JPH0435793A

JPH0435793A - 廃水処理装置

Info

Publication number: JPH0435793A
Application number: JP2139776A
Authority: JP
Inventors: Kyozo Kawachi; 河内　恭三; Masahiko Tsutsumi; 正彦堤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-06

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は廃水を生物処理して浄化する廃水処理装置に関
する。

（従来の技術）第３図は従来の廃水処理装置を示している。

この従来装置は、第１の固定床処理槽１０１、第２の固
定床処理槽１０２及び沈澱槽１０３を順に配して廃水を
処理する。

第１の固定床処理槽１０１は、嫌気槽てあり、その内部
には炉材１０４が配設され、槽上部より流入する廃水１
０５中に混入している浮遊物質（Ｓ　Ｓ）が除去される
。また、炉材１０４には通性嫌気性微生物が生息してお
り、廃水１０５中に含まれる低分子の酢酸や低分子の有
機酸等の溶解性ＢＯＤ　（生物化学的酸素要求ｊｌ）成
分の一部が除去される。

第１の固定床処理槽１０１の下部より流出する流出水１
０６は第２の固定床処理槽１０２の上部から導入される
。

第２の固定床処理槽１０２は、好気槽てあり、その内部
に滑材１０７か配設され、かつ、槽下部からは空気１０
８が供給されている。この空気１０８の供給により、槽
内には滑材１０７の上面から下面へ流れる循環流か生じ
る。滑材１０７には好気性微生物が生息しており、この
好気性微生物によって循環流中に含まれる溶解性ＢＯＤ
成分が除去される。

第２の固定床処理槽１０２の上部から越流した流出水１
０９は沈澱槽１０３へ流出し、ここで、流出水１０９中
の浮遊物質（Ｓ　Ｓ）が沈降分離された後、その上澄水
は処理水１１０として河川等に放流される。沈澱槽１０
３に沈降した汚泥１１１は定期的に抜き取られる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記従来の廃水処理装置において、第２
の固定床処理槽１０２は流出水１０６の溶解性ＢＯＤ成
分の好気的な除去を主目的としており、滑材１０７内を
数ＩＣｌ−１０００ｍ／ｈの大きな流速で循環する循環
流を形成しなければならない。

このため、滑材１０７中に生息する微生物か循環流によ
って剥離してしまい浮遊物質（Ｓ　Ｓ）として流出水１
０９に混入し、滑材１０７中に生息する微生物が次第に
減少して前記溶解性ＢＯＤ成分の除去か不充分となる。

また、沈澱槽１０３において、浮遊物質（ＳＳ）の沈降
分離には通常３時間から６時間を要するため、沈澱槽１
０３を大きなものにしなければならず、装置の全体構成
が非常に大きなものになってしまい、設置スペース上、
あるいは経済上の難点となっていた。

さらに、沈澱槽１０３の底部に沈澱した汚泥１１１が腐
敗して浮上した場合、再び処理水１１０中にＢＯＤ成分
、浮遊物質（Ｓ　Ｓ）が混入して水質の悪化をもたらす
という不具合があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その
目的は、処理水の水質の低下を防止できるとともに装置
構成を小型化することができる廃水処理装置を提供する
ことにある。

［発明の構成］（課題を解決するだめの手段）上記目的を達成するために本発明に係る廃水処理装置は
、好気性微生物を内部に保持し、廃水を好気的に浄化する
流動床処理槽と、この流動床処理槽の処理水を導入して溶存酸素を補給す
る酸素溶解槽と、酸素補給後の前記処理水を導入して押出し流れにより浄
化する固定床処理槽と、を具備することを特徴とする。

また、前記流体床処理槽は、外筒とこの外筒より一り部
に位置して外筒とほぼ同一径を有する内壁筒とから成る
反応部と、前記外筒と一体でかつ前記内壁筒の外側に形
成される沈澱部と、から成ることを特徴とする。

