JPH0636920B2 - 排水処理装置 - Google Patents

排水処理装置

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JPH0636920B2
JPH0636920B2 JP2029552A JP2955290A JPH0636920B2 JP H0636920 B2 JPH0636920 B2 JP H0636920B2 JP 2029552 A JP2029552 A JP 2029552A JP 2955290 A JP2955290 A JP 2955290A JP H0636920 B2 JPH0636920 B2 JP H0636920B2
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sludge
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俊則 京才
和明 佐藤
正宏 高橋
忠雄 川島
峯也 中村
泰宏 大久保
良宏 鍋島
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建設省土木研究所長
社団法人日本下水道施設業協会
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    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は都市下水、工場排水、家庭排水などの排水よ
り、固形物、有機性汚濁物質などを除去する排水処理装
置に関する。
従来の技術 従来微生物を利用する各種の排水処理方法があり、それ
らのもつ問題を解決することのできる排水処理方法とし
て、特開昭63-242394号に開示されたようなものが提案
された。
これは排水に酸素を溶解させる反応槽に引き続き、上向
流式反応槽において、前記排水を緩やかに上昇させ、こ
の上向流式反応槽で形成された好気性微生物群、嫌気性
微生物群、および固形物を含む自己造粒汚泥を、同反応
槽に抑留する装置であって、両反応槽をもつ反応部が複
数段設けられ、さらにこれらの反応部が前段の固液分離
用として作用する反応部と、後段の生物反応部として作
用する反応部とに区分されている。ところでこのような
既提案な排水処理装置にあっては、各反応部において散
気装置が設けられた反応槽で空気または酸素を供給し
て、上向流式反応槽で好気性の糸状性細菌を増殖させ、
自己造粒汚泥を形成することとなる。
そして前段反応部は酸素供給量が不足するため、自己造
粒汚泥の大部分を嫌気性微生物で占め、後段反応部は酸
素供給量と汚泥物質量が釣り合うため、好気性微生物が
主たる構成生物となるように運転することが重要であ
り、この際、前段反応部の嫌気性微生物により、排水中
にこの微生物の生産する硫化物が発生する。
このような排水処理装置にあっては、散気装置が設けら
れた反応槽は、単に酸素を排水中に供給するだけのもの
であるから、上向流式反応槽に比べて容積はかなり小さ
なものとすることができる。
発明が解決しようとする課題 ところで実際の運転に際しては、前段反応部の自己造粒
汚泥の一部が後段反応部に流出して、後段反応部の自己
造粒汚泥のかなりの部分を嫌気性微生物が占めることが
ある。このように嫌気性微生物が最終処理段階である後
段反応部において優占種となると、処理水中に汚濁物質
が残留して、嫌気性微生物の生産する硫化物も残留し、
処理水の水質悪化の原因となるという問題がある。また
最終段で汚泥が増えすぎると処理水中に紛れて流出し、
これまた水質悪化の原因となるという問題がある。
さらに散気装置が設けられた反応槽は、前記のようにそ
の容積を小さいものとすることができて設置スペースを
節約することができるのであるが、そのために余り容積
を小さくすると、この反応槽内で硫化物が除去されず
に、そのまま上向流式反応槽に流入し、これに流入した
さきの上向流式反応槽で生産される硫化物が加わって排
水中の硫化物濃度が上昇する。このようにして散気装置
が設けられた反応槽の流出水中の硫化濃度が3.2mg/以
上になると、該反応槽で供給された酸素のすべてが、排
水中の硫化物の酸化に消費されることとなり、この濃度
の硫化物が最終段の反応部に流入すると、この反応部を
