JPH07112191A

JPH07112191A - 生物濾過装置

Info

Publication number: JPH07112191A
Application number: JP5260688A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kazuma; 数馬謙二; Shoichi Mori; 省一森; Shigekazu Takahashi; 鷹觜重和
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1995-05-02

Abstract

(57)【要約】【目的】設備および処理工程の簡略化と集約化を図ると
ともに、廃水処理能力の増大、逆洗間隔の延長および逆
洗水量の低減を図る。【構成】廃水処理槽１の下部に接続される廃水供給管２
と、廃水処理槽１の上部に接続される処理水排水管４
と、廃水処理槽１内に上流側から下流側に向けて配設さ
れる浮上性濾過床１０、沈降性濾過床９および浮上性濾
過床８と、沈降性濾過床９の下部に配設される空気供給
管１１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種有機化合物を含む
工場廃水、食品廃水、クリーニング廃水等の種々の産業
廃水および下水、家庭廃水等の一般廃水の処理に係わ
り、とくに、廃水中に混入している固形分等のＳＳ（Su
spended Solid:懸濁粒子）を捕捉して濾過除去すると同
時に、この濾過処理では除去できない汚濁物質を微生物
の作用で好気性処理もしくは嫌気性処理を行って分解
し、増殖・遊離微生物等を濾過除去することにより、廃
水を清浄化処理する生物濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通常の濾過処理では除去できない
汚濁物質を微生物の作用で好気性処理もしくは嫌気性処
理を行って分解し、増殖・遊離微生物等を濾過除去する
ことにより、廃水を清浄化処理する生物濾過装置が知ら
れている。

【０００３】この場合の廃水処理の方法としては、単一
槽内に沈降性濾材もしくは浮上性濾材のいずれか１種類
の濾材で構成した単層の濾過床を設け、廃水を上向流或
いは下向流で流し、濾過床で接触酸化処理させて清浄化
する方法があり、また、生物処理装置（活性汚泥装置、
バイオリアクター等）に、濾過器や遠心分離機等を組み
合わせて、上流側の生物処理装置からの処理水中に混入
してくる増殖・遊離微生物等のＳＳを下流側の濾過器等
で除去して清浄化する方法もある。

【０００４】これらの従来技術は、廃水中に混入してい
る固形分等の濾過機能と、汚濁物質を酸化分解する際に
副生する増殖微生物や微生物の死骸等のＳＳを捕捉する
機能とを併せて有するため、処理水を常時清浄に維持で
きるとともに、通常の活性汚泥装置で不可欠であった汚
泥沈澱槽が不要になるという利点を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法のうち、単一槽内に濾材を設け廃水を単層濾過
床内で接触酸化処理させる方法においては、運転経過に
伴い濾過床の特定部分に増殖微生物や微生物の死骸等の
ＳＳが付着閉塞するため、圧力損失が増加し長時間の継
続運転が困難になるという問題を有している。すなわ
ち、生物濾過においては、酸素供給量が十分であれば空
気注入位置の上側周辺部で集中的に汚濁物質を分解する
ため、濾過床の特定箇所で微生物が激しく増殖する。こ
の増殖微生物等のＳＳを濾材の濾過機能で捕捉除去する
ため、空気注入位置の上側周辺部で特に閉塞が激しく、
経時的に濾過床の特定部分での圧力損失が増加し、長時
間の継続運転が困難になる。

【０００６】この圧力損失の増加に対しては、一定時間
毎に空気、水等による濾過床の逆洗復旧が不可欠である
が、頻繁に逆洗を繰り返すと逆洗水量の増加につなが
り、通常、汚濁した逆洗水は回収、再処理する必要があ
るため、逆洗水量の増加は、処理設備の必要能力の増加
および運転負荷の増大等につながるという問題を有して
いる。

【０００７】また、上記従来の方法のうち、生物処理装
置に濾過器等を組み合わせる方法においては、生物処理
装置側での圧力損失の増加は問題ないが、下流側の濾過
器側で圧力損失が増加するという問題を有し、また、処
理設備、処理工程および運転が複雑になるという問題を
有している。

【０００８】本発明は上記課題を解決するものであっ
て、設備および処理工程の簡略化と集約化を図るととも
に、圧力損失の増加を制御することにより、廃水処理能
力の増大、逆洗間隔の延長および逆洗水量の低減を図る
ことができる生物濾過装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の生物
濾過装置は、廃水処理槽１の下部に接続される廃水供給
管２と、廃水処理槽１の上部に接続される処理水排水管
４と、廃水処理槽１内に上流側から下流側に向けて配設
される浮上性濾過床１０、沈降性濾過床９および浮上性
濾過床８と、浮上性濾過床１０の上部で沈降性濾過床９
の下部に配設される空気供給管１１とを備えることを特
徴とする。なお、上記構成に付加した番号は、本発明の
理解を容易にするために図面と対比させるためのもの
で、これにより本発明の構成が何ら限定されるものでは
ない。