（作用）上記構成により、流動床処理槽ては、好気的に廃水中の
溶解性ＢＯＤ成分の９５％以上か除去され、浮遊物質（
Ｓ　Ｓ）成分の８０％程度か除去される。浮遊物質（Ｓ
　Ｓ）成分の大半は好気性の微生物（細菌、カビ、原生
動物、小型の微生動物等）であり酸素を必要とする。こ
のため、酸素溶解槽により酸素か補給され、かつ固定床
処理槽内を押出流れとし流速を低く保つ（例えば０．１
〜１０　ｍ　／　ｈ　）ことにより、これらの微生物は
該固定床処理槽内の滑材表面に好んで着床する。このた
め廃水中のＢＯＤ、ＳＳの高い除去率が得られる（ＢＯ
Ｄ除去率９５％以上ＳＳ除去率９５％以上、第１表参照
）。

また、流動床処理槽は反応部と沈殿部とが一体に形成さ
れているので、小形化か可能となり、その設置スペース
が削減される。

（実施例）第１図は本発明に係る廃水処理装置の一実施例を示す構
成図である。

本実施例装置は流動床処理槽１と、酸素溶解槽２と、固
定床処理槽３とを順に配置して構成されている。

流動床処理槽１は、配管４を介して供給された廃水中に
含まれる溶解性ＢＯＤ成分を好気性の生物膜と接触させ
て除去する反応部５と、処理水と余剰汚泥とを分離する
沈殿部６とから構成されている。

反応部５は、円筒状で有底の外筒７と、この外筒７の上
端部やや上方に設けられ、この外筒７と同一半径をもつ
円筒状の隔壁８とで構成されている。また、反応部５の
内部には、両端開口の円筒状のエアリフト壁９が長手方
向同一軸上に水没配置されており、かつ、反応部５の底
部には散気管１０が設置されている。そして、この散気
管１０は配管１１及び調整弁１２を介して加圧空気源１
３と接続されている。これによって加圧空気か供給され
反応部５内に気泡が発生するようになっている。

また、反応部５内には、アンスラサイト、活性炭、セラ
ミック等の比重が１よりも大きい担体１４が、反応槽容
積の１〜１０％（Ｖ／ｖ）程度投入されており、廃水中
に含まれる浮遊物質（Ｓ　Ｓ）と接触して生物膜１５が
形成されるようになっている。

沈殿部６は、ジャケット１６と隔壁８とて構成されてお
り、ジャケット１６は外筒７上端から上側方向に広角と
なるテーパ部１７とその上部に配設された両端開口の円
筒部１８から構成されている。

また、反応部５と沈殿部６は、外筒７と隔壁８との隙間
部分、すなわち、連通口１９て液絡構造となっており、
反応部５で処理された水が沈殿部６に流入するようにな
っている。

また、沈殿部６の円筒部１８の上端部外側には越流溝２
０が形成されており、固液分離さ、れ越流した処理水は
この越流溝２０に接続された配管２１を通じて酸素溶解
槽２へ送られる。

一方、沈殿槽４のテーバ部１７には、沈降分離したスラ
ッジブランケット（余剰汚泥）２２を排出するために配
管２３が取付けられ、汚泥排出弁２４を介して定期的に
排出される。

酸素溶解槽２は、上部開口の有底円筒状に形成されてお
り、その底部には散気管２５が設置されている。この散
気管２４は配管２６及び調整弁２７を介して前記加圧空
気源１３に接続されており、これによって酸素溶解槽２
には常に、あるいは定期的に酸素が供給されている。

また、酸素溶解槽２の下部には配管２８が接続されてお
り、酸素溶解槽２の処理水は、配管２８を介して固定床
処理槽３へ導かれる。

固定床処理槽３は、上部開口の有底円筒状に形成されて
おり、その内部には長手方向はぼ中心軸上に両端開口の
円筒状整流壁２９が配置され、その外周囲には炉材３０
が配置されている。整流壁２９の上端は液面上へ開口し
ており、下端は炉材３０を貫通して炉材３０の下方で開
口するように配置されている。

