JPH03174298A - 生物膜濾過方法 - Google Patents

生物膜濾過方法

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JPH03174298A
JPH03174298A JP1310760A JP31076089A JPH03174298A JP H03174298 A JPH03174298 A JP H03174298A JP 1310760 A JP1310760 A JP 1310760A JP 31076089 A JP31076089 A JP 31076089A JP H03174298 A JPH03174298 A JP H03174298A
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JP
Japan
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cleaning
granular medium
granular
tank
treatment
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Application number
JP1310760A
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English (en)
Inventor
Yuichi Fuchu
裕一 府中
Kariyou Riku
陸 嘉▲りょう▼
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Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Ebara Infilco Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Treatment Of Biological Wastes In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、比較的汚濁の進行した河川水や湖沼水、もし
くは生活排水や産業排水などを生物学的に浄化する技術
に関するものである。
〔従来の技術〕
生物処理技術は古くから数多くあり、今日においても普
及度の高いものである。なかでも、微生物付着用粒状媒
体を用い、濾床閉塞防止のための洗浄を間欠的に行う方
法は効率的な処理ができる。
特に、洗浄方法として特開昭63−12398のような
粒状媒体を移送させる方式は、逆流洗浄を行う方式に比
べ、洗浄設備がN潔であるため、処理規模の小さいとこ
ろを中心に普及し始めている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、該粒状媒体の移送量が不足すると、濾床
閉塞が生じ、また、該移送量が過大になると該粒状媒体
に付着した生物膜が過剰に剥離し、浄化能力が低下する
。現状では運転員の勘を頼りに該移送量の制御をせざる
を得ない。
該粒状媒体の移送量を適切に設定できれば、常に安定し
た処理が可能になる。
〔課題を解決するための手段] 以上の課題を解決するための手段として、本発明は、槽
内に微生物からなる生物膜を有する粒状媒体の充填層を
形威し、被処理液を前記充填層に下向流で通して好気的
生物処理と濾過処理とを同時に行う処理工程と、前記粒
状媒体を前記充填層の下方から処理水の一部と共に上方
に移送する間に該粒状媒体が洗浄される洗浄工程とを有
する生物膜濾過方法において、槽内水位レベルが所定範
囲に維持されるように前記粒状媒体の移送量を制御する
ことを特徴とする生物膜濾過方法を提供するものである
本発明において、槽内水位レベルの所定範囲一は、予め
設定しておいてもよいが、種々の槽装置の仕様および運
転条件に応して異なるので、それに応して実験的に決定
してもよい。この場合、実験に供される被処理液は、B
OD 、 SS等の汚水成分が既知のものを幾つか使用
し、処理効率、槽内水位レベル及び粒状媒体の移送量の
相関関係を決定するために用いられる。そして、処理効
率及び槽内水位レベルの安定性が共に良好な場合の槽内
水位レベルの範囲とする。更に、該相関関係をコントロ
