JPH1015574A - 汚水処理装置 - Google Patents

汚水処理装置

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JPH1015574A
JPH1015574A JP8178825A JP17882596A JPH1015574A JP H1015574 A JPH1015574 A JP H1015574A JP 8178825 A JP8178825 A JP 8178825A JP 17882596 A JP17882596 A JP 17882596A JP H1015574 A JPH1015574 A JP H1015574A
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tank
membrane separation
activated sludge
membrane
biological treatment
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Seiji Izumi
清司 和泉
Yutaka Yamada
山田  豊
Masaharu Nurishi
雅治 塗師
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流入汚水の質・量の変動に応じて曝気量を調
節することができ、低曝気量時も膜分離装置や曝気装置
を支障なく運転できる汚水処理装置を提供する。 【解決手段】 生物処理槽12と、内部に膜分離装置1
3を設置した膜分離槽14とを分離形成する。膜分離槽
14内の活性汚泥混合液17を生物処理槽12へ返送す
る返送管18を設け、生物処理槽12の内部に曝気装置
21を設け、膜分離槽14の内部に、膜分離装置13に
向けて曝気空気を供給する曝気装置25を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、生活排水などの有
機性汚水を処理する汚水処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】生活排水等の有機性汚水を処理する汚水
処理装置として、浸漬型膜分離装置を利用したものが実
用化されており、このような汚水処理装置を用いた処理
フローは一般に図4に示したようなものである。
【0003】汚水1を前処理設備2に導入して夾雑物の
除去や流量調整を行い、適当流量となった汚水3を処理
槽4に導入して、曝気装置5により曝気する状態におい
て、活性汚泥により生物処理しながら、槽内の活性汚泥
混合液6を膜分離装置7により濾過し、膜面を透過した
膜透過液8を槽外へ取り出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、汚水を処理
する際には一般に、排水の種類によってその中に含まれ
ている処理対象物の濃度が異なり、また同一排出源から
の排水でも日時によって質・量ともに変動するため、曝
気量を適宜調節する必要がある。
【0005】しかしながら、上記したような処理槽4で
は、曝気は活性汚泥混合液6への空気の接触・混合はも
ちろんのこと、膜分離装置7の膜面における濃度分極防
止や膜面洗浄を兼ねているので、曝気量を大幅に低減す
ることはできず、そのため、通常は曝気量不変の運転を
行ない、空気量が著しく過剰な場合に曝気を停止してい
るのが現状である。しかるに、曝気を停止すると、膜分
離装置7の運転も停止せざるを得ず、また曝気装置5の
空気穴が閉塞し易くなるなどの問題がある。
【0006】本発明は上記問題を解決するもので、流入
汚水の質・量の変動に応じて曝気量を調節することがで
き、曝気量が少ない際も膜分離装置や曝気装置を支障な
く運転できる汚水処理装置を提供することを目的とする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の汚水処理装置は、有機性汚
水を活性汚泥により生物処理する生物処理槽と、内部に
膜分離装置を設置して、生物処理槽より流入する活性汚
泥混合液を固液分離する膜分離槽と、膜分離槽内の活性
汚泥混合液の一部を生物処理槽へ返送する返送手段とを
備え、生物処理槽の内部に、有機性汚水の流入量および
その中に含まれる処理対象物量の変動に応じて曝気量を
調節可能な曝気装置を設け、膜分離槽の内部に、膜分離
装置に向けて連続的定常的に曝気空気を供給する曝気装
置を設けたものである。
【0008】請求項2記載の汚水処理装置は、膜分離装
置を、膜透過液を導出する膜透過液導出系を、膜分離槽
内の活性汚泥混合液の液面より下方位置で槽外の大気圧
下に開放させて、膜分離槽内の活性汚泥混合液の水頭を
濾過駆動力として重力濾過を行うように構成したもので
ある。膜透過液導出系は、膜分離槽内で内部流路を正圧
に維持できる吸引手段を介装した構成であってもよい。
【0009】請求項3記載の汚水処理装置は、生物処理
槽に、槽内の活性汚泥混合液が膜分離槽へ向けて越流す
る越流部を設け、越流部の上流側にスクリーンを設けた
ものである。
