JPH04326989A - 廃水処理方法 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水、産業廃水等の有
機性廃水を生物処理して浄化する廃水処理方法に関する
。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来の廃水処理装置を示す。この
従来の廃水処理装置は、流動床処理槽１、酸素溶解槽２
および固定床処理槽３を備え、これら流動床処理槽１、
酸素溶解槽２および固定床処理槽３を順次経て廃水を処
理している。

【０００３】流動床処理槽１は、内部にエアリフト管１
３を有しており、またエアリフト管１３の下方に散気板
８が設けられている。この散気板８は調整弁６を有する
管７を介して空気源５に接続されている。そして流動床
処理槽１内で散気板８から散気された気泡９と、管１０
から供給された廃水と、担体１１の表面に付着した生物
膜１２とを接触させることにより、廃水中の有機物を生
物処理するようになっている。また流動床処理槽１には
、余剰汚泥を排泥する開閉弁１４が取付けられている。

【０００４】酸素溶解槽２は、内部下方に散気板１７を
有しており、この散気板１７は空気源５に調整弁１５を
有する管１６を介して接続されている。そして酸素溶解
槽２内で散気板１７から散気された気泡１８と、流動床
処理槽１から管１９を経て供給された処理水とを接触さ
せることにより、処理水中の溶存酸素量を高めるように
なっている。

【０００５】固定床処理槽３の内部には濾材２１が充填
されており、酸素溶解槽２から管２２を介して流入する
処理水中の浮游物質（ＳＳ）を除去するようになってい
る。また固定床処理槽３の上部に管２４が接続され、こ
の管２４から流出する処理水は放流水として河川等に放
流される。

【０００６】また固定床処理槽３内部の下方には、散気
板２９ａおよび２９ｂが設けられ、これら散気板２９ａ
および２９ｂは管２８を介して空気源５に接続されてい
る。なお、この管２８は、調整弁２７および開閉弁２６
を有している。濾材２１に汚泥が蓄積した場合は、開閉
弁２６を開けることによって、散気板２９ａおよび２９
ｂから空気を供給し、エア逆洗するようになっている。 この場合、開閉弁２６を開けてから数分後に開閉弁３０
を開とし、汚泥を排泥するとともに、排泥後は開閉弁２
６および３０を閉とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような廃水処理方
法において、流動床処理槽１内に流入する廃水生物学的
酸素要求量（ＢＯＤ）が１００ｍｇ／ｌの場合は、流動
床処理槽１で好気的に生物処理されて流動床処理槽２内
の処理水のＢＯＤは２０〜３０ｍｇ／ｌとなり、さらに
固定床処理槽３で処理された放流水のＢＯＤは３〜６ｍ
ｇ／ｌとなる。一般に固定床処理槽３のＢＯＤ−ＳＳ負
荷は、固定床処理槽３内の菌体濃度（ＳＳ）が３０００
ｍｇ／ｌ程度の場合、（１）式によって求められ、その
値は０．１〜０．２ｋｇＢＯＤ／ｋｇＳＳ／日となる。

【０００８】 　　　　　　　　　　Ｖｘ　＝（Ｓｉｎ−Ｓｏｕｔ　）
／Ｘ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（１）　（１）　式において Ｖｘ　　　：ＢＯＤ−ＳＳ負荷（ｋｇＢＯＤ／ｋｇＳＳ
／日）Ｓｉｎ　　：酸素溶解槽内のＢＯＤ濃度（ｋｇＢ
ＯＤ／ｍ３　）Ｓｏｕｔ　：放流水のＢＯＤ濃度（ｋｇ
ＢＯＤ／ｍ３　）Ｘ　　　　：酸素溶解槽内の菌体濃度
（ｋｇＳＳ／ｍ３　）である。

【０００９】（１）　式において、固定床処理槽３内の
菌体濃度Ｘが増加していくと、ＢＯＤ−ＳＳ負荷Ｖｘ　
が０．１ｋｇＢＯＤ／ｋｇＳＳ／日以下となり、ミミズ
、ミジンコ等の微小動物が増加してくる。このような微
小動物は濾材２１の表面の汚泥を掻きとって汚泥を食べ
て繁殖するため、放流水中に汚泥成分（ＳＳ）が混入す
ることがあり、これによって放流水中のＢＯＤや透視度
等の放流水質を悪化させる。

