JPH04193398A

JPH04193398A - 汚水の処理方法

Info

Publication number: JPH04193398A
Application number: JP2321203A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Takechi; 武智　辰夫; Masaaki Ito; 公明伊藤; Hideji Takeuchi; 竹内　秀二
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-13

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】［産業上の利用分野コ本発明は、生物膜濾過法を採用した汚水の処理方法に関
する。

［従来の技術とその課題］Ｎ４図は、従来の生物膜濾過法を示す説明図である。図
中１は、流入汚水である。流入汚水１は、下向流で生物
膜濾過装置２内の濾材層３および支持砂利層４へ向けて
通水されるようになっている。

そして、流入汚水１が、濾材層３および支持砂利層４を
通過する間に、主に濾材層３を構成する濾材の表面に付
着した生物と流入汚水１に含まれる汚濁物質とが接触し
て生物的な浄化が行われる。

また、流入汚水１中に含まれる懸濁固形物（Ｓ　Ｓ　）
成分を濾材層３で捕捉する。このように、生物による浄
化と共に、いわゆる濾過作用による固液分離が生物膜濾
過装置２内で行われ一１支持砂利層４の下部から処理水
５を得ることができる。

そして、濾材表面の生物膜による生物酸化を助けると共
に、濾過層３内での腐敗を防く目的で、生物膜濾過装置
２の下部からばっ気用空気６を導入しつつ生物膜濾過処
理を行っている。

このような生物膜濾過法を採用した従来の汚水の処理方
法では、濾材の材質として、表面か多孔質で生物付着性
の良い膨脹頁岩（シャモット）や安価なアンスラサイト
を使用している。また、濾材表面上に生育する生物膜に
よる生物処理効率を向上させるには、極力粒径が小さく
、比表面積の大きな濾材を使用することが好ましい。そ
の理由は、粒径の小さい濾材による濾過処理によって、
８８分の少い良好な処理水を得ることかできるからであ
る。しかし、粒径の小さな濾材を用いると、捕捉したＳ
Ｓによる目詰りか早く起るため、４層洗浄を頻繁に行う
必要がある。この結果、生物膜濾過装置の稼動率の低下
をもたらす。さらに処理すべき洗浄排水の量が増加し、
処理効率が低下し、不経済になる欠点があった。

そこで、濾材粒径を大きくすると、目詰り・洗浄の頻度
を低下させることかできるか、処理水の　−水質か悪化
し、特に５ＳＬＪａ度が上昇する問題がある。

この問題を解消すべく、従来の生物膜濾過法方法では、
粒径０．５〜２　ｍｎの通常の下向流砂濾過処理法より
太き目の粒径２〜７ＩＩ＋１濾材を用いると共に、高さ
約１ｍの通常の下向流砂濾過処理法の場合のより高い約
２ｍの充填を実行して、洗浄頻度の低減と処理水水質の
確保を図っている。しかし、かかる手段によるものでは
、濾層充填高さが高くなるため、装置全体が高くなり、
建設費が高くなる。また、流入汚水を高位置まで持ち上
げることが必要となり、運転費が高くつく欠点かある。

また、生物膜濾過法は、通常の濾過処理と異り、生物処
理を兼用するため、流入汚水中の有機物、栄養塩類を生
物が処理して生物体自体も増加する。

特に、濾材層の流入汚水に近い部分はと高濃度の汚濁物
質と生物とか接触し、生物か厄介に増殖する。この結果
、生物膜の肥厚、発達は流入水に近い部分はど著しくな
る。つまり、濾材層の目詰まりは、流入汚水に近い部分
で起り、−旦、目づまりが起ってしまうと、流入汚水か
ら遠く離れた濾材層の部分ては、汚濁物質が供給されな
くなり、生物処理および濾過機能が充分に発揮されなく
なってしまう。更に、このような表面での著しい目詰ま
りは急速に加速されるため、生物膜１濾過法を採用した
汚水の処理方法では、通常の砂濾過器によるものに比べ
て、通水塔断面積当りのＳＳ捕捉能力が低く、洗浄頻度
が大となる欠点かある。