好気的に保つことができなくなり、処理水質が悪化する
という問題もある。
そこでこの発明の目的は、前記のような既提案の排水処
理装置における問題を解決し、前段反応部の自己造粒汚
泥が後段反応部に流出することがなく、また最終段反応
部からの処理水に汚泥を混入することがなく、さらに排
水中の硫化物を効率よく酸化することのできる排水処理
装置を提供することである。
課題を解決するための手段 そこで請求項1に記載の装置は前記のような目的を達成
するために、前記のような既提案の排水処理装置におい
て、反応部が複数設けられた前段反応部と、同じく複数
設けられた後段反応部とに区別し、前段反応部は固液分
離反応部として構成し、後段反応部は生物反応部として
構成し、散気装置が設けられた各反応部より流出し、上
向流式反応部に流入する前の排水中の溶存酸素濃度を測
定する装置を設けて、該溶存酸素濃度が4mg/以下と
ならないように散気量を抑制し、さらに前段反応部に生
成する汚泥が、後段反応部に生成する汚泥に混合しない
よう、前段反応部の最終段の上向流式反応槽の上部を、
それより前段の上向流式反応槽と管路で連通し、この管
路に前記最終段の上向流式反応槽への流入水量の5%以
下の流量で余剰汚泥を、前記の前段の上向流式反応槽へ
返送するポンプを設けたことを特徴とするものである。
さらに請求項2に記載の装置は、同じく既提案の排水処
理装置において、反応部が複数設けられた前段反応部
と、同じく複数設けられた後段反応部とに区別し、前段
反応部は固液分離反応部として構成し、後段反応部は生
物反応部として構成し、散気装置が設けられた各反応部
より流出し、上向流式反応部に流入する前の排水中の溶
存酸素濃度を測定する装置を設けて、該溶存酸素濃度が
4mg/以下とならないように散気量を制御し、さらに
後段反応部の最終段の上向流式反応槽の汚泥が処理水中
に流出しないように、該反応槽の上部をそれより前段の
上向流式反応槽と管路で連通し、この管路に前記最終段
の上向流式反応槽への流入水量の5%以下の流量で余剰
汚泥を、前記の前段の上向流式反応槽へ返送するポンプ
を設けたことを特徴とするものである。
作 用 請求項1,2に記載の両発明において、散気装置が設け
られた各反応部より流出し、上向流式反応部に流入する
前の排水中の溶存酸素濃度を測定装置で測定し、その濃
度が4mg/以下となったら散気装置からの散気量を増
大して、それ以上となるようにし、排水が前段反応部の
最終段の上向流式反応槽に達すると、その上部に連結さ
れた管路を介し、該管路に設けられたポンプの作動によ
って、該反応槽に流入した水量の5%以下の流量で余剰
汚泥を引き抜いて、それより前段の上向流式反応槽に返
送し、これによって請求項1の発明にあっては、前段反
応部で生成した嫌気性微生物を主体とした汚泥が後段反
応部に流入するのを防止し、また請求項2の発明にあっ
ては、汚泥が処理水中に紛れて流出するのを防止する。
実施例 第1図はその発明の実施例の概略図である。
1は4段の反応部からなる前段反応部、2は2段の反応
部からなる後段反応部を示し、このようにこの実施例は
全部で6段の反応部を具有しているが、前後段ともこれ
以外の数となっていてもよい。
各反応部はそれぞれ散気装置3を有する反応槽4及び上
向流式反応槽6−1〜6を有する。
そして第1段の反応槽4の上部には排水流入用管路7が
設けられ、各反応槽4と上向流式反応槽6−1〜6との
下部は管路8で連結され、第1段ないし第5段の上向流
式反応槽6−1〜5の上部と、これの下流側において隣
接する反応槽4の上部は管路9で連結され、最終段の上
向流式反応槽6の上端には、処理水取出用管路11が連結
されている。
各管路8には溶存酸素濃度測定装置12が設けられ、この
測定装置12によって散気装置3から散気される酸素量が
調節されるようになっている。
前段反応部1の最終段(この実施例では4段目)の上向
流式反応槽6−4の上部と、それより前段(この実施例
では2段目)の上向流式反応槽6−2の中部とを第1返
送管路21で連結し、この返送管路21には第1汚泥ポンプ
22が設けられている。この返送管路21にはその終端近く
において、第2返送管路23の一端が連結され、この管路
23の他端は最終段の上向流式反応槽6−6の上部に連結
され、この管路23には第2汚泥ポンプ24が設けられてい
る。管路23からの分岐管25が設けられ、その上端は第5
