JPH09276885A - 浮上性濾材を用いた生物膜濾過装置 - Google Patents

浮上性濾材を用いた生物膜濾過装置

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JPH09276885A
JPH09276885A JP9853996A JP9853996A JPH09276885A JP H09276885 A JPH09276885 A JP H09276885A JP 9853996 A JP9853996 A JP 9853996A JP 9853996 A JP9853996 A JP 9853996A JP H09276885 A JPH09276885 A JP H09276885A
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JP
Japan
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tank
raw water
filter
filter material
pipe
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JP9853996A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Shiraishi
光広 白石
Kazuhisa Fukunaga
和久 福永
Morio Sakata
守生 坂田
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近年、濾材に発泡プラスチック等の水より軽
い濾材を用いた生物膜濾過装置が開発されている。しか
し、この『浮上濾性濾材を用いた生物膜濾過装置』は、
逆洗時、濾材が自らの浮力により濾過槽上部支持板と干
渉し逆洗不良が発生。長期の使用で処理水質が悪化す
る。 【解決手段】 本発明は、濾過槽内の水面の静置状態の
位置を濾過槽上部支持板の下面より低い位置に調整し、
濾過槽下部支持板の下方に槽内液吸い込み管を取り付
け、また、濾過槽上部支持板の下に槽内液吸い込み管よ
り吸い出した槽内液を噴出する槽内液噴出管を取り付
け、上記2管を循環ポンプにて連結、槽内液を循環さ
せ、槽内に下向流を発生させるとともに逆洗用気体を濾
過槽に供給。浮上濾材を攪拌・流動させることにより浮
上濾材を洗浄するものである。結果、効果的な逆洗が可
能になり、良好な処理水質が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、し尿、食品
排水、各種有機性産業排水等の有機性汚水を処理する装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】旧来から、下水の処理は、例えば、『下
水道施設計画・設計指針と解説 財団法人日本下水道協
会 1994』に記載されているように、一般に活性汚
泥処理法が採用され、処理フローとしては、最初沈殿
池によって粗いSS(浮遊物質:suspended solids)の
沈殿除去、曝気槽にて微生物(活性汚泥)の働きを用
い汚濁物質の除去(生物処理)、最終沈殿池によって
微生物の固液分離。という工程を通じ、処理水を得てい
る。
【0003】しかし、前記活性汚泥法は、多大な設置面
積と建設費を要し、また、曝気槽におけるエアレーショ
ン用の空気量が多くそのため、ブロワーの電力が大き
い。また、SSの沈降分離が不安定で、安定した処理水
を得るためには熟練した運転員が必要であり、小規模施
設には向かないという欠点も有している。近年、好気性
生物膜濾過法が開発されている。この方法は、例えば
『下水道施設計画・設計指針と解説 財団法人日本下水
道協会 1994』に記載されている。砂、アンスラサ
イト、活性炭などの粒状個体による濾材層に下水を下向
流で流下させると共に、散気管等から空気泡を上向流で
上昇させ、向流接触させて処理する装置である。その場
合、濾材層の濾材表面には好気性生物膜が付着してお
り、この濾材層に於いて、生物処理とSSの濾過除去と
が同時に行われることが、最大の特徴となっており、維
持管理が容易であるという長所を持っている。
【0004】しかし、好気性生物膜濾過法は、原水のS
Sが多い場合や、SSが少なくても溶解性BODが高い
場合には、濾材層の目詰まりが、速やかに進行し、濾材
の洗浄が頻繁に必要になり、処理効率が悪くなるという
欠点があった。
【0005】一方、濾材として、発泡プラスチック等の