【0010】請求項4記載の汚水処理装置は、生物処理
槽を脱窒部と硝化部とに分離構成し、有機性汚水を供給
する汚水供給手段と、膜分離槽内の活性汚泥混合液を返
送する返送手段とを脱窒部に導いたものである。
【0011】上記した請求項1記載の構成によれば、生
物処理槽と膜分離槽とを別個に設けたため、生物処理槽
では、流入汚水の質・量の変動に応じた曝気量で効率よ
く生物処理することができ、膜分離槽では、膜面での濃
度分極や堆積物、曝気装置の空気穴閉塞が生じない曝気
量での連続曝気の下に膜分離装置により効率よく固液分
離できる。生物処理槽内の活性汚泥濃度は、膜分離槽内
の活性汚泥混合液を返送手段により生物処理槽へ返送す
ることにより維持できる。
【0012】請求項2記載の構成によれば、膜分離槽内
の活性汚泥混合液の水頭を濾過駆動力として重力濾過を
行うようにしたため、活性汚泥混合液の流入量に応じた
量で固液分離が行われる。また、膜面に堆積物が生じた
場合も緊密にならず、効率よく固液分離が行われる。な
お、膜透過液導出系を膜面より上方位置で、槽外の大気
圧下に開放するようにすれば、活性汚泥混合液の液位が
膜分離装置の膜面の上端位置より低下して膜が露出する
ことはない。
【0013】請求項3記載の構成によれば、生物処理槽
内の活性汚泥混合液は越流部の上流側でスクリーンによ
り濾過され、活性汚泥の一部は生物処理槽内に残留し、
汚泥濃度が低下した活性汚泥混合液が越流部より膜分離
槽へ越流していく。このため、生物処理および固液分離
ともに効率よく行われる。
【0014】請求項4記載の構成によれば、有機性汚水
は脱窒部と硝化部とに順次流入することによって、効率
よく窒素除去される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しながら説明する。図1において、汚水処理装置
10は、前処理設備より導入される有機性汚水11を活
性汚泥により生物処理する生物処理槽12と、内部に膜
分離装置13を設置した膜分離槽14とを備えている。
【0016】生物処理槽12と膜分離槽14とは仕切壁
15によって分離されていて、仕切壁15の上端部は、
生物処理槽12内の活性汚泥混合液16が膜分離槽14
内へ越流する越流部15aとなっている。
【0017】膜分離槽14内の底部より生物処理槽12
の上方まで、膜分離槽14内の活性汚泥混合液17を膜
分離槽14へ返送する返送管18が導かれており、返送
管18にポンプ19が介装されている。
【0018】生物処理槽12の内部には、越流部15a
の上流側にスクリーン20が設けられており、また槽内
中央部の底部に曝気装置21が設けられ、スクリーン2
0の下方に曝気装置22が設けられている。
【0019】膜分離槽14内に設けられた膜分離装置1
3は、たとえば図2に示したようなものであり、上下が
開口した箱枠状のケース23内の上部に、平板状の膜カ
ートリッジ24が一定間隔で平行に配列され、膜カート
リッジ24の下方に、曝気装置25が配設されている。
【0020】膜カートリッジ24は、濾板24aの両表
面に濾過膜24bを配置しており、濾板24aと濾過膜
24bとの間あるいは濾板24aの内部に形成される膜
透過液流路(図示せず)に連通する膜透過液取出口24
cが形成されている。
【0021】ケース23の上端部、すなわち膜カートリ
ッジ24の上端部よりやや上方位置には、各膜カートリ
ッジ24の膜透過液取出口24cに連通する集水管26
が設けられており、集水管26に連通して、膜透過液導
出管27が設けられている。
【0022】膜透過液導出管27は、集水管26より水
平方向に膜分離槽14の外部の貯留槽(図示せず)まで
導かれ、貯留槽内の大気圧下に開口している。28,2
9はブロワである。
【0023】上記した構成における作用を説明する。有
機性汚水11を生物処理槽12の内部に導入しつつ、曝
気装置21によって有機性汚水11の質・量に応じた曝
気量で曝気すると、有機性汚水11は槽内の活性汚泥混
合液16と混合されて仕切壁15に向かう方向に流れ、
その間に有機性汚水11中の有機物や窒素は活性汚泥に
よって効率よく除去される。
【0024】仕切壁15の近傍に達した活性汚泥混合液
16は、曝気装置22からの曝気空気によって上昇流を
形成しながらスクリーン20によって固液分離され、活
性汚泥の一部は生物処理槽12内に残留し、汚泥濃度が
低下された活性汚泥混合液16が越流部15aより膜分
離槽14の内部へ越流する。
【0025】膜分離槽14内に流入した活性汚泥混合液
17は、膜分離装置13の膜カートリッジ24より固液
分離され、濾過膜24bを透過した膜透過液が集水管2
6,膜透過液導出管27を通って貯留槽に流入する。そ
の際、膜分離装置13に作用する濾過駆動力は、活性汚
泥混合液17の液面位置から、膜透過液導出管27の開
口位置すなわち集水管26とほぼ同じ高さ位置までの水
頭であり、また、活性汚泥混合液17の水位は膜透過液
導出管27の開口位置より低下することはないため、膜
カートリッジ24は浸漬状態に維持される。
【0026】なおこのとき膜分離槽14内では、曝気装
