JPH10180274A - 生物濾過装置 - Google Patents

生物濾過装置

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Publication number
JPH10180274A
JPH10180274A JP8347532A JP34753296A JPH10180274A JP H10180274 A JPH10180274 A JP H10180274A JP 8347532 A JP8347532 A JP 8347532A JP 34753296 A JP34753296 A JP 34753296A JP H10180274 A JPH10180274 A JP H10180274A
Authority
JP
Japan
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raw water
tank
filter medium
water
medium layer
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Pending
Application number
JP8347532A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Watanabe
敦 渡辺
Tomoaki Tanaka
倫明 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生物濾過槽内のSSを可溶化して原水中のS
S性BOD成分の有効利用を図り、これにより高い窒素
除去性能で処理することを可能とする。 【解決手段】 浮上性濾材層6及び散気管8が設けら
れ、浮上性濾材層6の散気管8より上部が硝化部、下部
が脱窒部とされた生物濾過槽3において、循環水を原水
よりも上方に導入し、逆洗排水を原水導入部よりも上方
から排出する。 【効果】 循環水を原水導入位置より上方に導入するこ
とにより、原水導入部の液上昇流速を従来よりも大幅に
低減し、原水中のSSを槽下部に滞留させるようにす
る。保持されたSSは微生物により分解され、槽内のB
OD/N比が高く保たれることになる。逆洗排水を、原
水導入位置より上方から排出するため、殆どのSSが逆
洗時に排出されることなく槽内に保持され、分解が促進
されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は浮上性濾材よりなる
生物濾過層を有する生物濾過装置に係り、特に、この生
物濾過層の中間の位置に散気管を設け、散気管の下部を
嫌気性の脱窒部、散気管の上部を好気性の硝化部とし、
処理水の一部を循環処理することで硝化脱窒を行う生物
濾過装置において、流入水中のSS性BOD成分の有効
利用を図ることにより窒素除去性能を高めた生物濾過装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、産業排水や下水等の生物的窒素除
去法として、槽内に浮上性濾材よりなる生物濾過層を形
成し、この生物濾過層の高さ方向の途中部分に散気管を
設け、、散気管の下部を嫌気性の脱窒部、散気管の上部
を好気性の硝化部とし、処理水の一部を循環処理するこ
とで硝化脱窒を行う循環式硝化脱窒法を基本原理とした
一槽式生物濾過法が知られている。この方法は、従来の
浮遊方式の硝化脱窒法に比べて、 高負荷処理が可能であるため装置のコンパクト化が
図れる。即ち、浮上性濾材は、小粒径で表面積が大きい
ため、濾材に付着する生物膜の保持量は極めて大きく、
その結果、高負荷運転で高水質の処理水を得ることがで
きる。 曝気槽や沈殿池の汚泥管理が不要なため運転管理が
容易である。即ち、一槽式であるため別途曝気槽を必要
とせず、また、濾材表面に微生物を付着させているた
め、処理水の固液分離に沈殿池を必要としない。しかし
て、この点からも、装置の小型化、設置スペースの省ス
ペース化が図れる。 といった優れた効果を奏する。
【0003】図2は、従来の一槽式生物濾過装置を示す
系統図であり、この装置は、最初沈殿池1、原水枡2、
生物濾過槽3及び逆洗排水槽4で主に構成されている。
【0004】この装置では、原水はまず配管11より最
初沈殿池1に導入され、ここで沈殿処理され初沈処理水
はポンプP1 を備える配管12より原水枡2に送給され
る。この最初沈殿池1の沈降汚泥は配管13より抜き出
され系外へ排出される。
【0005】原水枡2には生物濾過槽3の処理水の一部
が循環水としてポンプP2 及び循環配管14により導入
されている。
【0006】生物濾過槽3は、上部に透水性支持部材5
が水平に設置され、その下側に浮上性濾材層6が設けら
れ、透水性支持部材5の上側に逆洗用の処理水の貯留部
