JP6834733B2 - Wastewater treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、排水処理装置に関する。 The present invention relates to a wastewater treatment device.
従来、有機性排水の処理技術として、活性汚泥法が広く用いられている。活性汚泥法は、下水処理場などに適用されている。活性汚泥法の反応槽には、処理すべき排水が流入し、槽内に保持された活性汚泥フロックと称される微生物の凝集体が、流入した排水と混合される。この混合液が槽内に滞留する間に、処理対象物(たとえば、有機物、窒素化合物、リン化合物など)が微生物により分解され、若しくは、微生物に取り込まれる。反応槽から流出する混合液は、沈殿池に流入する。活性汚泥フロックは、浮遊性微生物をある程度取り込みながら沈降し、沈殿汚泥として分離される。上澄水は、放流されるか、または次工程に送られる。沈殿池で沈降した沈殿汚泥は、反応槽内での微生物濃度、あるいはその指標としてのMLSS(Mixed Liquor Suspended Solids;混合液中浮遊物質)を維持するため、反応槽またはその上流側に返送される。沈殿池からは、沈殿汚泥が、適宜余剰汚泥として引き抜かれ、汚泥処理工程に送られる。 Conventionally, the activated sludge method has been widely used as a treatment technique for organic wastewater. The activated sludge method is applied to sewage treatment plants and the like. Wastewater to be treated flows into the reaction tank of the activated sludge method, and aggregates of microorganisms called activated sludge flocs held in the tank are mixed with the inflowed wastewater. While the mixed solution stays in the tank, the object to be treated (for example, an organic substance, a nitrogen compound, a phosphorus compound, etc.) is decomposed by a microorganism or taken into the microorganism. The mixed solution flowing out of the reaction tank flows into the settling basin. Activated sludge flocs settle while taking in floating microorganisms to some extent and are separated as settled sludge. The supernatant water is either discharged or sent to the next step. Sedimented sludge settled in the settling basin is returned to the reaction tank or its upstream side in order to maintain the microbial concentration in the reaction tank or MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) as an index thereof. .. The sedimented sludge is appropriately extracted as excess sludge from the sedimentation basin and sent to the sludge treatment step.
処理対象物の濃度が高かったり、排水量が多かったりする場合には、所望の処理速度を得るために、MLSS濃度を高く維持するといった方法がある。MLSS濃度を高く維持するための技術として、膜分離活性汚泥法が知られている。特許文献1、2に記載されるように、膜分離活性汚泥法では、エアレーションタンク内に膜分離装置が設けられている。膜分離装置は分離膜を有しており、膜分離装置には、通常、吸引ポンプが接続されている。この吸引ポンプにより、分離膜を通して水分が抽出ろ過される。吸引ポンプの吐出口は、放流路に接続されている。膜分離活性汚泥法によれば、微生物は分離され、沈殿池無しでも反応槽内に微生物が濃縮され、かつ清澄な処理水が得られる。
When the concentration of the object to be treated is high or the amount of wastewater is large, there is a method of maintaining the MLSS concentration high in order to obtain a desired treatment speed. The membrane separation activated sludge method is known as a technique for maintaining a high MLSS concentration. As described in
上記したように、いわゆる膜分離活性汚泥法では、MLSS濃度を高く維持することができるが、処理水を得るために配管をいったん立ち上げたり、壁部に貫通させたり、ポンプで吸引したり、適宜膜を洗浄したりすることが必要になる。一方で、膜分離装置を用いない通常の重力沈降式の沈殿池を用いる活性汚泥法では、反応槽からの流出水は、通常、オーバーフローによって得られる。すなわち、たとえば越流トラフなどを通じて反応槽からの処理水が流出する。このように、膜分離活性汚泥法は、沈殿池を省略する代償として、反応槽から処理水を流出させるために、通常の活性汚泥法に比して特別な設計を必要とする。 As mentioned above, in the so-called membrane separation active sludge method, the MLSS concentration can be maintained high, but in order to obtain treated water, the piping may be set up once, penetrated into the wall, or sucked by a pump. It is necessary to wash the membrane as appropriate. On the other hand, in the activated sludge method using a normal gravity sedimentation type sedimentation basin that does not use a membrane separation device, the runoff water from the reaction vessel is usually obtained by overflow. That is, the treated water from the reaction tank flows out through, for example, an overflow trough. As described above, the membrane separation activated sludge method requires a special design as compared with the ordinary activated sludge method in order to allow the treated water to flow out from the reaction tank at the cost of omitting the settling basin.
本発明は、MLSS濃度を高く維持することができ、しかも簡易な設計で反応槽から流出水を流出させることができる排水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 a wastewater treatment apparatus capable of maintaining a high MLSS concentration and allowing effluent to flow out of a reaction vessel with a simple design.
本発明の一態様は、反応槽内に収容された微生物と排水とを含む混合液に対し、反応槽の少なくとも一部に設けられた散気部を通じて曝気を行い排水中の処理対象物を処理する活性汚泥法を用いた排水処理装置であって、反応槽は、排水の流れを基準として上流側に設けられた上流側区画と、上流側区画の下流側に設けられた下流側区画と、上流側区画と下流側区画とを仕切る仕切部と、少なくとも上流側区画に設けられた散気部と、を含み、上流側区画と下流側区画との間には、織布からなるフィルタが設けられており、仕切部およびフィルタは、上流側区画から下流側区画へと流下する混合液がフィルタを通過するように構成されている。 In one aspect of the present invention, a mixed solution containing microorganisms and wastewater contained in a reaction tank is aerated through an air diffuser provided in at least a part of the reaction tank to treat an object to be treated in the wastewater. It is a wastewater treatment device using the activated sludge method, and the reaction tank consists of an upstream section provided on the upstream side based on the flow of wastewater, a downstream section provided on the downstream side of the upstream section, and a downstream section. A filter made of woven fabric is provided between the upstream section and the downstream section, including a partition portion for partitioning the upstream section and the downstream section, and at least an aeration section provided in the upstream section. The partition and the filter are configured so that the mixed liquid flowing down from the upstream compartment to the downstream compartment passes through the filter.
この排水処理装置によれば、散気部は、少なくとも上流側区画に設けられており、この上流側区画において、活性汚泥による好気性処理が行われる。上流側区画と下流側区画との間にはフィルタが設けられている。上流側区画から下流側区画へと流下する混合液は、フィルタを通過する。織布からなるフィルタは、複数の観点において有利な効果を発揮し得る。第一に、従来の標準活性汚泥法に比して、上流側区画から流出するMLSS濃度が低減するため、上流側区画におけるMLSS濃度を高めることができる。すなわち、上流側区画から流出しようとする活性汚泥フロックの大部分がフィルタで捕捉され、反応槽容積の大部分を占める上流側区画内に留まるので、沈殿池からの汚泥返送をしなくとも反応槽におけるMLSS濃度を維持することができる。さらに、フィルタの目開きを小さ目に調整することにより、上流側区画におけるMLSS濃度を一層高めることができる。これにより、従来の標準活性汚泥法よりも高い処理速度が得られる。下流側区画から流出する混合液のMLSS濃度は大幅に低下するため、沈殿池への負荷が低減される。第二に、従来の膜分離活性汚泥法で用いられるろ過膜に比して、フィルタの目開きを大きくできる。これにより、活性汚泥フロックによる目詰まりが低減される。その結果として、透過流束の向上、および、膜洗浄の労力が減少することによるコストダウンが図られる。上記したように下流側区画にはMLSS濃度の非常に低い混合液が収容されているため、その混合液を沈殿池に(たとえば自然流下によって)流下させればよい。このことは、従来の標準活性汚泥法における反応槽からのオーバーフローと同等の簡便な装置設計で足りることを意味する。したがって、膜分離活性汚泥法において必要であった配管や流路の特別な設計は不要である。そして第三に、織布の目開きは、不織布とは違って一定である。これにより、排水中の懸濁物の粒径、あるいは上流側区画におけるMLSS濃度の目標値に応じて、目開きを予め容易に設定できる。織布は繊維が一層であるため入り組んだ隙間が無く洗浄が容易であり、懸濁物が詰まることによるろ過効率低下が生じにくい。フィルタの表面に懸濁物が付着した場合でも、洗浄は容易である。その結果として、不織布を組み込んだ活性汚泥法に対して、はるかに維持管理の容易な手段で、反応槽のMLSS濃度を高め、処理速度を高めることができる。以上述べたように、MLSS濃度を高め反応速度を高めようとする他の方式に比して、MLSS濃度は同等以上で、しかも簡易な設計および維持管理で反応槽から流出水を流出させることができる。 According to this wastewater treatment device, the air diffuser is provided at least in the upstream section, and aerobic treatment with activated sludge is performed in this upstream section. A filter is provided between the upstream compartment and the downstream compartment. The mixture flowing down from the upstream compartment to the downstream compartment passes through the filter. A filter made of woven fabric can exert advantageous effects in a plurality of viewpoints. First, since the MLSS concentration flowing out from the upstream compartment is reduced as compared with the conventional standard activated sludge method, the MLSS concentration in the upstream compartment can be increased. That is, most of the activated sludge flocs that are about to flow out of the upstream compartment are captured by the filter and stay in the upstream compartment, which occupies most of the reaction vessel volume, so the reaction vessel does not have to be returned from the settling basin. The MLSS concentration in is maintained. Further, by adjusting the opening of the filter to be small, the MLSS concentration in the upstream section can be further increased. As a result, a higher treatment speed than the conventional standard activated sludge method can be obtained. Since the MLSS concentration of the mixed solution flowing out from the downstream section is significantly reduced, the load on the settling basin is reduced. Secondly, the opening of the filter can be made larger than that of the filtration membrane used in the conventional membrane separation activated sludge method. This reduces clogging due to activated sludge flocs. As a result, the permeation flux is improved and the labor for cleaning the membrane is reduced, so that the cost can be reduced. As described above, since the downstream section contains a mixed solution having a very low MLSS concentration, the mixed solution may be allowed to flow down into the settling basin (for example, by natural flow). This means that a simple device design equivalent to overflow from the reaction tank in the conventional standard activated sludge method is sufficient. Therefore, the special design of piping and flow path required in the membrane separation activated sludge method is not required. And thirdly, the opening of the woven fabric is constant unlike the non-woven fabric. Thereby, the opening can be easily set in advance according to the particle size of the suspension in the wastewater or the target value of the MLSS concentration in the upstream section. Since the woven fabric has a single layer of fibers, there are no intricate gaps and it is easy to wash, and the filtration efficiency is unlikely to decrease due to clogging of suspension. Cleaning is easy even if suspensions adhere to the surface of the filter. As a result, the MLSS concentration in the reaction vessel can be increased and the treatment speed can be increased by a means that is much easier to maintain than the activated sludge method incorporating the non-woven fabric. As described above, the MLSS concentration is equal to or higher than that of other methods for increasing the MLSS concentration and the reaction rate, and the effluent can be discharged from the reaction tank by simple design and maintenance. it can.