【００１０】また、一般に微小動物は酸素要求性が高く
かつ高酸素濃度領域の表面層に向って上昇する傾向があ
る。他方、固定床処理槽３内で処理水は、上向流となっ
て濾材２１内に流入するので、微小動物は濾材２１内を
上昇して濾材２１の最上端まで達し、放流水中に混入し
放流水質を悪化させる傾向がある。微小動物が放流水中
に混入した場合、外観上も不良となる。

【００１１】このように固定床処理槽３内には微小動物
が繁殖しやすく、また微小動物が一旦繁殖すると、エア
逆洗しても濾材２１上部に残存してしまう。このため排
泥を十分行なうことができず、微小動物の流出あるいは
微小動物の運動・補食作用によって放流水質が悪化して
しまうという問題が生じる。

【００１２】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、固定床処理槽内に繁殖した微小動物が放
流水中に混入することなく、常に安定した放流水質が得
られる廃水処理方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、流動床処理槽
によって廃水を好気的に処理する工程と、前記流動床処
理槽からの処理水を酸素溶解槽に導入するとともに、酸
素を前記酸素溶解槽に補給して処理水の溶存酸素量を高
める工程と、前記酸素溶解槽からの処理水を濾材を有す
る固定床処理槽に導入して処理する工程とからなる廃水
処理方法において、前記酸素溶解槽において前記固定床
処理槽からの放流水の溶存酸素濃度が２ｍｇ／ｌ以下と
なるよう酸素の補給量を調整し、前記固定床処理槽にお
いて前記酸素溶解槽からの処理水を前記濾材内に下向流
で流入させて前記濾材の下方から放流したことを特徴と
する廃水処理方法である。

【００１４】

【作用】本発明によれば、固定床処理槽からの放流水の
溶存酸素濃度が２ｍｇ／ｌ以下となるよう酸素溶解槽へ
の酸素の補給量を調整したので固定床処理槽内で発生す
る微小動物が溶存酸素濃度の低い放流水中に移行するこ
とはない。また処理水を濾材内に下向流で流入させ濾材
の下方から放流したので、上昇運動を行なう微小動物が
放流水中に混入する可能性は更に少さくなる。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明による廃水処理方法を実施するため
の廃水処理装置の概略構成を示したものである。図１に
おいて廃水処理装置は流動床処理槽５１、酸素溶解槽５
２、および固定床処理槽５３を順次配置して構成されて
いる。流動床処理槽５１は、上方が開口した大径の円筒
部５８と、円筒部５８にテーパ部５９を介して連結され
た小径の円筒部６２とを有し、円筒部６２の下部にはテ
ーパ部６３が形成されている。流動床処理槽５１は両端
が開口しかつ円筒形の隔壁５４によって、生物処理を行
う生物反応部５５と固液分離する沈澱部５６に分けられ
ている。

【００１６】生物反応部５５内には、両端が開口する円
筒形のエアリフト管５７が配設されている。また、沈澱
部５６は、円筒部５８とテーパ部５９とを有し、この円
筒部５８の上部に越流部６０が設けられている。また、
隔壁５４の底部には生物反応部５５から懸濁液が沈澱部
５６に混入する連通口６１が形成されている。

【００１７】また、生物反応部５５内の底部には散気管
６４が配設され、この散気管６４は調整弁６５を有する
管６６を介して空気源６７に接続されている。また流動
床処理槽５１の上部に、開閉弁６８を有する管６９から
廃水が流入するようになっており、他方沈澱部５６のテ
ーパ部５９には開閉弁７０を有する管７１が接続されて
いる。

【００１８】酸素溶解槽５２は、上部の円筒部７２と、
底部のテーパ部７３とを有している。酸素溶解槽５２内
の底部は散気管７４を有する管７６を介して空気源６７
に接続されてる。また酸素溶解槽５２は流動床処理槽５
１の越流部６０と、管７７を介して接続されている。