水よりも軽い濾材すなわち、浮上濾材を用いた生物膜濾
過法が提案されている。この方法は従来の、砂・アンス
ラサイト等が用いられる生物膜濾過法と比べ、濾材の
表面積が大きいため微生物の保持量が多く高い処理効率
をもつ、濾材の懸濁物質保持量が大きく圧損が増大し
にくい、逆洗が容易であり且つ磨耗が少ない、という
長所がある。
【0006】しかし従来の、浮上性濾材を用いた生物膜
濾過装置の逆洗においては、浮上濾材がその浮力により
濾過槽上部支持板に押さえつけられた状態で洗浄される
ので、濾材が下方に展開しないため、逆洗時に濾材が十
分に攪拌・流動されず、逆洗回数を増やす等の必要があ
った。
【0007】この従来装置の欠点を解消するために、特
開平8−10523公報には、図2に示すような、浮上
濾材の上側への流出を防止するための、濾過槽上部支持
板を処理槽内に少なくとも有する水処理装置又は濾過装
置において槽内の水面の位置を濾過槽上部支持板の下
面より低い位置になるように調整する工程と、空気等
を供給し洗浄する工程と、空気等の供給を停止した後
水面の位置が浮上濾材層の厚さよりも小さい値だけ下が
るように排水する工程を有する浮上濾材の洗浄方法が提
案されている。
【0008】この従来装置では、逆洗工程に入る前に槽
内の水面の静置状態の位置を濾過槽上部支持板の下面よ
り低い位置に調整することにより従来の問題であった、
浮上性濾材が浮力により、濾過槽上部支持板に押さえつ
けられる状態は発生せず、洗浄効果が向上する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来装置
も、基本的に、散気のみでの逆洗であるために、濾材が
十分に下方に展開しないために、濾材の十分な攪拌・流
動はできず、濾材を十分流動させるには過大なブロワ
ー能力が必要になる。逆洗効率が悪いため、結果、長
期間の使用では、濾材の閉塞等が発生し処理水質が悪化
するという欠点があった。本発明は、上記従来装置の欠
点を解消し、逆洗が効率的にできるように改良し、結
果、良好な処理水が長期間に亘り得られる、濾過装置を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、濾過槽内上方部及び下方部に支持板を設
け、濾過槽上部に浮上性の濾材を充填し、上向流で原水
を通水する生物膜濾過装置において、上記装置の濾過槽
下部支持板の上方に逆洗用散気管を設け、また、濾過槽
上部支持板の下方に槽内液吸い込み管より吸い出した槽
内液を噴出する槽内液噴出管を設け、上記2つの管を循
環ポンプにて連結し、槽内液を循環することをできるよ
うにしたことを特徴とする上向流式生物膜濾過装置であ
る。この装置において、濾過槽内の水面の静置状態の位
置を濾過槽上部支持板の下面より低い位置に調整し、濾
過槽内液を循環ポンプによって循環させて槽内に下向流
を発生させると共に、逆洗用散気管より空気を供給して
上向流を発生させ、浮上濾材を攪拌流動させることによ
って、浮上濾材を洗浄するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に示す本発明の浮上性濾材を
用いた生物膜濾過装置は、濾過槽10の上部に比重が1
より小さい濾材からなる浮上性濾材層11を形成し、そ
の下部に処理・逆洗兼用散気管14を配置してある。濾
過槽上部支持板12は、浮上濾材で形成されている濾過
層11を保持している。濾過槽下部支持板13は、水抜
き工程時の濾材の濾過槽10外への流出防止、及び循環
用ポンプ23作動時の濾材の循環ポンプへの吸い込み防
止を行っている。
【0012】尚、処理・逆洗兼用散気管14の取り付け
位置は、濾過槽下部支持板の直上が望ましい。これは、
濾過槽下部支持板は濾材の流出を防止するために支持板
の目が小さいため、処理・逆洗兼用散気管14が、濾過
槽下部支持板13の下方にあると、逆洗時の大量の散気
に対して十分な空気の通路が確保できず、濾過槽下部支
持板13の下方にエア溜まりが発生し、循環用ポンプが
エアを吸い込むことにより下向流が発生しなくなり濾材
が下方に展開されず流動性が悪化し逆先効率が低下する
からである。また、処理・逆洗兼用散気管14と浮上濾
材槽11との距離はできるだけ離れているほうが望まし
い。これは、処理・逆洗兼用散気管14と浮上濾材層1
1との距離が近いと、浮上濾材が展開するスペースが狭
くなり、逆洗時の流動性が悪く逆洗効率が低下するから
である。更に、濾過槽下部支持板13と浮上濾材層11
底部の間隔(濾材流動スペース)は浮上濾材層11の高