いくつかの態様において、フィルタの目開きは10μm以上200μm以下の範囲内である。この態様によれば、所望のMLSS濃度を好適に維持することができる。また、排水中の懸濁態有機物のうち大粒径のものを選択的にろ過し、上流側区画に長く保持することで分解を促進し、懸濁態有機物濃度の高い排水も目詰まりを抑えつつ処理することができる。 In some embodiments, the opening of the filter is in the range of 10 μm or more and 200 μm or less. According to this aspect, the desired MLSS concentration can be suitably maintained. In addition, among the suspended organic matter in the wastewater, those with a large particle size are selectively filtered and held in the upstream section for a long time to promote decomposition, and the wastewater with a high concentration of suspended organic matter also suppresses clogging. Can be processed while.
いくつかの態様において、フィルタの少なくとも一部は、散気部の上方に設置されている。この態様によれば、散気部からエアレーションされた空気がフィルタに当たり、フィルタの洗浄効果が得られる。たとえば、空気が上昇する勢いによりフィルタを揺動させ、これによってフィルタ表面の付着物を剥離させること等ができる。 In some embodiments, at least a portion of the filter is installed above the air diffuser. According to this aspect, the air aerated from the air diffuser hits the filter, and the cleaning effect of the filter can be obtained. For example, the filter can be shaken by the force of rising air, thereby peeling off the deposits on the surface of the filter.
いくつかの態様において、仕切部には、混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放された一つまたは複数のU字状の切欠きが設けられており、フィルタは、切欠きのU字状の縁部に沿うように設置され、上流側区画および下流側区画において水面を含む高さで断面U字状に延在し、水面上に位置する上面と下流側区画に位置する下流端部とにおいてのみ開放されている。U字状のフィルタによれば、下部の形状が丸まっているため、フィルタの損傷(破れ等)が防止され得る。また、上面が開放されているため、フィルタのメンテナンスが容易である。 In some embodiments, the divider is provided with one or more U-shaped notches that are open upwards from above the surface to below the surface of the mixture, and the filter is a U of the notches. It is installed along the edge of the character, extends in a U-shaped cross section at a height including the water surface in the upstream and downstream compartments, and the upper surface located on the water surface and the downstream end located in the downstream compartment. It is open only in the department. According to the U-shaped filter, since the shape of the lower part is rounded, damage (tear, etc.) of the filter can be prevented. Moreover, since the upper surface is open, maintenance of the filter is easy.
いくつかの態様において、混合液が通過可能な多数の孔を有する断面U字状の押さえ板を更に備え、仕切部には、混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放されたU字状の切欠きが設けられており、押さえ板は、切欠きに嵌め込まれると共に水面を含む高さで延在しており、フィルタは、押さえ板の外側に張り付けられると共に切欠きのU字状の縁部に沿うように設置され、上流側区画および下流側区画において水面を含む高さで断面U字状に延在する。この態様によれば、フィルタは押さえ板の外側に張り付けられるので、薄いフィルタが水圧によって内側にへこんで相互に張り付くことを防止できる。透過効率が低下することを防止できる。 In some embodiments, a U-shaped holding plate having a large number of holes through which the mixed solution can pass is further provided, and the partition portion is U-shaped open upward from above the water surface to below the water surface of the mixed solution. A U-shaped notch is provided, the holding plate is fitted into the notch and extends at a height including the water surface, and the filter is attached to the outside of the holding plate and has a U-shape of the notch. It is installed along the edge and extends in a U-shaped cross section at a height including the water surface in the upstream section and the downstream section. According to this aspect, since the filter is attached to the outside of the holding plate, it is possible to prevent the thin filter from being dented inward by water pressure and being attached to each other. It is possible to prevent a decrease in permeation efficiency.
いくつかの態様において、上流側区画に設けられ、押さえ板を支持するための支持部を更に備え、支持部には、混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放されたU字状の切欠きが設けられており、押さえ板は、支持部および仕切部の間に架け渡されており、上流側の端部が支持部の切欠きに嵌め込まれると共に、下流側の端部が仕切部の切欠きに嵌め込まれる。この態様によれば、押さえ板が支持部および仕切部の間に架け渡され、支持部と仕切部によって支持されるので、少なくとも上流側区画において、上記したフィルタのへこみを防止でき、安定した透過効率を得ることができる。 In some embodiments, the upstream compartment is further provided with a support for supporting the presser plate, the support having a U-shape that extends upward from above the surface of the mixture to below the surface. A notch is provided, and the holding plate is bridged between the support portion and the partition portion, the upstream end portion is fitted into the notch of the support portion, and the downstream end portion is the partition portion. It is fitted into the notch of. According to this aspect, since the holding plate is bridged between the support portion and the partition portion and supported by the support portion and the partition portion, it is possible to prevent the dent of the filter described above at least in the upstream section, and stable transmission is possible. You can get efficiency.
いくつかの態様において、押さえ板は、少なくとも上流側区画に位置する有孔部と、少なくとも下流側区画に位置する無孔部と、を含む。この態様によれば、有孔部において混合液を透過させつつ、無孔部は切欠きに当たるように設置することでフィルタを強固に抑え隙間からの汚泥流出を防ぐことが出来る。ここで、切欠き部にあたる部分が有孔であると、孔径や取り付け方によっては孔の部分でフィルタが浮き、隙間から汚泥が流出することが考えられる。 In some embodiments, the retainer includes a perforated portion located at least in the upstream compartment and a non-perforated portion located in at least the downstream compartment. According to this aspect, the filter can be firmly suppressed and sludge outflow from the gap can be prevented by installing the non-perforated portion so as to hit the notch while allowing the mixed solution to permeate in the perforated portion. Here, if the portion corresponding to the notch is perforated, it is conceivable that the filter floats at the perforated portion depending on the hole diameter and the mounting method, and sludge flows out from the gap.
いくつかの態様において、下流側区画の容積は上流側区画の容積よりも小さく、下流側区画は無撹拌槽である。この態様によれば、好気性処理のための上流側区画の容積をできるだけ大きく確保することができる。 In some embodiments, the volume of the downstream compartment is smaller than the volume of the upstream compartment and the downstream compartment is a non-stirring tank. According to this aspect, the volume of the upstream compartment for aerobic treatment can be secured as large as possible.