【００１９】固定床処理槽５３は、上部の円筒部７８と
底部のテーパ部７９とを有している。固定床処理槽５３
の内部には、上部支持板８０と下部支持板８１が設けら
れ、これら支持板８０，８１の間にポリエチレンネット
リング等の濾材８２が充填されている。また下部支持板
８１の下方には間隙部８３が形成されている。さらに間
隙部８３には散気管８４が配設され、この散気管８４は
、開閉弁８５と調整弁８６を有する管８７を介して空気
源６６に接続されている。また、間隙部８３の底部には
、開閉弁８８を有する管８９が接続されている。さらに
濾材８２より上部の円筒部７８に、開閉弁９０を有する
管９１が接続されている。酸素溶解槽５２内の処理水は
、酸素溶解槽２５の下部に接続された管９２を介して流
動床処理槽５３の上部に供給され、管９２の先端に取付
けられた散水装置９３から濾材８２内に下向流で流入す
るようになっている。

【００２０】また流動床処理槽５３の円筒部７８とテー
パ部７９との間にフローセル型の溶存酸素計９４を有す
る管９５が接続されている。溶存酸素計９４は制御装置
９６に接続されており、この制御装置９６によって管７
６に取付けられた調整弁７５を制御し、酸素溶解槽５２
内の溶存酸素量を調整するようになっている。

【００２１】次にこのような構成からなる本実施例の作
用について説明する。

【００２２】まず、通常運転を行なう場合は、流動床処
理槽５１への管６９の開閉弁６８を開とし、開閉弁７０
、開閉弁８５、開閉弁８８、および開閉弁９０を閉じる
。次に廃水が開閉弁６８を有する管６９を介して、流動
床処理槽５１に供給される。同時に空気源６７から管６
６および散気管６４を介して生物反応部５５に空気が供
給され、気泡１０１となって流動床処理槽５１内に流入
する。ところで生物反応部５１内には砂、アンスラサイ
ト、活性炭等の担体１０２が生物反応部５５の容積の約
２〜１０％充填されており、種汚泥として投入された活
性汚泥懸濁液と担体１０２が接触することによって生物
膜１０３が予め形成される。気泡１０１の流入に伴い、
廃水と担体１０２および生物膜１０３が、エアリフト管
５７内部で上昇し、エアリフト管５７の上部で反転して
エアリフト管５７外壁と円筒部６２内壁の間を流下して
循環流動する。廃水は、気泡１０１および生物膜１０３
と接触する過程において好気的に生物処理され、とりわ
け廃水中の溶解性有機物の大部分が除去される。生物処
理された懸濁液は連通口６１を通過して、沈澱部５６内
に流入する。そして懸濁液は沈澱部５６で固液分離され
、上澄液は流動床処理槽５１の処理水として越流部６０
および管７７を介して酸素溶解槽５２に供給される。

【００２３】酸素溶解槽５２に供給された処理水は、空
気源６７から管７６および散気管７４を介して供給され
た空気の気泡１０５と接触し、このようにして酸素溶解
槽５２内の処理水中の溶存酸素濃度（ＤＯ）が上昇する
。酸素溶解槽５２内の処理水中の溶存酸素濃度（ＤＯ）
は、前述のように調整弁７５によって調整可能となって
いる。

【００２４】酸素溶解槽５２内で溶存酸素濃度（ＤＯ）
が上昇した処理水は、管９２を介して固定床処理槽５３
内に供給される。この場合酸素溶解槽５２からの処理水
は散水装置９３によって濾材８２の上層部に均一に散水
される。続いて処理水は濾材８２内を下向流で流入し、
この過程において、処理水中の浮游物質（ＳＳ）が濾材
８２上の表面に付着して除去される。その後間隙部８３
まで下降した処理水は、溶存酸素計９４を有する管９５
を経て放流水として河川等に放流される。

【００２５】このような通常運転を継続すると、固定床
処理槽５３内の濾材８２の表面上に浮游物質（ＳＳ）が
蓄積して、生物膜が形成されていく。濾材８２上に形成
された生物膜が肥大化すると、炉材８２中の菌体濃度Ｘ
が上昇してくる。前述の式（１）　によれば、菌体濃度
Ｘが３０００ｍｇ／ｌ以上になると、ＢＯＤ−ＳＳ負荷
Ｖｘ　が０．１〜０．２ｋｇＢＯＤ／ｋｇＳＳ／日と低
下し、ミミズ、輪虫等の微小動物が濾材８２中に繁殖し
てくる。さらに運転を継続すると、濾材８２中の菌体濃
度Ｘが上昇し、ＢＯＤ−ＳＳ負荷Ｖｘ　が０．０５〜０
．１ｋｇＢＯＤ／ｋｇＳＳ／日とさらに低下する。この
ため、ミミズ、輪虫等の微小動物よりも大きいミジンコ
等の微小動物が出現してくる。これらの微小動物はバク
テリアや有機物を補食するので浄化に寄与する良好な生
物であるが、運動性があるので放流水中に混入して放流
水の水質を悪化させることも考えられる。また、微小動
物は酸素要求性が高いので、放流水中の溶存酸素濃度（
ＤＯ）が高いと、微小動物運動性とこの酸素要求性によ
って放流水中に混入する可能性が高くなり、このため水
質が悪化してしまう。