炉材３０は、比表面積が大きい（１００〜３００ｍ２／
ｍ３程度）ネットリング等のプラスチック成形物を充て
んして構成したものが好適である。

また、固定床処理槽３の上端外周部には越流溝３１が形
成されており、濾過後の越流した処理水は、この越流溝
３１を介して配管３２により河川等に放流される。なお
、３３はノズルであり、配管３４、開閉弁３５及び調整
弁３６を介して接続された加圧空気源１３から定期的に
加圧空気を供給され、ｔＰ枦材０を洗浄できるようにな
っている。

また、固定床処理槽３の底部には配管３７、開閉弁３８
が接続されており、洗浄された汚泥か抜き取られる。

以上の構成において、流動床処理１１の上部から供給さ
れた廃水は、先ず反応部５において散気管１０から供給
される空気のエアリフト作用によって担体１４とともに
流動される。

担体１４の表面には生物膜１５が形成されている。この
生物膜１５は、数１０００〜１００００ｍｇ／ｌと高濃
度であり、かつ流動過程で十分に酸素が供給されるので
、その活性度は非常に高くなっている。このため、廃水
中の生物化学的酸素要求量ＢＯＤのうち、溶解性ＢＯＤ
成分（Ｄ−ＢＯＤ）は３０分から１．５時間の滞留時間
でほぼ完全に除去できる。

沈殿部６ては、非溶解成分および担体１４から剥離した
微生物等の固形物（Ｓ　Ｓ）か沈降し、上部の上澄液と
底部のスラッジブランケット２２とに固液分離される。

この上澄液は流動床処理槽１の処理水として越流溝２０
に流出される。

この場合、沈降による固液分離は必ずしも完全なもので
はなく、上澄液には若干の浮遊物質（ＳＳ）が混入して
いる。本発明者らの実験結果によれば、第１表に示すよ
うに、極くわずかの溶解性ＢＯＤ成分（２、２Ｂ／斐）
と若干の浮遊物質（ＳＳ）（２１ｍｇ／ｕ）が存在する
ことが確認された。

第１表流動床処理槽１の処理水は、酸素溶解槽２に導入され、
ここでは散気管２５がら空気か供給されて固定床処理槽
３て消費する溶存酸素（ＤＯ）か補給される。固定床処
理槽３でのＤｏ消費量は、第１表から理解されるように
、３．５ｍｇ／ｉ　（＝４１ｇ／愛−０、５ｍｇ／　ｌ
　）と小さい。これは、流動床処理槽１の処理水の溶解
性ＢＯＤ成分が極めて小さい（２，２ｍｇ／ＩＬ）ため
、固定床処理槽３内の微生物の内生呼吸にのみ溶存酸素
か使用されることを意味している。

固定床処理槽３においては、流入水中の浮遊物質（Ｓ　
Ｓ）が、炉材３０に付着する。浮遊物質（Ｓ　Ｓ）の主
構成要素は前述のとおり流動床処理槽１から流出した好
気性の微生物であり、炉材３０への着床力は極めて微弱
である。

配管２８からの流入水は整流壁２９によって一旦濾材３
０の下方に流入した後、液材３０中を上向し、越流溝３
１に流出する。すなわち、液材３０中を押出流れとなり
一過的に通過する。

したかって、液材３０中の空塔線流速（Ｖ、）は、炉材
３０の充填高（Ｈ）、流入水の水力学的対流時間（ＨＲ
Ｔ）から一義的に定まる（ＶＬ　−Ｈ／ＨＲＴ）。

流速（Ｖ、）と流出水中の浮遊物質（Ｓ　Ｓ）との関係
は、第２図に示す通りであり、流出水中の浮遊物質（Ｓ
　Ｓ）は流速（ＶＬ）とともに増加し、変曲点（Ａ点）
を過ぎると限りなく流入水の浮遊物質（Ｓ　Ｓ）に近づ
く。本発明者らの実験によれば、変曲点の流速（ＶＬ　
）は約２０　ｍ　／　ｈてあった。このため流速（ＶＬ
　）を２０　ｍ　／　ｈよりも十分小さくすることによ
り（例えばＶＬ−０，１〜１０ｍ／ｈ）　　流出水中の
浮遊物質（Ｓ　Ｓ）を低減することかできる。