さの0.5〜1.0倍の間にあることが望ましい。これ
は、濾材流動スペースが小さいと濾材の流動スペースが
小さくなり結果、逆洗不良が発生するからである。ま
た、濾材流動スペースが大きすぎると、水槽等のイニシ
ャルコストが高くなるからである。
【0013】浮上濾材層11を構成する比重が1より小
さい濾材としては、バーライト、木片、発泡ポリプロピ
レン、発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレンその他、発
泡プラスチック等の粒子を用いる。
【0014】濾過槽10の最下部では原水流入管15が
濾過槽10の原水流入部20に貫入している。原水流入
管15には清澄水給水管16がつながれており逆洗時清
澄水を用い逆洗を行うこともできる。また、逆洗排水及
びドレン水兼用配管24が槽外にのびている。
【0015】濾過槽10の最上部では処理水流出部21
から処理水排出管25が濾過槽10外にのびている。
尚、濾過槽10上部には濾過槽10内に導入された散気
用ガス及び原水から除去されたガス分を排出するための
排ガス口19が設けてある。
【0016】原水流入管15の上部には槽内液吸い込み
管17が貫入してあり、濾過槽上部支持板12の直下に
は、槽内液噴出管18が貫入してある。この両方をつな
ぐ循環配管22の途中に循環用ポンプ23が設けてあ
る。尚、槽内液吸い込み管17の取付は濾過槽下部支持
板13の下方、槽内液噴出管18の取り付け位置は濾過
槽上部支持板12の下方が望ましい。これは、槽内液吸
い込み管17が濾過槽下部支持板13の上方にあると循
環用ポンプ23が濾材を吸い込んでしまうからでありま
た、槽内液噴出管18が濾過槽上部支持板12の上方に
あると、濾過槽上部支持板12が目詰まりし、濾過槽1
0内に下向流をうまく発生できなくなるからである。
【0017】上記構成の本発明の汚水処理装置は以下の
ように作動させる。先ず処理用散気管14より空気、酸
素、酸素富化等の酸素含有ガスを散気する。これにより
浮上濾材の粒子表面に好気性生物膜を増殖発達させる。
【0018】この状態で、処理対象とする原水が処理用
原水供給管15を通り、濾過槽10の原水流入部20内
に供給される。流入部20内では、供給された原水中の
比較的粗大な沈降性SSが流入部20の底部の沈殿ゾー
ンに沈殿して分離される。
【0019】流入部20からの上向流は浮上濾材層11
に流入し濾材粒子表面に付着発達している好気性生物膜
によりBODが除去されると同時に、比較的微細なSS
が濾過作用により除去される。
【0020】以上の処理により、原水中のSSが沈殿及
び濾過され、溶解性BODが好気的生物作用により除去
された清澄処理水は好気性生物膜ゾーンを形成する浮上
濾材層11の頂部から濾過槽上部支持板12を通過し処
理水流出部21に入りそれから処理水排出管25を通り
排出される。
【0021】処理の継続により濾過抵抗が所定値に達し
たら、以下の様に逆洗を行う。逆洗は、任意の圧力損失
になったときや任意の時間になったとき作動させる。は
じめに、下部排出口のバルブ24vを開きドレンを行
い、濾過槽10の水位を濾材上部支持板12の下部まで
低下させる。水位を低下させる理由は、濾過塔上部支持
板12と浮上濾材との干渉を避け、濾材を流動しやすく
するためと、濾過槽下部沈殿ゾーンに堆積している沈降
スラッジを除去する事が目的である。水位が低下した
ら、バルブ24vを閉じる。それから循環用ポンプ23
を作動させ槽内液吸い込み管17から、槽内液噴出管1
8へ送水することにより、濾過槽内に下向流を発生させ
浮上性濾材層11を下方に展開する。その後濾材下部支
持板13の直上にある逆洗用散気管14より散気を行
う。
【0022】逆洗は、循環用ポンプ23による濾過槽1
0内における下向流の発生、及び逆洗用の散気により浮
上濾材層11が激しく攪拌されることにより行われる。
このことにより、濾材表面に付着したSS及び余剰生物
膜が剥離される。この工程を数分間継続した後再びバル
ブ24vをあけ、逆洗に使用した槽内液を逆洗水排出口
24より逆洗排水として排出する。逆洗排水は濾過槽1
0内より完全に排出が終了するまで行う。排出が終了し
たらバルブ24vを閉じ、清澄水給水管16より洗浄水
を水位が濾過槽上部支持板の上方になるまで送水する。
逆洗が不十分な場合は、この工程を繰り返す。濾材が完
全に洗浄されたら原水流入管15より原水を通水し通常
処理状態にもどる。
【0023】図3に主工程を示す。下記に各工程につい