段の上向流式反応槽6−5の中部に連結されている。
前記のような排水処理装置において、第1段目の反応槽
4の上部から管路7を介して排水が流入され、該排水は
同槽4の下部において散気装置3によって散気されて、
管路8を介して反応槽6−1に流入し、この反応槽6−
1内を上昇してオーバーフローした排水が、第2段目の
反応槽4の下部に管路9を介して流入する。
以下同様のことが各段において、前記既提案の装置と同
様にして繰返えされ、その間反応槽6−1〜6内に好気
性微性物群、嫌気性微生物群、および固形物を含む自己
造粒汚泥が抑留されて、これの作用によって生じた良質
の処理水が管路11を介して、最終の反応槽6−6から外
部に取出されることとなる。
前記のようにして排水の処理が行われる際、排水が前段
反応部1の最終段の上向流式反応槽6−4に達すると、
その上部に連結された第1返送管路21を介し、この管路
21に設けられた第1汚泥ポンプ22の作動によって、この
反応槽6−4に流入した水量の5%以下の流量で余剰汚
泥を引き抜いて、それより前段(この実施例では第2
段)の上向流式反応槽6−2に返送し、これによって前
段反応部1で生成した嫌気性微生物を主体とした汚泥が
後段反応部2に流入するのが防止される。
このことにつき実験してみたところ、従来のようにこの
ような方式を採用しない場合には、処理水中の硫化物濃
度が5mg/であったものが、前記のようにして処理し
たところ、同濃度が1.5mg/のものがえられた。
このようにして排水が後段反応部2の最終段(この実施
例では第6段)の上向流式反応槽6−6に達すると、そ
の上部に連結された第2返送管路23を介して、この管路
23に設けられた第2汚泥ポンプ24の作動によって、この
反応槽6−6に流入した水量の5%以下の流量で余剰汚
泥を引き抜いてそれより前段(この実施例では第2段)
の上向流式反応槽6−2に返送し、これによって上向流
式反応槽6−6の汚泥を一定高さ以上としないで、処理
水中に汚泥が混入するのが防止される。
このことにつき実験してみたところ、この方式を採用し
ない場合には、処理水中の固形物濃度が32mg/であっ
たものが、前記のようにして処理したところ、同濃度が
11mg/のものがえられた。
前記の際に各管路8に設けられた溶存酸素濃度測定装置
12によって、上向流式反応槽6に流入する前の排水の溶
存酸素の濃度を測定し、該濃度が4mg/以下になると
測定装置12が信号を出して、散気装置3への給気管13の
バルブの開度を大きくし、または給気ブロワの回転数を
多くして、反応槽4内への酸気量を増大し、上向流式反
応槽6への排水の溶存酸素濃度が4mg/以下とならな
いように調整する。これにより上向流式反応槽6内にお
いて、好気性糸状性細菌が安定して増殖することが確か
められた。
第2図は溶存酸素濃度が1mg/と4mg/とで運転され
た場合の汚泥の粒径μと累積パーセントとの関係をそれ
ぞれ線a,bで示し、これから溶存酸素濃度が4mg/
未満の場合には、汚泥の粒径が小さい範囲に分布し、そ
れ以上の場合に比して自己造粒汚泥の生成状態が悪いこ
とがわかる。
前記のようにして排水処理をするに際して、散気装置3
が設けられた反応槽4内に、プラスチック、不織布、木
材、セラミックなどで成形した担体を充填しておくと、
これらの担体上に排水中に残留する硫化物を酸化する能
力を有する細菌類が増殖し、この細菌類によって硫化物
が酸化されて除去される。
このことにつき実験してみたところ、この方法を採用し
ない場合には、後段反応部2の散気装置3が設けられた
反応槽4から流出する排水中の硫化物濃度が2.42mg/
であったものが、前記のようにして処理したところ、同
濃度が0.96mg/のものがえられた。
発明の効果 この発明は前記のようであって、請求項1の発明は、上
向流式反応槽へ流入する排水の溶存酸素濃度が4mg/
以下にならないように、散気装置からの給気量が常に調
整されているので、上向流式反応槽において常時安定し
て好気性糸状細菌が増殖し、汚水処理が効率良く行われ
るのに加えて、前段反応部の最終段の上向流式反応槽の
上部から該反応槽への流入水量の5%以下の流量で引き
抜いた余剰汚泥を、それより前段の上向流式反応槽へ返
送するので、前段反応部で生成した嫌気性微生物を主体
とした汚泥が後段反応部に流入するのを防止し、その流