【００２６】本発明では、放流水が流れる管９５にフロ
ーセル型の溶存酸素計９４を設けて方流水中の溶存酸素
濃度（ＤＯ）を計測し、この計測結果を制御装置９６に
出力する。制御装置９６は溶存酸素計９４の溶存酸素濃
度（ＤＯ）が２ｍｇ／ｌ以下になるように調整弁７５の
ＯＮ−ＯＦＦ制御を行なう。調整弁７５は空気流量を２
段階に変更できるようになっている。すなわち、溶存酸
素計９４で測定する溶存酸素濃度（ＤＯ）が２ｍｇ／ｌ
よりも高くなれば、溶存酸素濃度（ＤＯ）が２ｍｇ／ｌ
以下になるまで調整弁７５を絞って管７６を流れる空気
の流量を低下させる。そして溶存酸素濃度（ＤＯ）が２
ｍｇ／ｌ以下になれば、調整弁７５の開度を元に戻す。

【００２７】このように放流水中の溶存酸素濃度（ＤＯ
）を２ｍｇ／ｌ以下に調整することにより、ミミズ、輪
虫、ミジンコ等の微小動物は２ｍｇ／ｌ以下と低い溶存
酸素濃度（ＤＯ）を有する放流水側には移行せず、溶存
酸素濃度（ＤＯ）が４〜７ｍｇ／ｌと高い酸素溶解槽５
２からの処理水側、すなわち濾材８２の最上部側へ上昇
する。このため、放流水には微小動物が混入することな
く、常にＢＯＤ、ＳＳ、透視度等が良好で、微小動物が
存在しない外観上極めて良好な水質が維持される。

【００２８】また、微小動物は主として上方への運動性
があるが、放流水を放流する管９５は濾材８２よりも下
方に位置する円筒部７８とテーパ部７９との間に接続さ
れているので、微小動物が濾材８２から下方へ降下し管
９５から放流される可能性は更に少なくなる。このため
、放流水の水質より向上させることができる。

【００２９】次に固定床処理槽５３内の濾材８２の表面
に生物膜および汚泥が過剰に付着した場合は、エア逆洗
を行なう。このエア逆洗について以下詳述する。

【００３０】エア逆洗は定期的に、例えば１週間に１度
程度実施する。まず、廃水供給用の管６９の開閉弁６８
を閉じて廃水の供給を停止させる。次に開閉弁８５を開
として空気源６７から管８７および散気管８４を介して
固定床処理槽５３内に気泡を供給する。固定床処理槽５
３内に供給された気泡は、間隙部８３を通過した後、濾
材８２の内部を上昇する。この濾材８２内を上昇する過
程において、気泡と濾材８２が接触し、両者のせん断力
によって濾材８２の表面に過剰に付着形成した生物膜が
強制剥離される。このような作業を数分間続けた後、気
泡の供給を継続しながら開閉弁９０を開け、濾材８２内
から上昇して蓄積したミミズ、ミジンコ等の微小動物を
含んだ余剰汚泥を管９０から排出する。続いて数分間経
過後、開閉弁８８を開け、濾材８２の表面から剥離した
生物膜すなわち余剰汚泥を管８９から排出する。このよ
うに余剰汚泥を完全に排出した後、開閉弁８８および９
０を閉とし、開閉弁６８を開けて通常運転を再開する。

【００３１】通常運転において、固定床処理槽５３内の
濾材８２の最上部に蓄積した微小動物は、エア逆洗によ
り排出されるので、固定床処理槽５３内に繁殖した微小
動物を減少させることができる。このため固定床処理槽
５３内に微小動物が蓄積することがなくなり、放流水７
中に流出しなくなる。