ての簡単な説明を記す。 運転停止 原水の流入を停止する。 静置 静置し粗いゴミ等を沈降させる。 水面低下 濾過槽水位を濾材上部支持板13の下方まで低下させ
る。 下向流発生 循環用ポンプ23を作動させ濾過槽10内に下向流を発
生させ浮上濾材層11を下部に膨張させる。 空気洗浄 処理・逆洗兼用散気管14より散気を行い濾材を展開・
攪拌し、濾材に捕捉されたSS、汚濁物質を剥離する。 静置 剥離された汚濁物質を沈降させる。 水抜き バルブ24vを開け濾過槽10内の水を抜き洗浄工程に
より剥離した汚濁物を排出する。 水張り 清澄水流入管16より濾過層10に洗浄水を入れる。 通常運転 原水流入管15より濾過層10に原水通水する。
【0024】
【実施例】図1に示した構造の本発明の汚水処理装置1
により汚水処理を行った。用いた装置構成及び処理条件
は下記の通りであった。 「装置構成」 濾過カラム:φ350mm×3500mmH 濾材充填厚:1500mm 濾材材料:発泡ポリプロピレン 「処理条件」 処理原水:生活排水 原水水質:BOD 200mg/l ろ過速度:1.5m/H 逆洗間隔:24H 逆洗時間:20min 上記処理により得られた処理水の水質は下記の通りであ
った。 従来法 処理水BOD:25mg/l(月平均) 3ケ月連続運転で逆洗不良による汚泥詰まり発生、処理
水質悪化 今回法 処理水BOD:20mg/l(月平均) 連続運転でも汚泥詰まり発生せず処理水質は良好 結果のように実験結果は非常に良好であり、逆洗が非常
に効率よく行われていることが確認できた。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の汚水処理
装置を用いる事により効果的な逆洗が可能になり、従来
法のような逆洗不良の発生による処理性能の悪化も起こ
らず、良好な処理水質を長期間に渡り得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の生物膜濾過装置の断面図であ
る。
【図2】図2は、従来の生物膜濾過装置の断面図であ
る。
【図3】図3は、逆洗処理の主工程を示すフローチャー
トである。
【符号の説明】
10…濾過槽 11…浮上濾材層 12…濾過塔上部支持板 13…濾過塔下部支持板 14…散気管 15…原水供給管 16…清澄水供給管 17…槽内液吸い込み管 18…槽内液噴出管 19…排ガス口 20…原水流入部 21…処理水流出部 22…循環配管 23…循環用ポンプ 24…ドレン配管 24v…ドレン配管バルブ 25…処理水流出管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 濾過槽内上方部及び下方部に支持板を設
    け、濾過槽上部に浮上性の濾材を充填し、上向流で原水
    を通水する生物膜濾過装置において、上記装置の濾過槽
    下部支持板の上方に逆洗用散気管を取り付け、また、濾
    過槽下部支持板の下方に槽内液吸い込み管を取り付け、
    また、濾過槽上部支持板の下方に槽内液吸い込み管より
    吸い出した槽内液を噴出する槽内液噴出管を取り付け、
    上記2管を循環ポンプにて連結し、槽内液を循環できる
    ようにしたことを特徴とする上向流式生物膜濾過装置。
JP9853996A 1996-04-19 1996-04-19 浮上性濾材を用いた生物膜濾過装置 Withdrawn JPH09276885A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007004245A1 (en) * 2005-07-01 2007-01-11 Shott International S.R.L. Floating filtering particle filter for fluids with cleaning device and anti-reflux diffuser
JP2010184177A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Yanmar Co Ltd 生物濾過装置および陸上養殖システム
WO2018094624A1 (zh) * 2016-11-23 2018-05-31 李静 一种单池循环污水生化处理装置
WO2018094621A1 (zh) * 2016-11-23 2018-05-31 李静 污水生化处理装置

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Effective date: 20030701