いくつかの態様において、下流側区画には散気部と微生物付着担体とが設けられている。下流側区画を無撹拌でなく曝気槽とし、下流側区画に微生物付着担体が設けられることにより、下流側区画では、微生物付着担体上に生物膜が形成される。上流側区画からフィルタを経て下流側区画に流入した浮遊性微生物や小さな活性汚泥フロックは、微生物付着担体の近傍を通過するとき、生物膜によって取り込まれる。その結果として、沈殿池への懸濁物負荷がさらに低下する。また、微生物付着担体を備えた曝気槽は、アンモニアの除去(硝化の促進)にも有効である。 In some embodiments, the downstream compartment is provided with an air diffuser and a microbial attachment carrier. The downstream section is not agitated but an aeration tank, and the microbial attachment carrier is provided in the downstream section, so that a biofilm is formed on the microbial attachment carrier in the downstream section. Floating microorganisms and small activated sludge flocs that have flowed from the upstream compartment through the filter into the downstream compartment are taken up by the biofilm as they pass near the microbial attachment carrier. As a result, the load of suspension on the settling basin is further reduced. An aeration tank provided with a microbial attachment carrier is also effective in removing ammonia (promoting nitrification).
いくつかの態様において、反応槽は、上流側区画の上流側に設けられて、強制的酸素供給を伴わない撹拌槽を更に含み、下流側区画には返送ポンプが設けられ、返送ポンプに接続された一端と撹拌槽内に向けて開口する他端とを含む返送ラインが設けられている。この態様によれば、上流側区画においてアンモニア態窒素が酸化(硝化)されて硝酸態窒素に変換される。硝酸態窒素を含む混合液が返送ポンプおよび返送ラインによって撹拌槽に返送されると、硝酸態窒素は窒素ガスに変換され得る。すなわち、撹拌槽において脱窒処理が行われ得る。 In some embodiments, the reaction vessel is provided upstream of the upstream compartment and further comprises a stirring chamber without forced oxygen supply, the downstream compartment being provided with a return pump and connected to the return pump. A return line is provided that includes one end and the other end that opens toward the inside of the stirring tank. According to this aspect, ammonia nitrogen is oxidized (nitrified) in the upstream compartment and converted to nitrate nitrogen. When the mixture containing nitrate nitrogen is returned to the stirring tank by a return pump and return line, nitrate nitrogen can be converted to nitrogen gas. That is, denitrification treatment can be performed in the stirring tank.
いくつかの態様において、撹拌槽と上流側区画との間には、別の仕切部と、織布からなる別のフィルタとが設けられており、別の仕切部および別のフィルタは、撹拌槽から上流側区画へと流下する混合液がフィルタを通過するように構成されており、別のフィルタの目開きは、上流側区画と下流側区画との間のフィルタの目開きより大きい。この態様によれば、排水中の懸濁態有機物のうち大粒径のものを撹拌槽に選択的に保持することができる。すなわち、細かい懸濁物を上流側区画に流下させ、一方で、脱窒やリン蓄積菌の集積に有用な懸濁態有機物やそれに付着した微生物を選択的に撹拌槽に保持することができる。 In some embodiments, another partition and another filter made of woven fabric are provided between the stirring tank and the upstream section, and the other partition and another filter are provided in the stirring tank. The mixture flowing from the upstream compartment to the upstream compartment is configured to pass through the filter, and the opening of another filter is larger than the opening of the filter between the upstream compartment and the downstream compartment. According to this aspect, among the suspended organic substances in the wastewater, those having a large particle size can be selectively held in the stirring tank. That is, fine suspensions can flow down to the upstream compartment, while suspended organic matter useful for denitrification and accumulation of phosphorus-accumulating bacteria and microorganisms attached thereto can be selectively retained in the stirring tank.
いくつかの態様において、排水処理装置は、反応槽の上流側に設けられた第二反応槽を更に備え、第二反応槽は、排水の流れを基準として上流側に設けられた第二上流側区画と、第二上流側区画の下流側に設けられた第二下流側区画と、第二上流側区画と第二下流側区画とを仕切る第二仕切部と、を含み、第二上流側区画と第二下流側区画との間には、織布からなる第二フィルタが設けられており、第二仕切部および第二フィルタは、第二上流側区画から第二下流側区画へと流下する混合液が第二フィルタを通過するように構成されており、第二上流側区画には緩速撹拌機が設けられ、反応槽の下流側区画には返送ポンプが設けられ、返送ポンプに接続された一端と第二上流側区画内に向けて開口する他端とを含む返送ラインが設けられている。このように、第二反応槽と反応槽とを備え、合計四つの区画が設けられる。第一区画(第二反応槽の第二上流側区画)で脱窒処理が行われ、第三区画(反応槽の上流側区画)で有機態窒素とアンモニア態窒素の酸化が行われる。これにより、第一区画の形状を第三区画の形状(例えば矩形)に合わせる必要がなくなり、第一区画を円形の緩速撹拌槽とすることが可能になっている。緩速撹拌は、脱窒速度の向上に寄与する。 In some embodiments, the wastewater treatment apparatus further comprises a second reaction vessel provided on the upstream side of the reaction vessel, and the second reaction vessel is provided on the second upstream side with reference to the flow of wastewater. The second upstream side compartment includes the compartment, the second downstream side compartment provided on the downstream side of the second upstream side compartment, and the second partition portion that separates the second upstream side compartment and the second downstream side compartment. A second filter made of woven fabric is provided between the second downstream section and the second downstream section, and the second partition and the second filter flow down from the second upstream section to the second downstream section. The mixture is configured to pass through a second filter, a slow stirrer is provided in the second upstream compartment, a return pump is provided in the downstream compartment of the reaction vessel, and is connected to the return pump. A return line is provided that includes one end and the other end that opens into the second upstream compartment. In this way, a second reaction tank and a reaction tank are provided, and a total of four compartments are provided. Denitrification treatment is performed in the first compartment (second upstream compartment of the second reaction tank), and oxidation of organic nitrogen and ammonia nitrogen is performed in the third compartment (upstream compartment of the reaction tank). As a result, it is not necessary to match the shape of the first section with the shape of the third section (for example, a rectangle), and the first section can be a circular slow sand stirring tank. Slow sand stirring contributes to the improvement of the denitrification rate.
本発明のいくつかの態様によれば、MLSS濃度を高く維持することができ、しかも簡易な設計で反応槽から流出水を流出させることができる。 According to some aspects of the present invention, the MLSS concentration can be maintained high, and the effluent can be discharged from the reaction vessel with a simple design.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図1に示されるように、排水処理システムSは、たとえば下水等の排水を処理するためのシステムである。排水処理システムSは、排水中に含まれる処理対象物(たとえば、有機物、窒素化合物など)を分解する。排水処理システムSは、反応槽2内において、微生物の凝集体である活性汚泥フロックを保持する。排水処理システムSは、活性汚泥フロックと排水とが混合されてなる混合液を反応槽2内に滞留させ、上記の処理対象物を生物学的に処理する。すなわち、排水処理システムSでは、一種の活性汚泥法が用いられる。処理対象物は、有機物のみであってもよいし、有機物に加えて、窒素化合物であってもよい。排水処理システムSは、下水に限られず、有機性排水であればどのような排水であっても適用可能である。
As shown in FIG. 1, the wastewater treatment system S is a system for treating wastewater such as sewage. The wastewater treatment system S decomposes the treatment target (for example, organic matter, nitrogen compound, etc.) contained in the wastewater. The wastewater treatment system S retains activated sludge flocs, which are aggregates of microorganisms, in the
排水処理システムSは、いわゆる標準活性汚泥法ではなく、MLSS濃度を高めることを可能にした処理方法を実現する。標準活性汚泥法における反応槽内でのMLSS濃度は、一般的に、2000〜4000mg/L程度とされている。一方、排水処理システムSにおける反応槽2(特に、上流側区画3)内のMLSS濃度は、たとえば膜分離活性汚泥法におけるMLSS濃度に等しいレベルであり、たとえば6000mg/L以上である。排水処理システムSにおけるMLSS濃度は、たとえば10000mg/L以上とすることもできる。 The wastewater treatment system S realizes a treatment method that makes it possible to increase the MLSS concentration, instead of the so-called standard activated sludge method. The MLSS concentration in the reaction vessel in the standard activated sludge method is generally about 2000 to 4000 mg / L. On the other hand, the MLSS concentration in the reaction tank 2 (particularly, the upstream compartment 3) in the wastewater treatment system S is at a level equal to, for example, the MLSS concentration in the membrane separation activated sludge method, and is, for example, 6000 mg / L or more. The MLSS concentration in the wastewater treatment system S can be, for example, 10000 mg / L or more.