ールとして、被処理液に対する粒状媒体の移送量及び槽
内水位レベルとの相関関係を示すと仮定しても信憑性を
失わない関数を導く。この関数を基準として粒状媒体の
移送量を制御することができ、処理中に於ける槽内水位
レベルを常に槽内水位レベルの所定範囲になるように維
持することができる。実際の処理においては、必ずしも
、槽内水位レベルが常に設定した槽内水位レベルの範囲
に維持されなくとも、その近傍の範囲で支障がなければ
問題はない。
本発明の洗浄工程において、粒状媒体に付着した余剰な
微生物やSS等の汚水物質等からなる余剰汚泥を有する
粒状媒体は前記充填層の上部に返送する際に本発明に従
って所望量剥離される。
該剥離量の調整は処理水と粒状媒体とを移送するポンプ
等の移送手段の攪拌力およびその作動時間を、本発明に
より制御することにより実施される。
また、本発明の洗浄工程は、濾過処理の間、連続的に実
施しても、間欠的に実施しても、両者を組み合わせても
良い。
本発明の洗浄工程において、粒状媒体の移送量を制御す
るための具体的運転条件としては、第1に、単位時間あ
たりの該移送量を一定にして洗浄工程の実施時間(以下
、洗浄時間と言う)を増減すること、第2に、洗浄工程
の実施時間を一定にして単位時間あたりの該移送量を変
化させること、その他、上記第1及び第2の手段を併用
すること等が挙げられる。
本発明に用いられる微生物としては、硝化菌、BOD酸
化菌等が挙げられる。
本発明に用いられる上記微生物を表面に担持する粒状媒
体としては、特に限定されず業界公知のものが使用でき
、具体的には砂、砂利、アンスラサイト、活性炭、軽量
骨材、プラスチック濾材、人工石などが挙げられる。ま
た、粒状媒体の粒径は、望ましくは、1〜61TII1
1、同比重は1〜3の範囲である。
洗浄工程で剥離された余剰汚泥と洗浄された粒状媒体と
は、その比重差により分離されるので、特に、分離装置
を設ける必要はないが、液体サイクロンなどの公知の分
離装置を用いてもよく、あるいは、それらやバッフルプ
レートと自然沈降とを組み合わせてもよい。分離された
余剰汚泥は、系外に排出される。
〔作用〕
本発明が簡明に理解できる様に、濾過処理の間、洗浄工
程を間欠的に且つ単位時間あたりの粒状媒体移送量を一
定に実施する生物膜濾過法を例に説明する。
第3図は、処理経過時間に対する槽内水位レベル(H)
と粒状媒体の洗浄との関係を示す一般的モデルをグラフ
化したものである。同図に示す様にHは洗浄工程終了直
後が最も低い(H,)その後、徐々に上昇し、10〜2
0分経過すると、はぼ一定の値(H3)になる。
ところで、このH5は洗浄が不足している場合には高い
値を示し、逆に洗浄過多であれば低い値を示す傾向があ
る。つまり、このH5を検出することによって、洗浄の
過不足、即ち、粒状媒体移送量の過不足を判断できるこ
とになる。H8の適性な値(Hst)は具体的検装置の
仕様に応じて異なるので、該Hs tは実験的に求める
ことが可能である。従って、粒状媒体移送量の制御手段
として洗浄時間を変化させる方法について述べると、H
S > I−I Sアの時、洗浄時間の延長Hs’1H
stO時、洗浄時間を変更せずH!l<H3,の時、洗
浄時間の短縮 のようにすることによって、洗浄時間の適切な設定が可
能になる。
また、洗浄時間を増減させる手段としては、1回の洗浄
時間を変化させる方法ど洗浄工程間の間隔を変化させる
方法、更には両者を組み合わせる方法とがある。
上述した生物膜濾過方法において考察された第3図とH
3、)1stとの関係は、濾過処理の間、洗浄工程を間
欠的に且つ単位時間あたりの粒状媒体移送量を一定とし
た条件の場合であり、その他の処理条件、例えば、洗浄
工程を連続的に実施する場合などでは第3図とH8、H
stとの関係に対応した関係が処理条件に応じて導かれ
る。
(実施例) 以下、本発明の具体的実施例を説明するが、本発明は、
これに限定されるものではない。
第2図に従って本願発明の一実施例を説明する。
原水1は原水流入管2より処理槽3に入り、粒状媒体4
から構成されている充填層5を流下する。
充填層5の下方部には散気管6が配設され、充填層5内
を好気状態に維持するため空気7が導かれている。原水
lは、このようにした充填層5を流下する際に、粒状媒
体4の表面に自生した生物膜によって、好気的生物処理
