JPH07299491A - 汚水処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 汚水処理装置１において、被処理水を活性汚
泥処理する曝気室３の内部に、室内の自然水頭を駆動圧
として活性汚泥混合液を固液分離する膜分離装置１０を
設け、曝気室３と隔壁４を介して分離された濾液室５を
設ける。曝気室３と濾液室５とを、一端が膜分離装置１
０の膜透過側に接続するとともに、他端が膜分離装置１
０の頂部より下方の適当位置において濾液室５に導かれ
た濾液管１５により、連通させる。濾液管１５の他端に
電磁弁１６を設置する。 【効果】 被処理水の流入量の変動を調整する槽やポン
プを要することなく、活性汚泥処理と膜分離処理とを行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生活排水処理、下水処
理、産業排水処理などに用いられる汚水処理装置に関
し、特に流入汚水量の変動にかかわらず活性汚泥法と膜
分離法とを行える汚水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】生活排水処理、下水処理、産業排水処理
などに用いられる汚水処理装置として、たとえば図２に
示したようなものが知られている。このような汚水処理
装置においては、被処理水供給管３１より被処理水を導
入して、スクリーン３２などを設けた濾過部３３を通過
させる間にきょう雑物を除去し、この被処理水を受入室
３４に貯留するとともに、その適当量をエアリフトポン
プ３５などにより曝気室３６に導いている。

【０００３】そして、被処理水を曝気室３６内の活性汚
泥混合液と混合し、ブロワ３７などの給気手段より曝気
装置３８を通じて曝気空気を供給する好気的条件下に曝
気空気の気泡流を利用して攪拌しながら、活性汚泥の作
用によって被処理水中の有機物や窒素分を除去してい
る。また、活性汚泥混合液中に浸漬して設けた膜分離装
置３９の濾液側にポンプ４０により吸引負圧を供給し、
濾過膜の表裏に圧力差を生ぜしめることによって、濾過
膜により固液分離を行い、活性汚泥を室内に残留させる
とともに、濾過膜を透過した濾液を取り出している。

【０００４】そして、この濾液を消毒部４１に導いて滅
菌器４２で衛生上支障のないように消毒し、その後、濾
液室４３を経て浄化処理水４４として装置の外部へ流出
させている。

【０００５】このとき、受入室３４内の上部と膜分離装
置３９の上方とにそれぞれ液位計４５，液位計４６を設
け、これらの液位計４４，４５により測定される液位に
基づいて、被処理水３１の流入量とポンプ４０により引
き抜く濾液量との調整を行うとともに、濾過膜を浸漬状
態に維持する活性汚泥混合液の最低液位Ｌを確保するよ
うにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような汚水処理装置を５〜５０人規模の小型合併浄化
槽として用いようとすると、コスト・機器の信頼性・維
持管理面の制約から吸引ポンプや液位計の設置は難し
く、実用化されていないのが現状である。

【０００７】また、合併浄化槽は、規模が小さくなるほ
ど流入汚水量の変動が大きくなるのが通常なので、膜分
離法を導入するためには流量調整機能が不可欠である。
また、従来の膜分離法においては、濾過膜を洗浄する間
隔を長く保つために一般に定流量濾過を行っており、流
入汚水量が変動する状態において定流量濾過を行うため
には流量調整機能を有する槽が必要である。

【０００８】本発明は上記問題を解決するもので、簡単
な構成でありながら、流入汚水量の変動にかかわらず活
性汚泥処理と膜分離処理とを行える汚水処理装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の汚水処理装置は、被処理水供給管より導入
される被処理水を好気条件下で活性汚泥により生物学的
に処理する曝気室を設け、この曝気室の内部に室内の自
然水頭を駆動圧として活性汚泥混合液を固液分離する膜
分離装置を設け、前記曝気室と隔壁を介して分離された
濾液室を設けて、前記曝気室と濾液室とを、一端が膜分
離装置の膜透過側に接続するとともに、他端が膜分離装
置の頂部より下方の適当位置において濾液室に導かれた
濾液管により連通させ、前記濾液管の他端に電磁弁を設
置し、この電磁弁を、曝気室内における液位を膜分離装
置より上方の一定範囲内に維持しながら間欠開閉制御す
る制御手段を設けたものである。