排水処理システムSは、混合液を収容する反応槽2を有する排水処理装置1と、排水処理装置1の反応槽2から流出した混合液を固液分離するための沈殿池10とを備える。反応槽2には、流入ラインL1が接続されている。流入ラインL1を通じて、排水が反応槽2に流入する。反応槽2と沈殿池10とは、反応槽流出ラインL2によって接続されている。反応槽流出ラインL2を通じて、反応槽2から混合液が流出し、沈殿池10に送られる。沈殿池10の上部には、沈殿池流出ラインL3が接続されている。沈殿池流出ラインL3を通じて、排水処理システムSの処理水が放流される、または、後工程へ送られる。沈殿池10の下部には、汚泥排出ラインL4が接続されている。汚泥排出ラインL4を通じて、沈殿汚泥が余剰汚泥として引き抜かれ、たとえば汚泥処理工程へ送られる。
The wastewater treatment system S includes a
なお、本明細書において、「ライン」は、内部を流体(液体または気体)が流れる配管または流路を意味する。「ライン」が流路である場合、トラフのように開放された流路(樋状の流路)であってもよい。また、「ラインが槽に接続されている」「槽と槽とがラインによって接続されている」との表現は、流体の流れ・移動を基準としている。すなわち、これらの表現は、各槽にラインの端部が物理的に連結されている場合を含むが、ラインの端部が各槽に物理的に連結されていない(接触していない)が、当該端部が各槽に向けて開口していて、ラインを流れる流体が各槽に流入する場合をも含む。各槽は、コンクリート製の水槽であってもよいし、鋼板製の水槽であってもよい。 In addition, in this specification, "line" means a pipe or a flow path through which a fluid (liquid or gas) flows inside. When the "line" is a flow path, it may be an open flow path (gutter-shaped flow path) like a trough. In addition, the expressions "the line is connected to the tank" and "the tank and the tank are connected by the line" are based on the flow and movement of the fluid. That is, these expressions include the case where the end of the line is physically connected to each tank, but the end of the line is not physically connected (not in contact) to each tank. This also includes the case where the end portion is open toward each tank and the fluid flowing through the line flows into each tank. Each tank may be a water tank made of concrete or a water tank made of steel plate.
排水処理システムSでは、基本的に、重力による自然流下によって排水が流れる(移動する)。すなわち、排水処理システムSの各槽間には、水頭差が設けられる(図1では水頭差は表現されていない)。本明細書において、「上流」または「下流」との表現は、排水の流れを基準として用いる。たとえば、反応槽2の下流側に、沈殿池10が配置されている。
In the wastewater treatment system S, wastewater basically flows (moves) due to natural flow due to gravity. That is, a head difference is provided between each tank of the wastewater treatment system S (the head difference is not represented in FIG. 1). In the present specification, the expression "upstream" or "downstream" is used with reference to the flow of wastewater. For example, a settling
排水処理装置1の反応槽2は、上流側に設けられた上流側区画3と、上流側区画3の下流側に設けられた下流側区画4とを含む。上流側区画3と下流側区画4との間は、仕切壁(仕切部)5によって仕切られている。仕切壁5は、ほぼ鉛直に延在する。仕切壁5は、流れ方向(反応槽2の長手方向)に垂直に設けられる。仕切壁5は、水の流れを遮断する。このように、反応槽2は、2つの区画からなる。上流側区画3および下流側区画4は、たとえば矩形(角型)の水槽である。下流側区画4の容積は、上流側区画3の容積よりも小さい。下流側区画4の容積は、たとえば、上流側区画3および下流側区画4を合わせた反応槽2全体の容積の10%以下であってもよいし、5%以下であってもよいし、3%以下であってもよい。このように、上流側区画3の容積は、反応槽2の容積の大部分を占める。
The
上流側区画3は、曝気槽である。上流側区画3の底部付近には、散気部6が設置されており、散気部6には、空気ラインLaの一端が接続されている。空気ラインLaの他端には、ブロワ7が設けられており、このブロワ7によって、上流側区画3内に空気が吹き込まれる(上流側区画3でエアレーションが行われる)。散気部6は、上流側区画3内に酸素を供給しつつ、上流側区画3内を撹拌する。散気部6としては、特に型式が限定されるものではないが、円筒形の散気管が用いられる。散気管が用いられる場合、散気部6によって、上流側区画3内に旋回流が生じる。なお、散気部6として、散気板(円板状のディフューザ等)が用いられてもよい。散気部6で発生する気泡の径は、散気部6の孔径を適宜選択することにより、設定可能である。空気ラインLaには、空気量を調整するためのバルブ等が設けられてもよい。
The
下流側区画4には、何ら撹拌設備は設けられていない。すなわち、下流側区画4は、無撹拌槽である。下流側区画4には反応槽流出ラインL2が接続されている。反応槽流出ラインL2は、下流側区画4における水面付近に設けられている。反応槽流出ラインL2は、自然流下により反応槽2の混合液を沈殿池10に流下させる。反応槽流出ラインL2は、特別な設計を必要としない流路である。たとえば、既設の標準活性汚泥法の反応槽と沈殿池がある場合、当該反応槽と沈殿池とを接続する流路を、反応槽流出ラインL2として、そのまま利用可能である。
No stirring equipment is provided in the
排水処理装置1において、上流側区画3と下流側区画4との間にはフィルタ8が設置されている。フィルタ8は、仕切壁5と共に、上流側区画3および下流側区画4を区切っている。仕切壁5およびフィルタ8は、上流側区画3から下流側区画4へと流下する混合液の全量(またはほぼ全量)がフィルタ8を通過するように構成されている。すなわち、フィルタ8は、仕切壁5に密接しており、かつ、上流側区画3内の混合液に対してフィルタ8の一方側の面(上流側の面)のみが面するように設けられている。
In the
フィルタ8に関し、図2を参照してより詳細に説明する。図2に示されるように、仕切壁5の上端から下方に向けて、U字状の切欠き5aが設けられている。切欠き5aは、混合液の水面上から水面下にわたって設けられている。また、上流側区画3内には、鉛直に延在する板状のサポート15が設けられている。サポート15は、仕切壁5の上流側において、仕切壁5と平行に延在する。サポート15には、切欠き5aと同じ形状および大きさのU字状の切欠き15aが設けられている。仕切壁5の切欠き5aと、サポート15の切欠き15aとは、いずれも上方に向けて開放されている。切欠き5aおよび切欠き15aは、反応槽2の長手方向から見て同じ位置に設けられている。サポート15は、切欠き15aの形状が保持できる程度の最小限の構造(すなわち大きさ)とされている。これは、サポート15は、仕切壁5とは違って、上流側区画3内における混合液の流れを遮断すべきでないからである。
The
仕切壁5の切欠き5aとサポート15の切欠き15aの縁部に接するよう、ひとつづきの布状の(或いはシート状の)フィルタ8が取り付けられている。言い換えれば、フィルタ8は、切欠き5aと切欠き15aに沿うように設置されている。フィルタ8は、柔構造の袋状フィルタである。図示は省略されているが、切欠き5aおよび切欠き15aの縁部と同じ形状でやや断面サイズの小さいU字状の構造物(たとえば押さえ板)が、切欠き5aおよび切欠き15aの縁部に押さえつけられるようにして設置される。押さえ板は、何等かの固定手段によって、仕切壁5およびサポート15に固定される。仕切壁5とフィルタ8からなる仕切りにより、反応槽2は、流入口のある上流側区画3と、流出口のある下流側区画4とに分けられている。
A single cloth-like (or sheet-like)
フィルタ8は、上方に向けて開放されている。フィルタ8は、上流側区画3から下流側区画4にかけて、反応槽2の長手方向に延在している。フィルタ8は、水面を含む高さをもって、上記の長手方向に垂直な断面がU字状をなすように略水平に延在している。フィルタ8は、サポート15の上流側に配置された上流端部12と、サポート15の下流側で且つ仕切壁5の上流型に配置された中間部11と、仕切壁5の下流側に配置された下流端部13とを含む。これらの上流端部12、中間部11、および下流端部13は、連続している。フィルタ8は、水面上に位置する上面11aと、下流側区画4に位置する下流端部13の開放部13aとにおいてのみ、開放されている。フィルタ8の上流端部12は、フィルタ8の縁部がすべて水面上に位置するよう取り付けられている。その結果、フィルタ8と仕切壁5から成る仕切りを上流側から通過する水は、すべてフィルタ面を通って下流側区画4に入るようになっている。フィルタ8に囲まれた空間は、フィルタ8の外側に比べ圧が下がる傾向にあるので、フィルタ8が潰れないよう、例えば筒状の網などの透水性のスペーサ(図示せず)が設けられてもよい。
The
フィルタ8としては、織布が用いられる。フィルタ8の目開きは、たとえば10μm以上200μm以下の範囲内である。より好ましくは、フィルタ8の目開きは、たとえば20μm以上50μm以下の範囲内であってもよい。フィルタ8は、樹脂製であってもよい。より詳細には、フィルタ8は、たとえばポリエステル製、ポリエチレン製、またはナイロン製であってもよい。フィルタ8の目開きは、精密ろ過膜の孔径よりも大きい。フィルタ8の目開きは、部位に関わらず、ほぼ一定である。すなわち、フィルタ8は、均一な目開きを有する。フィルタの繊維は一層であり、不織布のように複雑に入り組んだ隙間は無い。