【００１０】

【作用】通常の浮上性濾材または沈降性濾材のいずれか
１種類を用いた単層濾過床では、廃水上向流の場合、浮
上性濾材による生物濾過では、圧力損失の増加に伴い廃
水処理量が減少し、沈降性濾材による生物濾過では、圧
力損失の増加に伴い濾材の一部が浮上し、ＳＳが処理水
中に漏れ出してしまう。しかしながら、本発明において
は、例えば図１に示すように、下部の沈降性濾過床９の
空気供給位置に増殖微生物や微生物の死骸等のＳＳが付
着し、圧力損失が増加すると、これにより一部のＳＳお
よび濾材が浮上するため、圧力損失は殆ど増加せず、浮
上したＳＳは、下流側の浮上性濾過床８で捕捉でき、浮
上性濾過床８の圧力損失が上限に達するまで沈降性濾過
床９および浮上性濾過床８の両方の能力を最大限活用で
きる運転継続が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明の生物濾過装置の１実施例を示
す構成図である。

【００１２】廃水処理槽１の下部には、廃水供給管２お
よび逆洗水排水管３が接続され、廃水処理槽１の上部に
は、処理水排水管４および逆洗水供給管５が接続されて
いる。廃水処理槽１内には、金属または樹脂製のネット
部材６、７が固定され、ネット部材６の下方には、浮上
性濾材が充填された浮上性濾過床８が構成され、ネット
部材７の上方には、沈降性濾材が充填された沈降性濾過
床９が構成され、ネット部材７の下方に浮上性濾材が充
填された浮上性濾過床１０が構成されている。そして、
浮上性濾過床１０の上部で沈降性濾過床９の下部に空気
供給管１１が配設されている。また、空気供給管１１の
下部にも逆洗水供給管５′が接続されるとともに、浮上
性濾過床８と沈降性濾過床９の間にも逆洗水排水管３′
が接続されている。

【００１３】前記浮上性濾材および沈降性濾材は、微生
物を付着、増殖可能にさせる多数の粒状体からなり、そ
れぞれネット部材６、７により上部または下部に流出し
ないようにされている。浮上性濾材は、表面が多孔性の
発泡性高分子、繊維状高分子、発泡スチロールを球形、
ペレット型、星型等の形状に成形したものを用い、沈降
性濾材としては、粒状活性炭、多孔性高分子濾材、砂、
アンスラサイト、セラミックボール等を球形、ペレット
型、星型等に成形したものを用いる。これらの濾材は、
濾材径（０．５〜２０ｍｍ程度）、細孔含有率、比重を
変えることにより、濾過床の濾過性能および微生物付着
性能を調整し、また、増殖微生物や微生物の死骸等のＳ
Ｓによる濾過床の閉塞状況を制御可能にしている。小径
濾材で構成する濾過床は、微生物保持量が多くなり、接
触酸化能力が高いが圧力損失の増加が大きく、閉塞しや
すい。このため濾材径の大小を組み合わせることで分解
能力、圧力損失を調整する。また、脱燐効率改善のため
に、各濾過床に炭酸カルシウム粉末もしくは炭酸カルシ
ウムを含むサンゴ砂、貝殻等を混入してもよいし、浮上
性濾材および沈降性濾材中に炭酸カルシウ成分を混入し
て成形してもよい。これらの炭酸カルシウム類は、化学
反応で脱燐するため槽内に存在させるだけでよい。

【００１４】上記構成からなる生物濾過装置の廃水処理
方法について説明する。廃水は廃水供給管２から廃水処
理槽１の下部に供給され、上向流となって各濾過床１
０、９、８を通って処理水排水管４に向けて流れる。先
ず、廃水は、上流側の浮上性濾過床１０において通常の
濾過処理が行われた後、中央部の沈降性濾過床９および
下流側の浮上性濾過床８において、濾過できなかった廃
水中の汚濁物質が微生物による好気性処理により分解除
去され、清浄な処理水は処理水排水管４から排水され
る。