入による処理水における汚濁物質及び硫化物の残留を防
止することができて、良質の処理水をうることができる
効果がある。
またこの発明は請求項2の発明は、上向流式反応槽へ流
入する排水の溶存酸素濃度が4mg/以下にならないよ
うに、散気装置からの給気量が常に調整されているの
で、上向流式反応槽において常時安定して好気性糸状細
菌が増殖し、汚水処理が効率良く行われるのに加えて、
後段反応部の最終段の上向流式反応槽の上部から該反応
槽への流入水量の5%以下の流量で引き抜いた余剰汚泥
を、それより前段の上向流式反応槽に返送するので、前
記最終談の上向流式反応槽内の汚泥を一定高さ以上とす
ることなく、これによって処理水中に汚泥が混入するの
を防止し、良質の処理水をうることができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の概略説明図、第2図は溶接酸素濃度
による汚泥の粒径分布を示すグラフである。 1……前段反応部、2……後段反応部 3……散気装置、4……反応槽 6……上向流式反応槽 12……溶存酸素濃度測定装置 7,8,9,11……管路、21……第1返送管路 22……第1汚泥ポンプ 23……第2返送管路、24……第2汚泥ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正宏 茨城県つくば市大字旭1番地 建設省土木 研究所内 (72)発明者 川島 忠雄 埼玉県北葛飾郡杉戸町清地1032―3 (72)発明者 中村 峯也 神奈川県横浜市緑区美しが丘西3―37―8 (72)発明者 大久保 泰宏 神奈川県横浜市港南区上大岡西3丁目13番 30号 (72)発明者 鍋島 良宏 神奈川県横浜市緑区桜台43番地6 (56)参考文献 特開 昭63−242394(JP,A) 特開 昭58−61894(JP,A) 特開 昭59−55393(JP,A) 実開 昭58−137499(JP,U) 特公 昭63−209796(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】散気装置が設けられた反応槽と、該反応槽
    に連結された上向流式反応槽とからなる反応部が多段に
    連結されている排水処理装置において、前記反応部が複
    数設けられた前段反応部と、同じく複数設けられた後段
    反応部とに区別し、前段反応部は固液分離反応部として
    構成し、後段反応部は生物反応部として構成し、散気装
    置が設けられた各反応部より流出し、上向流式反応部に
    流入する前の排水中の溶存酸素濃度を測定する装置を設
    けて、該溶存酸素濃度が4mg/以下とならないように
    散気量を制御し、さらに前段反応部に生成する汚泥が、
    後段反応部に生成する汚泥に混合しないよう、前段反応
    部の最終段の上向流式反応槽の上部を、それより前段の
    上向流式反応槽と管路で連通し、この管路に前記最終段
    の上向流式反応槽への流入水量の5%以下の流量で余剰
    汚泥を、前記の前段の上向流式反応槽へ返送するポンプ
    を設けたことを特徴とする排水処理装置。
  2. 【請求項2】散気装置が設けられた反応槽と、該反応槽
    に連結された上向流式反応槽とからなる反応部が多段に
    連結されている排水処理装置において、前記反応部が複
    数設けられた前段反応部と、同じく複数設けられた後段
    反応部とに区別し、前段反応部は固液分離反応部として
    構成し、後段反応部は生物反応部として構成し、散気装
    置が設けられた各反応部より流出し、上向流式反応部に
    流入する前の排水中の溶存酸素濃度を測定する装置を設
    けて、該溶存酸素濃度が4mg/以下とならないように
    散気量を制御し、さらに後段反応部の最終段の上向流式
    反応槽の汚泥が処理水中に流出しないように、該反応槽
    の上部をそれより前段の上向流式反応槽と管路で連通
    し、この管路に前記最終段の上向流式反応槽への流入水
    量の5%以下の流量で余剰汚泥を、前記の前段の上向流
    式反応槽へ返送するポンプを設けたことを特徴とする排
    水処理装置。
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