A woven cloth is used as the
フィルタ8の少なくとも一部は、散気部6の上方に設置されている。フィルタ8の中間部11および上流端部12が、散気部6の上方に設置されている。フィルタ8と散気部6とは、平面視において重なっている。このような構成により、フィルタ面が、上流側区画3の散気部6の上方に位置し、散気されて上昇する空気によってフィルタ面に付着した汚泥が洗浄されるようになっている。また、フィルタ8が開放型の構造であることにより、低コスト且つ低メンテナンス性が実現されている。
At least a part of the
フィルタ8は、一つであってもよく、複数であってもよい。
The number of
図2を参照して、流入ラインL1および反応槽流出ラインL2の設置例について説明する。反応槽2(上流側区画3)の長手方向の一端に、排水の流入流路である流入ラインL1が接続されている。流入ラインL1の先端は、たとえばL字状に曲げられ、その流入口が上流側区画3内に向けられている。反応槽2(下流側区画4)の長手方向の他端において、壁面の上部に流出流路である反応槽流出ラインL2が取り付けられている。反応槽流出ラインL2の基端である流出口は、上記した切欠き5aからできるだけ離れた位置に設けられている。すなわち、フィルタ8は、下流側区画4の幅方向の一端部に設けられ、反応槽流出ラインL2は、下流側区画4の幅方向の他端部に設けられている。
An installation example of the inflow line L1 and the reaction tank outflow line L2 will be described with reference to FIG. An inflow line L1, which is an inflow flow path for drainage, is connected to one end in the longitudinal direction of the reaction tank 2 (upstream compartment 3). The tip of the inflow line L1 is bent in an L shape, for example, and its inflow port is directed into the
続いて、排水処理システムSによる排水の処理方法について説明する。反応槽2には、活性汚泥フロックおよび浮遊性の微生物が存在する。流入する排水中の処理対象物(有機物等)が、散気管から供給される酸素を用いて、活性汚泥フロックおよび微生物によって好気性条件下で分解浄化される。活性汚泥フロックおよび浮遊性の微生物は、混合液の流れと一緒に、下流側に流れていく。活性汚泥フロックおよび浮遊性の微生物は、上流側区画3からフィルタ8を通過して下流側区画4に入ろうとするが、その際、フィルタ8にて一定以上の大きさの活性汚泥フロックが移動を阻止され、上流側区画3に残存する。これにより、上流側区画3のMLSS濃度が維持され、あるいは高濃度化される。フィルタ8を通過するのは浮遊性の微生物と小さなフロックのみである。これらは、下流側区画4を経由して沈殿池10に入り、沈殿池10で沈降分離される。沈殿池10では、沈殿池流出ラインL3を通じて、上澄液が放流され、または次工程に送られる。沈殿池10で沈降分離された浮遊性の微生物と小さなフロックは、汚泥排出ラインL4を通じて抜き出され、汚泥処理工程に送られる。以上の処理によって、排水が分解および浄化され、処理対象物(排水処理装置1の場合は有機物)の濃度およびSS濃度が低減された清澄な処理水が得られる。
Subsequently, a method of treating wastewater by the wastewater treatment system S will be described. Activated sludge flocs and floating microorganisms are present in the
以上説明した排水処理装置1によれば、散気部6は、少なくとも上流側区画3に設けられており、この上流側区画3において、活性汚泥による好気性処理が行われる。上流側区画3と下流側区画4との間にはフィルタ8が設けられている。上流側区画3から下流側区画4へと流下する混合液は、フィルタ8を通過する。織布からなるフィルタ8は、複数の観点において有利な効果を発揮する。
According to the
第一に、フィルタを用いない従来の標準活性汚泥法に比して、上流側区画3から流出しようとする活性汚泥フロックの大部分がフィルタ8で捕捉され、反応槽容積の大部分を占める上流側区画3内に留まり、上流側区画3のMLSS濃度が維持されるので、沈殿池10からの汚泥返送を省略することができる。また、下流側区画4から流出する混合液のMLSS濃度は大幅に低下するため、沈殿池10への負荷が低減され、沈殿池10の小型化が可能になっており、仮にバルキングが発生しても汚泥が越流しにくい。さらに、フィルタの目開きを、例えば50μm以下等に、小さくすることにより上流側区画3内のMLSS濃度を一層高めることができる。このとき、下流側区画4は有機物等の分解にほとんど寄与しないが、その容積は上流側区画3の容積より、はるかに小さいので、反応槽2内の平均のMLSSは従来の標準活性汚泥法より高い濃度となり、その結果、反応槽2の処理速度は向上して、より高負荷の排水を受け容れたり反応槽2を小型化することが可能となる。フィルタの目開きを更に小さくすれば、下流側区画4に流入する懸濁物(SS)濃度はさらに低下し放流基準によっては沈殿池を省略できる可能性もある。即ち、従来の標準活性汚泥法で必須であった設備を小型化または省略しつつ、処理速度を高めることができる。
First, compared to the conventional standard activated sludge method that does not use a filter, most of the activated sludge flocs that are about to flow out from the
第二に、従来の膜分離活性汚泥法で用いられるろ過膜に比して、フィルタの目開きを大きくしているので、活性汚泥フロックや浮遊性微生物によるフィルタの目詰まりやろ過抵抗が低減する。これにより、透過流束が向上する。また、膜を洗浄するための労力コストは大幅に低減する。設備的にも、下流側区画4の混合液を沈殿池10に自然流下によって流下させるという標準活性汚泥法と同じ設備で済み、壁を貫通したりポンプで吸引するなどの特別な設備は不要である。即ち、従来の膜分離活性汚泥法に対するコストダウンメリットは、沈殿池が原則として必要というデメリットを上回る。
Secondly, since the filter has a larger opening than the filtration membrane used in the conventional membrane separation active sludge method, clogging and filtration resistance of the filter due to activated sludge flocs and floating microorganisms are reduced. .. This improves the permeation flux. In addition, the labor cost for cleaning the membrane is significantly reduced. In terms of equipment, the same equipment as the standard activated sludge method, in which the mixed solution of the
第三に、織布の目開きは、不織布と違って一定である。これにより、排水中の懸濁物の粒径、あるいは上流側区画3におけるMLSS濃度の目標値に応じて、目開きを予め容易に設定できる。織布の繊維は一層であって不織布のように隙間が入り組んでいないため、目詰まりした懸濁物の洗浄が容易である。即ち、従来の不織布を組み込んだ活性汚泥法に対して、はるかに維持管理の容易な手段で、反応槽のMLSS濃度を高め、処理速度を高めることができる。
Thirdly, the opening of the woven fabric is constant unlike the non-woven fabric. Thereby, the opening can be easily set in advance according to the particle size of the suspension in the wastewater or the target value of the MLSS concentration in the
以上の効果を奏する本実施形態の排水処理装置1によれば、活性汚泥法あるいは活性汚泥法をベースにしたMLSS高濃度化を目指す方法に比して、より簡易な設計あるいは維持管理を達成しつつ、反応槽2の容積の大部分を占める上流側区画3におけるMLSS濃度を、したがって反応槽2におけるMLSS濃度を高く維持することができる。その結果、より簡易で高速処理が可能な装置を提供することができる。
According to the
フィルタ8の目開きが10μm以上200μm以下の範囲内であると、上流側区画3において、所望のMLSS濃度を好適に維持することができる。また、排水中の懸濁態有機物のうち大粒径のものを選択的にろ過し、MLSS高濃度化をさせやすくする。
When the opening of the
フィルタ8の少なくとも一部が散気部6の上方に設置されているので、散気部6からエアレーションされた空気がフィルタ8に当たり、フィルタ8の洗浄効果が得られる。たとえば、空気が上昇する勢いによりフィルタ8を揺動させ、これによってフィルタ8表面の付着物を剥離させること等ができる。
Since at least a part of the
U字状のフィルタ8によれば、下部の形状が丸まっているため、フィルタ8の損傷(破れ等)が防止され得る。また、上面11aが開放されているため、フィルタ8のメンテナンスが容易である。
According to the
下流側区画4の容積は上流側区画3の容積よりも小さいので、好気性処理のための上流側区画3の容積をできるだけ大きく確保することができる。
Since the volume of the
次に、図3を参照して、第二実施形態に係る排水処理装置1Aが適用された排水処理システムSAについて説明する。この排水処理装置1Aが第一実施形態の排水処理装置1と違う点は、下流側区画4が設けられた反応槽2に代えて、上流側区画3の下流側に曝気槽である下流側区画14が設けられた反応槽2Aを備える点である。下流側区画14の容積は、下流側区画4の容積よりも大きい。下流側区画14の容積は、たとえば、上流側区画3の容積と同等である。下流側区画14には、散気部16と、微生物付着担体17とが設けられている。散気部16は、散気部6と同じであってもよいし、散気部6とは別の型式であってもよい。散気部16には、反応槽流出ラインL2およびブロワ7が接続されている。なお、上流側区画3の散気部6用のブロワ7と、下流側区画14の散気部16用のブロワ7とは共用であってもよい。微生物付着担体17は、たとえば固定床タイプの担体である。