前記第１表は流速（Ｖｔ、）２ｍ／ｈにおける処理結果
てあり、流入水（流動床処理槽出口水）ＳＳが２１　ｍ
ｇ／斐に対し、流出水ＳＳは２．０−ｇ／Ｕと約９８％
の除去率であり極めて良好なＳＳ除去特性を示している
。

なお、炉材３０は開閉弁３８の定期的、例えば１週間に
１回の開閉によりバブリング洗浄される。

以上説明したように本実施例によれば、第１表に示した
ように極めて良好な浮遊物質（Ｓ　Ｓ）除去特性を得る
ことができる。しかも、何ら電気的な制御を必要とせず
に良好な処理特性を得ることができる。

また、流動床処理槽１として反応部５と沈殿部６とを一
体構造としたので、廃水処理装置の小形化か可能となる
。これは、従来必要であった第３図に示した沈殿槽１１
１を不要とすることをも意味する。

第２表は、本発明装置と第３図に示した従来装置との各
滞留時間を比較したものである。

第２表同表から理解されるように、従来装置の滞留時間は約５
８時間もの長時間を要するのに対し、本発明装置では約
２．６時間となり、大幅に短縮されている。これに伴い
、装置構成を小形化でき、かつ小形であってもその処理
能力の向上が図られている。

さらに、本実施例では固定床処理槽３の炉材３０の流れ
を上向流とし、かつ炉材３０の下方に比較的広い空間を
配するように構成した。このため、炉材３０内に偏流が
生ずることなく、良好な濾過特性を確保できる。

なお、本発明の廃水処理装置は第１図の実施例に限定す
るものではない。例えば流動床処理槽を複数直列に配す
ることが可能である。この場合、高濃度廃水の処理に有
効である。

また、流動床処理槽１の前段に、他の固定床処理槽もし
くは沈殿槽を配することも可能である。

この場合、固形物の多い廃水に対し固形物除去部として
有効である。

さらに、流動床処理槽１と酸素溶解槽５０との間に他の
固定床を配することも可能である。この場合、流動床処
理槽１内でＮＨ４’の硝化で発生したＮｏ３−か還元さ
れ窒素の除去（脱窒）力ｉ　ｉｊＪ能である。

［発明の効果コ以上説明したように本発明によれば、最終的な処理水の
水質を良好に保持てきるとともに、廃水処理時間の低減
及び装置構成の大幅な小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る廃水処理装置の一実施例を示す構
成図、第２図は同装置の作用特性図、第３図は従来の廃
水処理装置の構成図である。１・・・流動床処理槽２・・・酸素溶解槽３・・・固定床処理槽５・・・反応部６・・・沈殿部８・・・隔壁９・・・エアリフト壁１０．２５・・・散気管

Claims

【特許請求の範囲】

（１）好気性微生物を内部に保持し、廃水を好気的に浄
化する流動床処理槽と、この流動床処理槽の処理水を導入して溶存酸素を補給す
る酸素溶解槽と、酸素補給後の前記処理水を導入して押出し流れにより浄
化する固定床処理槽と、を具備することを特徴とする廃水処理装置。
（２）前記流体床処理槽は、外筒と、この外筒より上部に位置して外筒とほぼ同一径
を有する内壁筒とから成る反応部と、前記外筒と一体に
、かつ前記内壁筒の外側に形成される沈澱部と、から成ることを特徴とする請求項（１）記載の廃水処理
装置。