作用や濾過作用を受け、浄化され、集水管8から処理水
管9を経由して、処理水10となる。
粒状媒体4の表面に過剰付着した生物膜や充填層5内に
捕捉されたSSは洗浄工程において処理槽3の中央に垂
直配備されたエアーリフトポンプ11と粒状媒体分離部
無洗浄排水流出部13によって排出される。つまり、処
理槽3の下端より余剰汚泥を含む粒状媒体4aがエアー
リフトポンプ11によって上方部に移動する。エアーリ
フトポンプ11内では、バルブ12を介して流入する空
気と粒状媒体4aおよび処理槽3底部付近の水(ζ処理
水)とが、強力に混合する(気・液・固の三相流)。そ
のため、粒状媒体間に捕捉されたSSは勿論のこと、粒
状媒体表面に付着した生物膜が剥離され、洗浄された粒
状媒体4bと洗浄汚泥14が粒状媒体分離部無洗浄排水
流出部13に至る。ここでは粒状媒体4bと洗浄汚泥1
4の沈降速度の差を利用して、粒状媒体4bは充填層5
に戻り、洗浄汚泥14は洗浄排水流出弁15を介して系
外に出る。
この洗浄工程は、通常1時間に5〜10分間程度行うの
が常であるが、先に述べたように運転員の勘に頼ってい
るのが現状である。原水水質の変動が激しい場合には対
応が困難になり、処理水水質の悪化や通水不能に陥るこ
ともある。そこで、発明者らは第3図に示した槽内水位
レベルの様子や洗浄後10〜20分で安定する水位レベ
ルIisに着目したところ、洗浄の過不足によってH5
の変動することを見い出した。
径0.6mX高3.5m (充填層厚2.0Wl)の第
2図に示したと同様な実験装置によって人工下水を処理
した例について述べる。エアーリフトポンプの仕様は、
寸法:径32ml1l×高2.5m、粒状媒体揚181
/分である。処理水量5.6m3/日と洗浄時間5分/
60分(60分の内5分洗浄する)を一定にし、原水B
ODI度を変化させて、BOD除去率とHsを求めた結
果を表1に示す。各実験は、それぞれ馴致期間を1週間
とし、その後の1週間の結果をまとめたものである。
表1 注) H8は全損失水頭として表示した。
原水BODが50mg/ 1 (7)時にはBOD除去
率が50%程度と浄化が十分でなく、また、H8も4o
〜60mm−^qと他の場合に比べて最も低い値である
。一方、原水BODが400mg/ lの場合ではH8
が400mm−Aq以上になり、原水の一部がオーバー
フロー管17より流出し、全量処理が困難な状況であっ
た。原水BODが100mg/ l及び200mg/ 
Q テはBOD除去率が85%以上になり、Hsが10
0〜200n+m−Aq程度で安定していた。
つまり、洗浄時間が5分/60分で、原水BOD100
rsg/ l及び200mg/ lの範囲であれば良好
な処理が、原水BOD カ50mg/ I! テは洗浄
過多、ROD 400mgNでは洗浄不足になることが
分かった。
次に、原水BODが50me、/ lの時と400mg
/ 1の時に、11.が100〜200mm−Aqにな
る洗浄時間を実験的に求めた結果を表2に示す。
表2 H5が100〜200mII+−^qを維持するために
は、原水BODが50mg/ lでは洗浄時間を5分/
150分にする必要があり、このように洗浄時間を設定
することにより、BOD除去率も54χから84%まで
上げることができた。同様に、原水BODが400mg
/ lの時においても、洗浄時間を5分/25分にする
ことから、オーバーフローすることなく、処理が可能と
なる。BOD除去率78%と、他の場合に比べやや低い
値であるが、これはBOD容積負荷として4kg/ (
m’・日)と高負荷であるためと思われる。
以上から、洗浄時間を調節することによって11゜を1
00〜200mm−Aqにすることが可能であり、その
結果、良好な処理が可能となる。
従って、H5を検出することにより、11.を適切な値
(HA?)、即ち、100〜200mm−Aqにするた
めの制御が、HsWと洗浄時間から予測できる。
この制御方法の一例を第1図に従って示す。
第1図はT(1日当たりの洗浄時間総計)とHsの関係
を示したものであり、前述の実験によって求めた一点鎖
線(a)、(b)を基準として、平行線を記入したもの
である。該(a)線に対する平行線は、H3<H3Tと
なるBODを含有する原水の処理が(a)線の原水の処