Next, with reference to FIG. 3, the wastewater treatment system SA to which the
このような反応槽2Aを備えた排水処理装置1Aでは、浮遊性細菌や小さなフロックが多く発生した場合に、活性汚泥フロックに取り込まれて沈殿池10で沈降分離される機能が十分発揮されないといった事態が防止される。すなわち、下流側区画14を無撹拌でなく曝気槽とし、下流側区画14に微生物付着担体17が設けられることにより、下流側区画14では、微生物付着担体17上に生物膜が形成される。上流側区画3からフィルタ8を経て下流側区画14に流入した浮遊性微生物や小さな活性汚泥フロックは、微生物付着担体17の近傍を通過するとき、生物膜によって取り込まれる。その結果として、沈殿池10への懸濁物負荷が低下する。これにより、沈殿池10をより小型化または省略できる可能性が生じる。また、微生物付着担体17を備えた曝気槽は、アンモニアの除去(硝化の促進)にも有効である。
In the
なお、排水処理システムSAにおいて、微生物付着担体17の性能が良ければ、沈殿池10を省略してもよい。図示しないが、下流側区画14のさらに下流側に排水処理システムS(図1参照)と同様のフィルタ8および下流側区画4と同じ構造を設置してもよい。微生物付着担体17として、スポンジキューブなどの浮遊性担体を用いてもよい。
In the wastewater treatment system SA, if the performance of the
次に、図4を参照して、第三実施形態に係る排水処理装置1Bが適用された排水処理システムSBについて説明する。この排水処理装置1Bが第一実施形態の排水処理装置1と違う点は、上流側区画3と下流側区画4とからなる反応槽2に代えて、上流側区画3の上流側に第一区画(撹拌槽)21が設けられた反応槽2Bを備える点である。反応槽2Bは、上流側から順に、第一区画21と、第二区画(上流側区画)22と第三区画(下流側区画)23とを含み、3つの区画からなる。第一区画21には、撹拌機20が設置されているが、散気部は設置されていない。撹拌機20のみが設けられることにより、第一区画21は、強制的酸素供給を伴わない撹拌槽となっている。第一区画21は、言い換えれば、無酸素槽である。第二区画22および第三区画23における構成は、排水処理装置1の上流側区画3および下流側区画4における構成と同様である。第二区画22と第三区画23との間には、仕切壁5およびフィルタ8が設けられている。さらに、第一区画21と第二区画22との間にも、仕切壁(別の仕切壁)19およびフィルタ(別のフィルタ)18が設けられている。フィルタ18は、フィルタ8と同じであってもよいが、異なってもよい。特に、フィルタ18の目開きは、排水中の懸濁態有機物のうち大粒径のものを第一区画21に選択的に保持する目的で、適度な大きさとされる。フィルタ18の目開きは、たとえば100μm以上200μm以下としてもよい。第一区画21では曝気が行われないため、目詰まり防止の観点から、フィルタ18の目開きを大きくしておくことは有効である。フィルタ18は、フィルタ8と同じ構造によって支持されている。フィルタ18の大部分は、第二区画22の散気部6の上方に配置されている。フィルタ18の上流端部のみが、第一区画21に配置されている。仕切壁19およびフィルタ18は、第二区画22に関して、仕切壁5およびフィルタ8と略対称に設けられている。
Next, with reference to FIG. 4, the wastewater treatment system SB to which the
さらに、第三区画23には返送ポンプ26が設置されており、返送ポンプ26によって第三区画23内の混合液を第一区画21に返送するための返送ラインL5が設けられている。返送ラインL5の一端は返送ポンプ26に接続され、返送ラインL5の他端は第一区画21に向けて開口している。返送ポンプ26における返送量は、排水量、排水中の処理対象物の濃度、またはMLSS濃度に応じて、適宜変更され得る。
Further, a
このような反応槽2Bを備えた排水処理装置1Bでは、上流側区画である第二区画22において、アンモニア態窒素が酸化(硝化)されて硝酸態窒素に変換される。硝酸態窒素を含む混合液が返送ポンプ26および返送ラインL5によって第一区画21に返送されると、第一区画21において、硝酸態窒素は窒素ガスに変換され得る。すなわち、第一区画21において脱窒処理が行われる。排水処理装置1Bでは、一般的な硝化脱窒法である循環変法に比して、脱窒処理を行う第一区画21の微生物と、有機態窒素やアンモニア態窒素の酸化を行う第二区画22の微生物とが、フィルタ18によって混合しにくくなっている。この点で、各槽の機能に適した微生物が集積され、窒素化合物除去がより高速化されている。第一区画21はリン蓄積菌の集積に用いることもできる。
In the
また、フィルタ8,18の目開きが10μm以上200μm以下の範囲内であると、第一区画21や第二区画22において、所望のMLSS濃度を好適に維持することができる。また、生物学的な窒素除去やリン除去を行う場合には、第一区画21にできるだけ有機物を供給したいので、前沈殿で除去されうるような大粒径のものも含めて排水中の懸濁態有機物をすべて流入させることが考えられる。その場合、第一区画21に懸濁物が充満して、フィルタ18が目詰まりする恐れもある。フィルタ18の目開きを例えば100μm以上200μm以下とすることで、細かい懸濁物は流下させ、脱窒やリン蓄積菌の集積に有用な懸濁態有機物やそれに付着した微生物を選択的に第一区画21に保持することができる。
Further, when the opening of the
次に、図5を参照して、第三実施形態に係る排水処理装置1Cが適用された排水処理システムSCについて説明する。この排水処理装置1Cが第一実施形態の排水処理装置1と違う点は、反応槽2と同様の構成を有する後段反応槽33を備え、後段反応槽33の上流側に設けられた前段反応槽(第二反応槽)30を更に備えた点である。前段反応槽30は、上流側に設けられた第一区画(第二上流側区画)31と、第一区画31の下流側に設けられた第二区画(第二下流側区画)32と、第一区画31と第二区画32とを仕切る仕切壁(第二仕切部)37と、を含む。第一区画31と第二区画32との間には、織布からなるフィルタ部(第二フィルタ)38が設けられている。仕切壁37およびフィルタ部38は、第一区画31から第二区画32へと流下する混合液がフィルタ部38を通過するように構成されている。フィルタ部38は、U字状ではなく、フィルタ部38に連続するように設けられている。さらに、第一区画31には緩速撹拌機35が設けられている。
Next, with reference to FIG. 5, the wastewater treatment system SC to which the
後段反応槽33の下流側区画4には、返送ポンプ36が設置されており、返送ポンプ36によって下流側区画4内の混合液を第一区画31に返送するための返送ラインL6が設けられている。返送ラインL6の一端は返送ポンプ36に接続され、返送ラインL6の他端は第一区画31に向けて開口している。返送ポンプ36における返送量は、排水量、排水中の処理対象物の濃度、またはMLSS濃度に応じて、適宜変更され得る。
A
このような前段反応槽30および後段反応槽33を備えた排水処理装置1Cでは、四つの区画が設けられ、撹拌方式は、上流側から順に、第一区画31において強制的酸素供給をしない撹拌、第二区画32において無撹拌、第三区画である上流側区画3において曝気、第四区画である下流側区画4において無撹拌とされている。第二区画32と上流側区画3との間を、仕切りの代わりに配管でつないでもよい。
In the
このように、排水処理装置1Cは、前段反応槽30と後段反応槽33とを備え、合計四つの区画が設けられる。第一区画31(第二反応槽の第二上流側区画)では脱窒処理が行われ、上流側区画3(反応槽の上流側区画)では有機態窒素とアンモニア態窒素の酸化が行われる。これにより、第一区画31の形状を上流側区画3の形状(例えば矩形)に合わせる必要がなくなる。たとえば、第一区画31を円形の緩速撹拌槽とすることが可能になっている。緩速撹拌は、脱窒速度の向上に寄与する。すなわち、第一区画31では脱窒菌が優勢となって脱窒優先の処理が行われ、上流側区画3では硝化菌が優勢となって硝化優先の処理が行われる。なお、第一区画31は、円形の水槽に限られず、角型の水槽の角部を面取りしたような形状であってもよい。
As described above, the
本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、フィルタが設置される態様は、あらゆる変形態様を採り得る。たとえば、図6に示されるように、仕切壁5が底部の一部のみに設けられており、仕切壁5に連続して水面上に突出するような鉛直のフィルタ部39とされてもよい。この場合に、フィルタ部39の目詰まりを解消または防止するため、洗浄用のエアまたはスプレー等を設けてもよい。上流側区画と下流側区画との間に、複数のフィルタ8が設けられてもよい。その場合、たとえば、複数のフィルタ8は、平行に並ぶように設置されてもよい。複数の切欠き5aおよび複数の切欠き15aが、フィルタ8の個数に応じて設けられる。同様にして、撹拌槽と上流側区画との間に、複数のフィルタ18(別のフィルタ)が設けられてもよい。
Although the embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the mode in which the filter is installed can take any modification. For example, as shown in FIG. 6, the
(実験例) (Experimental example)
上記した各実施形態のうち、第1実施形態の排水処理装置1について、実験室規模の実験を実施し、効果を確認した。具体的には、スケールダウンした容量3.2リットルの反応槽を用意し、この反応槽を、上流側区画として2.6リットル、下流側区画として0.6リットルに仕切った。仕切りには、目開き33μmのフィルタを設置した。上流側区画において曝気を行った。原水として、溶性でんぷんとポリペプトンを10:1で溶解させ、40mgN/Lの窒素と、8mgP/Lのリン化合物とを加えた人工排水を通水した。
Of the above-described embodiments, a laboratory-scale experiment was carried out on the
図7(a)にBOD容積負荷とTOC容積負荷を示し、図7(b)にMLSS濃度を示し、図7(c)に原水と反応槽からの流出水水質を示す。各図において、それぞれ運転日数に伴う経時変化が示されている。この実験では下流側区画においても活性汚泥フロックの沈降が生じたため、反応槽からの流出水水質は、実機における沈殿池10からの流出水水質に相当する。実験の結果、汚泥返送工程無しで、MLSSの高濃度化を達成し、BOD容積負荷1.2kg/m3/日という負荷で95%以上の有機物除去性能を達成した。また、最も高負荷をかけたときの反応槽からの流出水のSS濃度は10mg/Lとなったが、そのとき下流側区画の沈殿物量から推定したフィルタ出口(下流側区画)におけるSS濃度は、以下のとおりであり、フィルタのみでも20mg/L以下になっていることがわかった。