【００１５】上流側の浮上性濾過床１０においては、空
気が供給されず微生物の発生が少ないため、運転経過に
伴う圧力損失の増加は少ない。運転経過に伴い、沈降性
濾過床９の空気供給位置に増殖微生物や微生物の死骸等
のＳＳが付着し、圧力損失が増加すると、これにより一
部のＳＳおよび濾材が浮上するため、圧力損失は殆ど増
加せず、浮上したＳＳは、下流側の浮上性濾過床８で捕
捉でき、浮上性濾過床８の圧力損失が上限に達するまで
運転継続が可能となる。

【００１６】そして、浮上性濾過床８の圧力損失が上限
に達すると、廃水処理を停止し逆洗水供給管５、５′か
ら逆洗水を供給し、各濾過床８、９、１０に付着した増
殖微生物や微生物の死骸等を除去し、この汚濁した逆洗
水は逆洗水排水管３、３′を経て排水され、ＳＳ分を除
去した後、次回の運転で廃水供給管２に戻され廃水処理
される。逆洗後の運転再開時には濾材表面に残っていた
微生物が酸化分解・増殖機能を復活する。なお、供給し
た空気の残りは廃水処理槽１の上部から抜いて処理水と
分離してもよいし、処理水とともに下流へ導入してもよ
い。

【００１７】従来の生物濾過装置として、濾過床高さ２
ｍ、浮上性濾材の粒径３．０ｍｍ、原廃水のＢＯＤ負荷
＝３．７ｋｇ／ｍ³ 日、濾過速度２ｍ／Ｈ、温度１７
℃、ｐＨ＝６．８の条件下で実験したところ、原廃水の
ＢＯＤ＝１４７ｍｇ／ｌが処理水ＢＯＤ＝１３．４ｍｇ
／ｌまで低下した。この場合、最大圧力損失の増加０．
７ｋｇ／ｃｍ² を目処に処理した結果、１日に１回の逆
洗で圧力損失の増加に対処することができた。上記装置
に図１の実施例を適用した結果（浮上性濾過床８は高さ
２ｍ程度で構成する）、例えば、同一処理量での処理を
前提とするならば、逆洗の頻度を２日に１回に延長で
き、１日に１回の逆洗頻度を前提とするならば、２倍の
処理量で廃水処理することができる。

【００１８】図２は、本発明の生物濾過装置の他の実施
例を示す構成図である。なお、図１の実施例と同一の構
成については、同一番号を付けて説明を省略する。本実
施例においては、上流側の浮上性濾過床１０Ａの長さを
長くして、廃水のＳＳ濾過機能にＳＳの嫌気性処理機能
を持たせるようにしている。また、圧力損失の増加が激
しい場合には、嫌気性処理部分および好気性処理部分を
多段にして廃水供給位置を移行することにより、圧力損
失の増加に対処することもできる。

【００１９】以上、本発明の１実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記実施例においては、
濾過床を三段に構成しているが、さらに多段とすること
により処理能力を増大させることも可能である。

【００２０】また、純酸素、酸素富化空気、オゾン等の
供給により微生物の高活性を維持して能力改善が可能で
ある。すなわち、酸素が多量に供給されれば微生物の接
触酸化能力が活発になり、また、オゾンの注入により、
ある種の微生物が特に高活性となることがあるからであ
る。

【００２１】さらに、本発明を複数基並列に配置して交
互に運転、逆洗をすることにより、安定した継続運転を
行うことも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、汚泥沈澱槽や汚泥濃縮のための濾過器が不要と
なるため、設備および処理工程の簡略化と集約化を図る
ことができるとともに、濾過床において圧力損失の増加
を分散することにより、廃水処理能力の増大、逆洗間隔
の延長および逆洗水量の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の生物濾過装置の１実施例を示す構成図
である。

【図２】本発明の生物濾過装置の他の実施例を示す構成
図である。

【符号の説明】

１…廃水処理槽、２…廃水供給管、３、３′…逆洗水排
水管４…処理水排水管、５、５′…逆洗水供給管、６、７…
ネット部材８…浮上性濾過床、９…沈降性濾過床、１０…浮上性濾
過床１１…空気供給管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】廃水処理槽の下部に接続される廃水供給管
と、該廃水処理槽の上部に接続される処理水排水管と、
前記廃水処理槽内に上流側から下流側に向けて配設され
る浮上性濾過床、沈降性濾過床および浮上性濾過床と、
前記沈降性濾過床の下部に配設される空気供給管とを備
えることを特徴とする生物濾過装置。
【請求項２】前記上流側の浮上性濾過床で嫌気性処理を
行わせることを特徴とする請求項１に記載の生物濾過装
置。