理と比例すると仮定したものであり、該(b)線に対す
る平行線はH8>HstとなるBODを含有する原水の
処理が(b)線の原水の処理と比例すると仮定したもの
である。
はじめにHs<Hsアの場合について述べる。
Tm2O3分、Hs □50mm−AqであるA点であ
ったとすると、T = 130分にし、B点に移動する
ように導く。その際、B5点、82点と数回に分けて、
もしくは連続的にTの減少とH5の増大を確認しながら
進んでも良い。
11s>Hsyの場合では、Tm2O3分、Hs =3
0mmAqであるa点であれば、T=188分にし、b
点に移動するように導く。これもb1点、biI点、b
3点と数回に分けて、もしくは連続的にTの増大とH、
の減少を確認しながら進んでも良い。
(応用例) 前述の実験装置にH5の検出装置とし”ζダイヤフラム
型差圧計を用い、また、第1図をプログラム化し、BO
D及S全SS変動しい小型下水に応用したところ、Tは
50分〜320分の範囲で変動したが、H,は90mm
−Aq 〜260mm−八qの範囲内におさまり、表3
に示すような良好な処理結果が得られた。
表3 Tの増減手段としては、 1回あたりの洗浄時間 を5分間一定とし、洗浄間隔を調整することにした。ま
た、第1図のb1〜b3及びB、〜B2で示したステッ
プ数を3段とした。
なお、H,の検出装置としてはマノメータ型や電極など
、水位レベルを検知できるものであれば何でも良い。
〔発明の効果〕
本願発明によれば、粒状媒体を移送することによって洗
浄する生物膜濾過法において、洗浄不足や洗浄過多によ
る処理状況の悪化を解消できるとともに、従来、適用が
困難であった負荷変動の著しい汚水に対しても、安定で
良好な処理が可能であり、さらに自動的に制御できるの
で省力性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例において槽内水位レベルの制
御方法を説明するためのグラフ、第2図は本発明の生物
膜濾過方法が適用できる装置の一例の縦断面図、第3図
は槽内水位レベルと粒状媒体の洗浄との具体的関係の一
例を説明するためのグラフである。 符号の説明 1:原水     2:原水流入管 3:処理槽    4:粒状媒体 4a:余剰汚泥を含む粒状媒体 4b:洗浄された粒状媒体 5:充填層    6:散気管 7:空気     8:集水管 9:処理水管   lO:処理水 11:エアーリフトポンプ 12:バルブ 13:粒状媒体分離部無洗浄排水流出部14:洗浄汚泥
  15:洗浄排水流出弁16:洗浄排水  17:オ
ーバーフロー水18ニオ−バーフロー管 (ばか3名) 第 2 図 第 図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)槽内に微生物からなる生物膜を有する粒状媒体の
    充填層を形成し、被処理液を前記充填層に下向流で通し
    て好気的生物処理と濾過処理とを同時に行う処理工程と
    、前記粒状媒体を前記充填層の下方から処理水の一部と
    共に上方に移送する間に該粒状媒体が洗浄される洗浄工
    程とを有する生物膜濾過方法において、槽内水位レベル
    が所定範囲に維持されるように前記粒状媒体の移送量を
    制御することを特徴とする生物膜濾過方法。
  2. (2)前記粒状媒体の移送量の制御が、単位時間当りの
    移送量又は洗浄工程の実施時間あるいはこれらの併用に
    よって調節するものである請求項1記載の生物膜濾過方
    法。
JP1310760A 1989-12-01 1989-12-01 生物膜濾過方法 Pending JPH03174298A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5724698A (en) * 1980-07-22 1982-02-09 Mitsubishi Chem Ind Ltd Fluidized bed-type disposer for waste water
JPS6312398A (ja) * 1986-03-28 1988-01-19 Ebara Infilco Co Ltd 生物処理方法

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