・運転日数24日目 16mg/L
・運転日数28日目 20mg/L
FIG. 7 (a) shows the BOD volume load and the TOC volume load, FIG. 7 (b) shows the MLSS concentration, and FIG. 7 (c) shows the raw water and the quality of the outflow water from the reaction tank. In each figure, the change with time with the number of operating days is shown. In this experiment, the settling of activated sludge flocs also occurred in the downstream section, so the quality of the runoff from the reaction tank corresponds to the quality of the runoff from the settling
・ 24th day of operation 16mg / L
・ 28th day of operation 20mg / L
続いて、図8〜図10を参照して、フィルタ8の取付構造について説明する。図8および図9(a)に示されるように、上流側区画3には、フィルタ8を支持し、フィルタ8の形状を保持するための押さえ板40が設けられている。押さえ板40は、上流側区画3から下流側区画4にかけて、反応槽2の長手方向に延在している。押さえ板40は、水面を含む高さをもって、その長手方向に垂直な断面がU字状をなすように略水平に延在している。押さえ板40の下流側の端部は、仕切壁5の切欠き5aに嵌め込まれている。押さえ板40の上流側の端部は、サポート(支持部)15の切欠き15aに嵌め込まれている。押さえ板40は、サポート15および仕切壁5の間に架け渡されている。サポート15は、押さえ板40を支持するための支持部である。なお、押さえ板40の上流側の端部は、反応槽2に設置された別の支持部材で支持されてもよい。
Subsequently, the mounting structure of the
押さえ板40は、混合液が通過可能な多数の孔を有する有孔部41と、そのような孔が形成されてない無孔部42とを含む。有孔部41には、たとえば、SUS(ステンレス)製のパンチングメタルが用いられる。無孔部42には、SUS製の板が用いられる。図9(a)および図10(a)に示されるように、有孔部41は押さえ板40の上流側の部分に設けられ、無孔部42は押さえ板40の下流側の部分に設けられている。有孔部41は、少なくとも上流側区画3に位置する。有孔部41は、上流側区画3(散気部6の上方)の全域に設けられてもよい。無孔部42は、少なくとも下流側区画4に位置する。押さえ板40は、無孔部42が切欠き5aの縁部に押し当てられるように設置されてもよい。
The
この押さえ板40の外側に、フィルタ8が張り付けられている。図9(b)に示されるように、フィルタ8は、押さえ板40の有孔部41の外側に張り付けられて、切欠き5aのU字状の縁部に沿うように設置される。フィルタ8は、切欠き15aのU字状の縁部に沿うように設置されてもよい。言い換えれば、フィルタ8は、押さえ板40と仕切壁5およびサポート15との間に挟まれ、これらに密着している。なお、押さえ板40が浮く場合には、抑え用の木材やゴム栓等を差し込んでもよい。
A
このように、1枚の連続した押さえ板40を用い、フィルタ8を押さえ板40の外側に張り付けることにより、薄いフィルタ8が水圧によって内側にへこんで相互に張り付くことを防止できる。よって、透過効率が低下することを防止できる。たとえば、仕切壁5の切欠き5aにおいてのみ押さえ板を設けた取付構造では、フィルタ8は薄いため、フィルタ8が水圧によって相互に張り付き、透過効率が低下してしまうことが考えられた。しかし上記の実施形態によれば、フィルタ8は押さえ板40に支持されてその形状を保つため、透過光率を維持できる。
By using one continuous pressing
押さえ板40がサポート15および仕切壁5の間に架け渡され、サポート15と仕切壁5によって支持されるので、少なくとも上流側区画3において、上記したフィルタ8のへこみを確実に防止でき、安定した透過効率を得ることができる。
Since the holding
押さえ板40の有孔部41において混合液を透過させつつ、無孔部42は切欠き5aに当たるように設置することでフィルタ8を強固に抑え隙間からの汚泥の流出を防ぐことが出来る。ここで、切欠き5aに当たる部分が有孔であると、孔径や取り付け方によっては孔の部分でフィルタが浮き、隙間から汚泥が流出することが考えられる。切欠き5aに当たる部分に孔が無いことにより、そのような汚泥の流出が防止される。
By installing the
なお、押さえ板の構成は適宜に変更可能である。押え板は、少なくとも上流側区画3に配置される有孔部と、少なくとも下流側区画4に配置される無孔部とを含むことが好ましい。押さえ板はSUS以外の材料からなってもよい。押さえ板の材料としては、適度な柔軟性を有することが好ましい。たとえば、図10(b)に示されるように、有孔部51と無孔部52とを含む針金からなる押さえ板50であってもよい。図10(c)に示されるように、有孔部61と無孔部62とを含む金網からなる押さえ板60であってもよい。
The configuration of the holding plate can be changed as appropriate. The presser plate preferably includes at least a perforated portion arranged in the
このような押さえ板を用いたフィルタの取付構造が、上記した各実施形態のフィルタ8やフィルタ18の設置に適用されてもよい。
The filter mounting structure using such a holding plate may be applied to the mounting of the
1 排水処理装置
1A、1B、1C 排水処理装置
2 反応槽
2A、2B 反応槽
3 上流側区画
4 下流側区画
5 仕切壁(仕切部)
5a 切欠き
6 散気部
8 フィルタ
11a 上面
14 下流側区画
15 サポート(支持部)
15a 切欠き
16 散気部
17 微生物付着担体
18 フィルタ(別のフィルタ)
19 仕切壁(別の仕切壁)
21 第一区画(撹拌槽)
22 第二区画(上流側区画)
23 第三区画(下流側区画)
26 返送ポンプ
30 前段反応槽(第二反応槽)
31 第一区画(第二上流側区画)
32 第二区画(第二下流側区画)
33 後段反応槽(反応槽)
35 緩速撹拌機
36 返送ポンプ
37 仕切壁(第二仕切部)
38 フィルタ部(第二フィルタ)
39 フィルタ部(フィルタ)
40 押さえ板
41 有孔部
42 無孔部
50 押さえ板
51 有孔部
52 無孔部
60 押さえ板
61 有孔部
62 無孔部
L5、L6 返送ライン
S 排水処理システム
SA、SB、SC 排水処理システム
1
19 Partition wall (another partition wall)
21 First section (stirring tank)
22 Second section (upstream section)
23 Third section (downstream section)
26
31 First section (second upstream section)
32 Second section (second downstream section)
33 Post-stage reaction tank (reaction tank)
35
38 Filter section (second filter)
39 Filter section (filter)
40
Claims (11)
前記反応槽は、
前記排水の流れを基準として上流側に設けられた上流側区画と、
前記上流側区画の下流側に設けられた下流側区画と、
前記上流側区画と前記下流側区画とを仕切る仕切部と、
少なくとも前記上流側区画に設けられた前記散気部と、を含み、
前記上流側区画と前記下流側区画との間には、織布からなるフィルタが設けられており、
前記仕切部および前記フィルタは、前記上流側区画から前記下流側区画へと流下する前記混合液が前記フィルタを通過するように構成され、
前記仕切部には、前記混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放されたU字状の切欠きが設けられており、
前記フィルタは、前記切欠きのU字状の縁部に沿うように設置され、前記上流側区画および前記下流側区画において前記水面を含む高さで断面U字状に延在し、前記水面上に位置する上面と前記下流側区画に位置する下流端部とにおいてのみ開放されている、排水処理装置。 An activated sludge method is applied in which a mixed solution containing microorganisms and wastewater contained in a reaction tank is aerated through an air diffuser provided in at least a part of the reaction tank to treat an object to be treated in the wastewater. The wastewater treatment equipment used
The reaction tank
An upstream section provided on the upstream side based on the drainage flow,
The downstream section provided on the downstream side of the upstream section and the downstream section
A partition that separates the upstream section from the downstream section,
Including at least the air diffuser provided in the upstream section,
A filter made of woven fabric is provided between the upstream section and the downstream section.