このような生物膜濾過法の欠点を解消する他の方法とし
て、特開昭５８−４９４９２号が提案されている。これ
は、浸漬濾過床生物膜処理兼ＳＳ除去工程により、ＢＯ
Ｄ、ＳＳの部分的除去を行う第１工程と、該第１工程の
流出水を深層濾過床に流入せしめてその下部または内部
から酸素含有ガスを導入して処理する第２工程とからな
る有機性排水のＢＯＤ、ＳＳ除去方法である。この方法
は、２つの工程を直列配置しているため、２つのユニッ
ト設備が必要となり、建設費が大きくなる欠点がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、単一
の処理設備によって効果的に汚濁物質を除去し、しかも
、濾材充填高さを低減すると共に、ＳＳ捕捉量を向上さ
せて、装置高さの低減及び洗浄頻度の低減を可能にした
汚水の処理方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、同一処理槽内の汚水流入側に粒径の大きな生
物付着濾材を配置し、処理水排出側に粒径の小さな生物
付着濾材を配置した後、該同一処理槽内に汚水を通水し
つつばつ気を行って、生物接触濾過による汚濁物質の処
理を行うことを特徴とする汚水の処理方法である。

［作用］本発明にかかる汚水の処理方法によれば、流入汚水側に
粒径の大きな濾材を配置する。これにより濾材間の空隙
を大きくして、生物膜肥厚、発達のためおよび通水継続
のためのスペースを確保し、表層目詰まりの発生を防止
する。すなわち、流入汚水が、粒径の大きな濾材を通過
する間に、少くとも部分的な生物処理と濾過処理を（ｊ
なう。この処理後の汚水を粒径の小さな濾材を通過させ
ることによって、生物処理と濾過処理を完了させる。

そして、４層全体が有効に、生物処理と濾過処理のため
に活用される。この結果、濾材層全体の高さを低減して
も、濾材層通水断面積当りのＳＳ捕捉を向上し、しかも
、生物処理能力を高めることができる。

また、処理水側に粒径の小さい濾材を配置することによ
り、処理水のＳＳを低濃度に保つと共に、ＳＳのみなら
ずＳＳ性の有機物をも充分に除去する。これによって、
良好な水質の処理水を確保することかできる。特に、濾
材層の洗浄後に通水処理を開始した直後の生物膜か充分
発達していない時点でも、粒子の小さい濾材によりＳＳ
を確実に捕捉して安定した処理水を得ることか可能であ
る。

［実施例］以下、本発明の実施例について第１図を参照しながら説
明する。

まず、生物膜濾過装置１２内の支持砂利層１４上に粒径
の大きな濾材層１３ａと粒径の小さな濾材層１３ｂを、
粒径の大きな濾材層１３ａが上層となるように配置する
。

ここで、後述する逆流洗浄を行った後に濾材層１３ａ、
１３ｂの配置を保つことができるように、粒径の大きな
濾材には、粒径の小さな濾材より比重の小さいものを使
用することが好ましい。このように比重を異にした濾材
の組合わせとしては、ポリプロピレン等のプラスチック
材（比重的１．ｃｌ　）、アンスラサイト（比重的１．
５）砂もしくはセラミックス（比重的２７）ガーネット
（比ｆｆ１３．５）等のうちから所望の組み合わせのも
のを適宜選択して決定する。　次いて、生物膜濾過装置
１２の下部から支持砂利層１４に向けてばっ気用空気１
６を導入しながら、被処理体の流入汚水１１を下向流て
濾材層１３ａ、１３ｂに向けて通水し、生物膜ｆＸ；Ｉ
Ａ処理を行う。　このようにこの汚水の処理方法によれ
ば、同一塔内の流入汚水側に粒径の大きな濾材を配置し
ているため、これに流入汚水１１が接触して活発に生物
膜が肥厚、生長しても、濾材間隙に余裕かあるため汚水
の通過を許容する空間を保持することかできる。そして
、粒径の大きな濾材層１３ａを通過する間に、少くも一
部の有機物、栄養塩類、ＳＳの除去された汚水は、同一
塔内の粒径の小さな濾材層１３ｂを更に通過し、有機物
、栄養塩類の生物処理とＳＳの濾過処理を完了する。

また、同一塔内で濾材表面での生物膜による生物処理と
濾材による濾過処理を行うに当り、４層を構成する濾材
が深さ方向に有効に利用できるため、単一塔型の濾層充
填高さを低減しても、良好な処理を実現できる。このよ
うな重塔構成と４層深さの低減により、装置建設費及び
運転費の低減を達成できる。また、処理水側に粒径の小
さな濾材を配置することにより、洗浄・通水開始直後の
生物膜か充分に発達していない時点においても、良好な
処理水を確保することができる。