【００３２】以上説明したように本実施例によれば以下
のような効果が得られる。 （１）　　放流水中の溶存酸素濃度（ＤＯ）を２ｍｇ／
ｌ以下に調整したので、微小動物は溶存酸素濃度の低い
放流水中に移行することはない。このため放流水の水質
を向上させることができる。 （２）　　固定床処理槽５３において、酸素溶解槽５２
からの処理水は濾材８２中に下向流で流入し、濾材８２
の下方から放流水となって放流されるので、上昇運動を
行なう微小動物が放流水中に混入する可能性は更に少な
くなる。 （３）　　溶存酸素濃度（ＤＯ）の測定にフローセル型
の溶存酸素計９４を用いたので、溶存酸素濃度（ＤＯ）
を測定する槽が不要となる。 （４）　　溶存酸素濃度（ＤＯ）の制御方法として、２
段階の流量設定が可能な調整弁７５を用いてＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御を採用したので、本発明の方法を容易に実施でき
る。 （５）　　固定床処理槽５３の洗浄にエア逆洗を用いた
ので、開閉弁の開閉操作のみでＯＮ−ＯＦＦでき、水や
薬液洗浄に必要なポンプ、調整槽、排水槽等が不要とな
り、設置面積が小さくかつランニングコストが小さくな
る。 （６）　　酸素溶解槽５２からの処理水を固定床処理槽
５３に供給する際、散水装置９３を用いたので、処理水
を均一に濾材８２中を通過させ、効率的に浮游物質（Ｓ
Ｓ）を除去できる。 （７）　　固定床処理槽５３のエア逆洗の際、固定床処
理槽５３の底部に設けられた開閉弁８８を用いて余剰汚
泥を排出するので、微小動物のみならず間隙部８３に沈
降した微生物や固形物の大部分を除去できる。したがっ
てエア逆洗終了後、通常運転に復帰した場合、これらの
微生物や固形物が放流水に混入することなく、放流水の
水質を常に安定させることができる。

【００３３】なお、上記実施例において溶存酸素濃度（
ＤＯ）の検出手段として、フローセル型の溶存酸素計を
用いたが、溶存酸素濃度（ＤＯ）を測定する槽を設け、
この槽内に溶存酸素計（ＤＯ）を配設して測定すること
も可能である。

【００３４】制御装置９６による調整弁７５の制御方法
も、実施例の方法に限定されるものではなく、ＯＮ−Ｏ
ＦＦ制御以外のＰＩＤ制御等の他の制御方法も採用する
ことかできる。また、２段階に流量調整可能な調整弁７
５を用いたが、調整弁の構成も限定されない。例えば調
整弁でなく、開閉弁を並列に複数個配して空気流量を調
整することもできる。さらに固定床処理槽５３内の濾材
８２の洗浄方法は、エア逆洗だけではなく、清水および
薬液によって洗浄することもできる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定床処理槽内で発生する微小動物が放流水中に混入す
る可能性は少なくなる。このため常に安定した水質の放
流水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃水処理方法を行なう廃水処理装
置を示す概略図。

【図２】従来の廃水処理方法を行なう廃水処理装置を示
す概略図。

【符号の説明】

５１　　流動床処理槽 ５２　　酸素溶解槽 ５３　　固定床処理槽 ６７　　空気源 ７４　　散気管 ７５　　調整弁 ７６　　管 ８２　　濾材 ９４　　溶存酸素計 ９５　　管 ９６　　制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流動床処理槽によって廃水を好気的に処理
   する工程と、前記流動床処理槽からの処理水を酸素溶解
   槽に導入するとともに、酸素を前記酸素溶解槽に補給し
   て処理水の溶存酸素量を高める工程と、前記酸素溶解槽
   からの処理水を濾材を有する固定床処理槽に導入して処
   理する工程とからなる廃水処理方法において、前記酸素
   溶解槽において前記固定床処理槽からの放流水の溶存酸
   素濃度が２ｍｇ／ｌ以下となるよう酸素の補給量を調整
   し、前記固定床処理槽において前記酸素溶解槽からの処
   理水を前記濾材内に下向流で流入させて前記濾材の下方
   から放流したことを特徴とする廃水処理方法。