置25によって連続曝気が行われ、曝気空気の気泡、お
よびそれにより生起される上昇水流が膜カートリッジ2
4どうしの間隙に流入して、膜面全体を均一に洗浄する
とともに、膜面における濃度分極を小さくするため、濾
過抵抗は小さくなり、効率よく固液分離が行われる。膜
カートリッジ24の膜面への汚泥堆積や、曝気装置25
の空気穴の閉塞も生じにくい。
【0027】このように、生物処理槽12と膜分離槽1
4とを分離形成したため、生物処理槽12では汚水の負
荷変動に応じて曝気量を制御して効率よく生物処理する
ことができ、膜分離槽14では、膜面での濃度分極や堆
積物、曝気装置25の空気穴閉塞が生じない曝気量での
連続曝気の下に、膜分離装置13によって効率よく固液
分離できる。
【0028】膜分離槽14内の活性汚泥混合液17が濃
縮されてきた時には、槽内底部に滞留した活性汚泥混合
液17を返送管18により生物処理槽12へ返送するこ
とにより、膜分離槽14内での固液分離効率の低下を防
止し、生物処理槽12内の活性汚泥濃度を維持すればよ
い。
【0029】なお、曝気装置21を間欠運転するように
してもよく、その場合は、単一の生物処理槽12であっ
ても窒素除去率を高められる。窒素含有率の高い有機性
汚水を処理する場合には、図3に示したように、生物処
理槽12を脱窒部12aと硝化部12bとに分離した構
成にしてもよい。脱窒部12aと硝化部12bとを図示
した順に設けた場合は、有機性汚水11を脱窒部12a
に供給するとともに、膜分離槽14内の活性汚泥混合液
17を脱窒部12aに返送するようにし、曝気装置21
は硝化部12b内に設ける。
【0030】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、生物処
理槽と膜分離槽とを分離形成することにより、生物処理
槽では、汚水の負荷変動に応じて曝気量を制御して効率
よく生物処理することができ、膜分離槽では、膜面での
濃度分極や堆積物、曝気装置の空気穴閉塞が生じない曝
気量での連続曝気の下に、膜分離装置によって効率よく
固液分離できる。生物処理槽内の曝気装置は、酸素供給
効率を主体として選定すればよいので、様々な種類の曝
気装置を使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における汚水処理装置の全
体構成を示した説明図である。
【図2】図1の汚水処理装置に設けられる従来の膜分離
装置の全体構成を示した一部破断図である。
【図3】本発明の他の実施形態における汚水処理装置の
全体構成を示した説明図である。
【図4】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】
10 汚水処理装置 11 有機性汚水 12 生物処理槽 12a 脱窒部 12b 硝化部 13 膜分離装置 14 膜分離槽 15a 越流部 16 活性汚泥混合液 17 活性汚泥混合液 18 返送管 20 スクリーン 21 曝気装置 22 曝気装置 25 曝気装置 27 膜透過液導出管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/34 101 C02F 3/34 101B

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機性汚水を活性汚泥により生物処理す
    る生物処理槽と、内部に膜分離装置を設置して、生物処
    理槽より流入する活性汚泥混合液を固液分離する膜分離
    槽と、膜分離槽内の活性汚泥混合液の一部を生物処理槽
    へ返送する返送手段とを備え、生物処理槽の内部に、有
    機性汚水の流入量およびその中に含まれる処理対象物量
    の変動に応じて曝気量を調節可能な曝気装置を設け、膜
    分離槽の内部に、膜分離装置に向けて連続的定常的に曝
    気空気を供給する曝気装置を設けたことを特徴とする汚
    水処理装置。
  2. 【請求項2】 膜分離装置は、膜透過液を導出する膜透
    過液導出系を、膜分離槽内の活性汚泥混合液の液面より
    下方位置で槽外の大気圧下に開放させて、膜分離槽内の
    活性汚泥混合液の水頭を濾過駆動力として重力濾過を行
    うように構成したことを特徴とする請求項1記載の汚水
    処理装置。
  3. 【請求項3】 生物処理槽に、槽内の活性汚泥混合液が
    膜分離槽へ向けて越流する越流部を設け、越流部の上流
    側にスクリーンを設けたことを特徴とする請求項1また
    は請求項2のいずれかに記載の汚水処理装置。
  4. 【請求項4】 生物処理槽を脱窒部と硝化部とに分離構
    成し、有機性汚水を供給する汚水供給手段と、膜分離槽
    内の活性汚泥混合液を返送する返送手段とを脱窒部に導
    いたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
    に記載の汚水処理装置。
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