
1 好気性生物処理装置
2 反応槽
6 酸素溶解膜モジュール
9 散気管
20,21 ヘッダー
22 中空糸膜
27 給気配管
29 排ガス配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aerobic
Claims (5)
該反応槽内に設置された、非多孔質の酸素溶解膜を備えている酸素溶解膜モジュールと、
該酸素溶解膜モジュールに酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段と、
該酸素溶解膜モジュールに供給された酸素含有ガスのうち前記酸素溶解膜に溶解しなかった残部よりなる排ガスを該反応槽外に排出する排ガス配管と、
反応槽内に形成された担体の流動床と、
該反応槽内に担体を上下に循環させる循環手段と
を備えてなる好気性生物処理装置であって、
該酸素溶解膜は上下方向に配列された中空糸膜であり、
前記循環手段は、該反応槽内を上昇ゾーンと下降ゾーンとに区画する第1隔壁を有しており、
該上昇ゾーンおよび/または下降ゾーンに前記酸素溶解膜モジュールが配置されており、
原水を循環流れ方向となるように供給する原水供給手段が設けられており、
前記原水供給手段は、前記反応槽の底部に設けられた、原水を上向きに流出させる原水流入口を有する好気性生物処理装置。 A reaction tank,
An oxygen dissolving membrane module having a non-porous oxygen dissolving membrane installed in the reaction tank,
Oxygen-containing gas supply means for supplying an oxygen-containing gas to the oxygen-dissolving membrane module,
An exhaust gas pipe for exhausting an exhaust gas comprising the remaining portion of the oxygen-containing gas supplied to the oxygen-soluble film module that has not been dissolved in the oxygen-soluble film, to the outside of the reaction vessel;
A fluidized bed of the carrier formed in the reaction vessel,
An aerobic biological treatment device comprising a circulation means for vertically circulating a carrier in the reaction tank ,
The oxygen dissolving membrane is a hollow fiber membrane arranged in a vertical direction,
The circulation means has a first partition for partitioning the reaction tank into an ascending zone and a descending zone,
The oxygen dissolving membrane module is arranged in the rising zone and / or the descending zone,
Raw water supply means for supplying raw water in a circulating flow direction is provided,
The raw water supply means is an aerobic biological treatment apparatus provided with a raw water inlet for discharging raw water upward, provided at a bottom of the reaction tank.
前記原水流入口は、該傾斜構造部の最下部に設けられている請求項1の好気性生物処理装置。 The bottom of the reaction tank is an inclined structure having a smaller horizontal cross-sectional area toward the bottom,
The aerobic biological treatment device according to claim 1 , wherein the raw water inlet is provided at a lowermost portion of the inclined structure.
該拡幅部内を第1ゾーンと第2ゾーンとに区画する第2隔壁が設けられており、
前記第1隔壁の上端部が該第1ゾーン内に入り込んでおり、
前記第2ゾーンに処理水の取出部が設けられている請求項1又は2の好気性生物処理装置。 The upper part of the reaction tank is a widened part having a larger horizontal cross-sectional area than the lower part,
A second partition partitioning the inside of the widened portion into a first zone and a second zone is provided.
An upper end of the first partition wall enters the first zone,
The aerobic biological treatment device according to claim 1 or 2 , wherein an outlet for treated water is provided in the second zone.
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