【００１０】

【作用】上記構成により、曝気室に導入された被処理水
は室内の活性汚泥と混合され、好気条件下で活性汚泥の
作用により生物学的に処理されるとともに、この活性汚
泥混合液に浸漬して設けられた膜分離装置により、室内
の自然水頭を駆動圧として固液分離される。このとき、
濾液管の他端が膜分離装置の頂部より下方の適当位置に
おいて濾液室に導かれているので、曝気室内の自然水頭
が大きな駆動圧として利用される。

【００１１】そして、曝気室への被処理水の流入量が多
くなり室内の液位が上昇して自然水頭が大きくなると、
濾過速度が大きくなり、逆に、曝気室への被処理水の流
入量が少なくなり室内の液位が低下して自然水頭が小さ
くなると、濾過速度が小さくなる。このようにして被処
理水の流入量の変動に合わせて濾過速度が自動的に変化
する結果、被処理水の流入量の変動の影響が緩和され
る。

【００１２】そして、被処理水の流入量と濾液室へ送ら
れる濾液量とのバランスより、曝気室内の液位が膜分離
装置より上方の一定下限の液位まで低下したときは、制
御手段により電磁弁が閉じられて固液分離は停止され、
その後、曝気室内の液位が上昇して、膜分離装置より上
方の一定上限の液位に達したときに、電磁弁が開かれて
固液分離が再開される。このようにして、膜分離装置を
活性汚泥混合液中に浸漬状態に維持しつつ、さらに制御
手段により電磁弁を間欠開閉しながら、固液分離が行わ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の一実施例の汚水処理装置を
示し、本体１は、被処理水供給管２より導入される被処
理水を好気条件下で活性汚泥により生物学的に処理する
曝気室３と、この曝気室３と隔壁４を介して分離された
濾液室５とで構成されており、濾液室５には排出管６が
設けられている。

【００１４】曝気室３内には、被処理水供給管２の開口
部を覆って、スクリーン７などを備えた濾過部８が設け
られるとともに、上部に室内の活性汚泥混合液の液位を
測定する液位計９が、タイマー機能をも備えた制御装置
９ａに接続して設けられている。また、隔壁４の近傍
に、室内の自然水頭を駆動圧として活性汚泥混合液を固
液分離する浸漬型の膜分離装置１０が設けられている。
なお、曝気室３は、最大水頭差が２ｍとなるように構成
されている。

【００１５】膜分離装置１０は、上下が開口する箱状の
ケーシング１１の内部に膜カートリッジ１２を適当間隔
で並列に配置しており、各膜カートリッジ１２の膜透過
側に連通させて吸引チューブ１３と吸引ヘッダー管１４
とを順次設けている。そして、吸引ヘッダー管１４に一
端を連通させて濾液管１５が設けられていて、この濾液
管１５の他端は膜カートリッジ１２の下部より５〜１０
ｃｍ下方の適当位置で隔壁４を貫通して濾液室５内に導
かれている。濾液管１５の他端部には、制御装置９ａに
接続する電磁弁１６が設けられている。膜カートリッジ
１２の下方には、被処理水に曝気空気を供給する曝気装
置１７がブロワ１８に接続して設けられている。

【００１６】濾液室５内には、排出管６の開口部を覆っ
て、滅菌器１９を備えた消毒部２０が設けられるととも
に、室５内の被処理水を消毒部２０へ導くポンプ２１が
設けられている。

【００１７】また、装置の天部には保守管理のための開
口部２２，２３が形成され、それぞれに蓋２２ａ，２３
ａが設けられている。以下、上記構成における作用を説
明する。

【００１８】被処理水供給管２より被処理水を導入する
と、被処理水は濾過部８を通過する間にスクリーン７な
どによってきょう雑物が除去され、次いで曝気室３内の
活性汚泥混合液に混合される。そして、被処理水は、ブ
ロワ１８より曝気装置１７を通じて曝気空気が供給され
る好気的条件下、曝気空気の気泡流により攪拌されつつ
活性汚泥の作用により生物学的に処理され、被処理水中
に含まれていた有機物や窒素分が除去される。

【００１９】また、曝気室３内の活性汚泥混合液は、濾
液管１５の他端を膜カートリッジ１２の下部より下方の
適当位置において濾液室５に導いたことにより利用でき
る広範な自然水頭を駆動圧として、膜カートリッジ１２
により固液分離される。そして、活性汚泥は室内に維持
され、濾過膜を透過した濾液は吸引チューブ１３と吸引
ヘッダー管１４とを経て濾液管１５より濾液室５へ送ら
れる。