The partition and the filter are configured so that the mixed solution flowing down from the upstream section to the downstream section passes through the filter .
The partition portion is provided with a U-shaped notch that is open upward from above the water surface to below the water surface of the mixed solution.
The filter is installed along the U-shaped edge of the notch, extends in a U-shaped cross section at a height including the water surface in the upstream section and the downstream section, and is above the water surface. A wastewater treatment device that is open only at the upper surface located in and the downstream end located in the downstream section.
前記反応槽は、
前記排水の流れを基準として上流側に設けられた上流側区画と、
前記上流側区画の下流側に設けられた下流側区画と、
前記上流側区画と前記下流側区画とを仕切る仕切部と、
少なくとも前記上流側区画に設けられた前記散気部と、を含み、
前記上流側区画と前記下流側区画との間には、織布からなるフィルタが設けられており、
前記仕切部および前記フィルタは、前記上流側区画から前記下流側区画へと流下する前記混合液が前記フィルタを通過するように構成され、
前記仕切部には、前記混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放されたU字状の切欠きが設けられており、
前記切欠きには、前記水面を含む高さで延在すると共に前記混合液が通過可能な多数の孔を有する断面U字状の押さえ板が嵌め込まれており、
前記フィルタは、前記押さえ板の外側に張り付けられると共に前記切欠きのU字状の縁部に沿うように設置され、前記上流側区画および前記下流側区画において前記水面を含む高さで断面U字状に延在する、排水処理装置。 An activated sludge method is applied in which a mixed solution containing microorganisms and wastewater contained in a reaction tank is aerated through an air diffuser provided in at least a part of the reaction tank to treat an object to be treated in the wastewater. The wastewater treatment equipment used
The reaction tank
An upstream section provided on the upstream side based on the drainage flow,
The downstream section provided on the downstream side of the upstream section and the downstream section
A partition that separates the upstream section from the downstream section,
Including at least the air diffuser provided in the upstream section,
A filter made of woven fabric is provided between the upstream section and the downstream section.
The partition and the filter are configured so that the mixed solution flowing down from the upstream section to the downstream section passes through the filter.
The partition portion is provided with a U-shaped notch that is open upward from above the water surface to below the water surface of the mixed solution.
The notch is fitted with a holding plate having a U-shaped cross section that extends at a height including the water surface and has a large number of holes through which the mixed solution can pass.
The filter is attached to the outside of the holding plate and installed along the U-shaped edge of the notch, and has a U-shaped cross section at a height including the water surface in the upstream section and the downstream section. Wastewater treatment equipment that extends like a letter.
前記反応槽は、
前記排水の流れを基準として上流側に設けられた上流側区画と、
前記上流側区画の下流側に設けられた下流側区画と、
前記上流側区画と前記下流側区画とを仕切る仕切部と、
少なくとも前記上流側区画に設けられた前記散気部と、を含み、
前記上流側区画と前記下流側区画との間には、織布からなるフィルタが設けられており、
前記仕切部および前記フィルタは、前記上流側区画から前記下流側区画へと流下する前記混合液が前記フィルタを通過するように構成され、
前記下流側区画の容積は前記上流側区画の容積よりも小さく、前記下流側区画は無撹拌槽である、排水処理装置。 An activated sludge method is applied in which a mixed solution containing microorganisms and wastewater contained in a reaction tank is aerated through an air diffuser provided in at least a part of the reaction tank to treat an object to be treated in the wastewater. The wastewater treatment equipment used
The reaction tank
An upstream section provided on the upstream side based on the drainage flow,
The downstream section provided on the downstream side of the upstream section and the downstream section
A partition that separates the upstream section from the downstream section,
Including at least the air diffuser provided in the upstream section,
A filter made of woven fabric is provided between the upstream section and the downstream section.
The partition and the filter are configured so that the mixed solution flowing down from the upstream section to the downstream section passes through the filter.
A wastewater treatment device in which the volume of the downstream section is smaller than the volume of the upstream section, and the downstream section is a non-stirring tank.
前記支持部には、前記混合液の水面上から水面下にわたり、上方に開放されたU字状の切欠きが設けられており、
前記押さえ板は、前記支持部および前記仕切部の間に架け渡されており、上流側の端部が前記支持部の前記切欠きに嵌め込まれると共に、下流側の端部が前記仕切部の前記切欠きに嵌め込まれる、請求項2に記載の排水処理装置。 A support portion provided in the upstream section for supporting the holding plate is further provided.
The support portion is provided with a U-shaped notch that is open upward from above the water surface to below the water surface of the mixed solution.
The holding plate is bridged between the support portion and the partition portion, the upstream end portion is fitted into the notch of the support portion, and the downstream end portion is the partition portion. The wastewater treatment apparatus according to claim 2 , which is fitted in a notch.
前記下流側区画には返送ポンプが設けられ、
前記返送ポンプに接続された一端と前記撹拌槽内に向けて開口する他端とを含む返送ラインが設けられている、請求項3に記載の排水処理装置。 The reaction vessel is further provided on the upstream side of the upstream compartment and further includes a stirrer without forced oxygen supply.
A return pump is provided in the downstream section.
The wastewater treatment apparatus according to claim 3 , further comprising a return line including one end connected to the return pump and the other end opening toward the inside of the stirring tank.
記第二反応槽は、
前記排水の流れを基準として上流側に設けられた第二上流側区画と、
前記第二上流側区画の下流側に設けられた第二下流側区画と、
前記第二上流側区画と前記第二下流側区画とを仕切る第二仕切部と、を含み、
前記第二上流側区画と前記第二下流側区画との間には、織布からなる第二フィルタが設けられており、
前記第二仕切部および前記第二フィルタは、前記第二上流側区画から前記第二下流側区画へと流下する前記混合液が前記第二フィルタを通過するように構成されており、
前記第二上流側区画には緩速撹拌機が設けられ、
前記反応槽の前記下流側区画には返送ポンプが設けられ、
前記返送ポンプに接続された一端と前記第二上流側区画内に向けて開口する他端とを含む返送ラインが設けられている、請求項3に記載の排水処理装置。 A second reaction tank provided on the upstream side of the reaction tank is further provided.
Note that the second reaction tank is
A second upstream section provided on the upstream side based on the drainage flow,
The second downstream side section provided on the downstream side of the second upstream side section,
Includes a second partition that separates the second upstream compartment from the second downstream compartment.
A second filter made of woven fabric is provided between the second upstream side section and the second downstream side section.
The second partition and the second filter are configured such that the mixed liquid flowing down from the second upstream section to the second downstream section passes through the second filter.
A slow sand filter is provided in the second upstream section.
A return pump is provided in the downstream section of the reaction vessel.
The wastewater treatment apparatus according to claim 3 , further comprising a return line including one end connected to the return pump and the other end opening toward the inside of the second upstream section.
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