第２図は、本発明方法を適用した他の例を示す説明図で
ある。この例では、下向流式の生物膜濾過法において、
流入汚水１１側より処理水側に向って、順次濾材粒径が
小さくなるように３種類の粒径の異なる濾材で構成した
濾材層１３ａ、１３ｃ、１３ｂを配置した。また、逆洗
にょる濾材層１３ａ、１３ｃ、１３ｂの配置の乱れを防
ぐために、使用する濾材は、流入汚水１１側より処理水
側に向って、順次比重が大きくなるように適宜選択して
配置した。

なお、この場合、使用する濾材径の種類は、比重を適宜
組み合わせることにより、４種類以上にしても良いこと
は勿論である。

この他の点については第１図のものと同様に構成して、
上述と同様の効果を得ることかできる。

第３図は、本発明方法を適用した他のνりを示す説明図
である。この例では、上向流式の生物膜濾過法において
、支持砂利層１４の直上に粒径の大きな濾材層１３ａ、
さらにその上に粒径の小さな濾材層１３ｂを配置した。

この場合、使用する濾材の材質は一種類とし、濾材の粒
径の異なったものを使用しても良い。また、比重か重く
粒径の粗いものを下層に、比重か軽く粒径の小さいもの
を上層に配置することも可能である。

また、このような上向流式においても、濾材の粒径の種
類を３種類以上とすることも可能である。

さらに、上向流方式の場合は、単一材質で、粒径の大き
なものから粒の小さなものまで含んたいわゆる粒径のば
らつきの大きな濾材を使用し、連続的に粒径が小さくな
ってゆく、多段層とすることも可能である。

この他の点については第１図のものと同様に構成して、
上述と同様の効果を得ることができた。

次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。

下記第１表に示す条件で、生活廃水を流入汚水として用
い、内径３０ｃｍの２本の塔を用いて、第４図に示した
従来方法と本発明方法による汚水の処理と比較実験を行
った。この時の水質分析結果を同表に併記した。本実験
において、従来方法によるもの゛では、生物膜濾過装置
２内に直径２．５〜５ＩＩＩ１１の膨脂頁岩を２ｍの高
さに充填して下向流で通水した。また、本発明方法によ
るものでは、生物膜濾過装置１２の同一塔内に、直径８
〜１０關の粗大濾材層と直径２．５〜５ＩＩ１１の線源
材層とを各０５Ｉｎ計１ｍ高さになるように充填した。

そして通水速度は、共に１０ｍ／日とし、空気流量は通
水流量の３倍以上とした。

第１表から明らかなように、本発明方法によるものでは
、処理水はサンプリング時刻によらずは゛は安定してお
り、従来方法によるものに比べて、Ｂ　ＯＤ　、　ＣＯ
Ｄ　、　Ｓ　Ｓ　ＳＮ　Ｈ４−Ｎのいずれの汚濁物質に
ついても良好な処理水が得られることを確認した。

同し実験において、濾材層最上部に取りつけた処理水越
流口から水頭が１ｍ上昇するまでの時間を測定した結果
、従来方法によるものでは２４時間であったのに対して
、本発明方法によるものでは５８時間であった。二のこ
とより本発明では、通水処理継続時間を長して、通水塔
断面櫃当りのＳＳ捕捉量も大きくてきることが確認され
た。

第１表数値の！１１位は、ｐｌ＋を除いて、濡ｇ／ｆｌ［発明
の効果Ｊ以上説明した如く、本発明にかかる汚水の処理方法よれ
ば、単一の処理設備によって効果的に汚濁物質を除去し
、しかも、濾材充填高さを低減すると共に、ＳＳ捕捉量
を向上させて、装置高さの低減及び洗浄頻度の低減を達
成できる等顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は、本発明方法の実施例を
示す説明図、第４図は、従来の方法を示す説明図である
。１１・・・流入汚水、１２・・・生物膜濾過装置、ユ３
・・・濾材層、　　１４・・・支持砂利層、１５・・処
理水、　　１６・・・ばっ気相空気、１３ａ・・・粒径
の大きな濾材層、１３ｂ・・・粒径の小さな濾材層、１３ｃ・・・粒径の中程度の濾材層。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第　１諷＠２ｒＡ

Claims

【特許請求の範囲】

同一処理槽内の汚水流入側に粒径の大きな生物付着濾材
を配置し、処理水排出側に粒径の小さな生物付着濾材を
配置した後、該同一処理槽内に汚水を通水しつつばつ気
を行って、生物接触濾過による汚濁物質の処理を行うこ
とを特徴とする汚水の処理方法。