【００２０】このとき、曝気室３内の液位は液位計９に
より測定されていて、被処理水の流入量と濾液室５へ送
られる濾液量とのバランスより曝気室３内の液位が低下
して、膜カートリッジ１２より上方の一定下限の液位Ｌ
Ｌに達したときは、液位計９より送られた電気信号にも
とづいて制御装置９ａによって電磁弁１６が閉じられ、
固液分離は停止される。そして、曝気室３内の液位が上
昇して、膜カートリッジ１２より上方の一定上限の液位
ＨＬに達したときに、制御装置９ａによって電磁弁１６
が開かれ、固液分離が再開される。このようにして、膜
分離装置１０を活性汚泥混合液中に浸漬状態に維持しな
がら、さらに制御装置９ａのタイマー機能により電磁弁
１６を間欠的に開閉しつつ、固液分離が行われる。

【００２１】なお、このようにして間欠的に固液分離が
行われる間、曝気室３への被処理水の流入量が多くなっ
て自然水頭が大きくなると濾過速度が大きくなり、逆
に、曝気室３への被処理水の流入量が少なくなって自然
水頭が小さくなると濾過速度が小さくなる。この結果、
被処理水の流入量の変動の影響が緩和され、被処理水を
貯留する曝気室３内の空間を小さくできる。

【００２２】上記した間欠運転方法において、平均孔径
約０．４μｍ、同１μｍ、同３μｍの精密濾過膜を使用
し、水頭を変化させて透過流束を測定したところ、運転
する間に徐々に目詰まりを生じて透過流速が低下したも
のの、いずれの濾過膜も自然水頭のみで連続運転方法に
比べて半年以上長く濾過を行うことができた。また、こ
れらの濾過膜を洗浄するに際しても、水頭差を利用して
固液分離を行う方法であるため、ポンプ等により吸引濾
過する従来の方法のように膜面堆積物が堅く緻密になら
ず、洗浄が容易であった。

【００２３】濾液室５に流入した被処理水は適宜、ポン
プ２０によって消毒部１９へ導かれ、滅菌器１８により
消毒された後に排出管６より装置の外部へ排出される。
濾液室５に流入した被処理水が自然流下により消毒部１
９へ導かれるように装置を構成してもよい。装置のメン
テンスが必要になった時は、蓋２１ａ，２２ａを開い
て、開口部２１，２２より作業を行う。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、曝気室内
の活性汚泥混合液を室内の自然水頭を駆動圧として膜分
離装置により固液分離するようにし、その濾液を膜分離
装置の頂部より下方の適当位置において濾液管により濾
液室に送るようにしたため、ポンプを用いることなく、
室内の自然水頭を広範に利用して固液分離できる。この
とき、自然水頭の変動に合わせて濾過速度が自動的に変
化するので、被処理水流入量の変動を調整するために別
途受入槽を設けたり、膜装置の上方に大きな空間を設け
たりすることが不要になる。また、電磁弁によって曝気
室内の液位が膜分離装置より上方の一定範囲の液位に維
持されるので、膜分離装置を浸漬状態に維持できる。さ
らに、電磁弁によって膜分離装置が間欠運転されるの
で、膜面に堅い緻密な堆積物は形成されず、濾過膜の洗
浄間隔を長くできるとともに洗浄が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の汚水処理装置の全体構成を
示した説明図である。

【図２】従来の汚水処理装置の全体構成を示した説明図
である。

【符号の説明】

１ 汚水処理装置 ２ 被処理水供給管 ３ 曝気室 ４ 隔壁 ５ 濾液室 ９ 液位計 9a 制御装置 10 膜分離装置 15 濾液管 16 電磁弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理水供給管より導入される被処理水
   を好気条件下で活性汚泥により生物学的に処理する曝気
   室を設け、この曝気室の内部に室内の自然水頭を駆動圧
   として活性汚泥混合液を固液分離する膜分離装置を設
   け、前記曝気室と隔壁を介して分離された濾液室を設け
   て、前記曝気室と濾液室とを、一端が膜分離装置の膜透
   過側に接続するとともに、他端が膜分離装置の頂部より
   下方の適当位置において濾液室に導かれた濾液管により
   連通させ、前記濾液管の他端に電磁弁を設置し、この電
   磁弁を、曝気室内における液位を膜分離装置より上方の
   一定範囲内に維持しながら間欠開閉制御する制御手段を
   設けたことを特徴とする汚水処理装置。