7が形成され、この貯留部7内にポンプP2 が浸漬され
ている。浮上性濾材層3の高さ方向の途中には散気管8
が設けられ、散気管8よりも上側が好気性の硝化部、下
側が嫌気性の脱窒部とされている。また、生物濾過槽3
の下部には、原水流入管15と逆洗排水排出管16が接
続され、これらの配管にはそれぞれその途中にバルブ1
5A,16Aが設けられている。また、生物濾過槽3の
上部には処理水排出管17が接続されている。
【0007】浮上性濾材としては、例えば、ポリスチレ
ン、ポリプロピレンやウレタン樹脂等を直径1〜10m
mの球体や不定形状に発泡成形した、比重が水より小さ
い濾材が用いられる。
【0008】原水枡2内の水は、原水流入管15より生
物濾過槽3の下部に導入され、浮上性濾材層6を上向流
で流れる間に、散気管8よりも下側の濾材層6で脱窒処
理され、散気管8よりも上側の濾材層6で硝化処理され
る。処理水の一部は配管14より原水枡2に循環され、
残部は配管17より系外へ排出される。
【0009】なお、この処理水のうち、原水枡2に循環
する循環水量は、窒素の除去率により異なるが、通常の
場合、流入原水(初沈処理水)量の2〜3倍(循環比2
〜3倍)程度である。
【0010】このような生物濾過装置では、処理を継続
することによって浮上性濾材層6にSSが蓄積され濾過
抵抗が増大するため、濾過抵抗が所定の値となったと
き、或いは、所定の期間処理を継続した後、浮上性濾材
層6を逆洗する必要がある。
【0011】浮上性濾材層6の逆洗に当っては、原水流
入管15のバルブ15Aを閉じ、逆洗排水排出管16の
バルブ16Aを開く。これにより、貯留部7内の水が浮
上性濾材層6内を下降し、浮上性濾材層6を下方に展開
させ、内部に捕捉されていたSSを放出させ、余剰の生
物膜を剥離除去して逆洗する。逆洗排水は配管16から
逆洗排水槽4に排出される。
【0012】このような逆洗は、一般に、1〜2日に1
回の頻度で実施される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このような生物濾過装
置による窒素除去に当っては、原水中のBODと窒素
(N)の比率が窒素除去性能を高める上で重要な因子と
なり、例えば、下水の窒素除去では、一般に、BOD/
N比は3倍以上であることが必要である。しかし、実際
の下水のBOD/N比は3倍以下であることが多く、特
に低い場合には2.5倍を下回る場合もある。この場合
には、BOD不足により窒素除去性能が低下する。従っ
て、BOD/N比を好適な範囲に保って窒素除去性能を
高く維持するためには、原水中のSS性BOD成分、即
ち、SSの分解可溶化で生じるBOD成分を有効に窒素
除去に利用できるようにすることが重要である。
【0014】しかしながら、一般に、浮遊式活性汚泥法
の反応槽内の汚泥の滞留時間は5日以上であるのに対
し、生物濾過装置では、1〜2日に1回の割合で頻繁に
逆洗を行う必要があることから、浮上性濾材層に捕捉さ
れたSS成分は、十分な分解を受けずに逆洗により槽外
へ排出されてしまう。
【0015】このように生物濾過装置では、原水中のS
S性BOD成分を有効に利用することなく排出してしま
うため、BOD/N比が低く、このため、十分な窒素除
去性能を得られない場合がある。
【0016】本発明は上記従来の問題点を解決し、生物
濾過槽内のSSを可溶化して原水中のSS性BOD成分
の有効利用を図り、これにより高い窒素除去性能で処理
することを可能とする生物濾過装置を提供することを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の生物濾過装置
は、槽内に浮上性濾材層が形成された生物濾過槽と、該
浮上性濾材層の下方に原水を導入する原水導入手段と、
該浮上性濾材層の上方位置から処理水を槽外へ抜き出す
処理水排出手段と、前記浮上性濾材層の高さ方向の途中
部分に設けられた散気管と、該生物濾過槽の処理水の一
部を該浮上性濾材層の下方位置に循環水として導入する
循環手段と、該浮上性濾材層の下方位置から逆洗排水を
槽外へ排出する逆洗排水排出手段と、を備え、前記散気
管より上の浮上性濾材層で好気処理を行い、散気管より
下の浮上性濾材層で嫌気処理を行うようにした生物濾過
装置において、前記循環手段による循環水の導入位置及
び前記逆洗排水排出手段による逆洗排水の抜き出し位置
は、前記原水導入手段による原水の導入位置よりも上方
とされていることを特徴とする。
【0018】本発明の生物濾過装置では、原水量に対し
て水量の多い循環水の導入手段と、原水導入手段とを分
け、循環水を原水導入位置より上方に導入することによ
り、原水導入部の液上昇流速を従来よりも大幅に低減
し、原水中のSSを槽下部に滞留させるようにする。
【0019】例えば、原水と循環水とを同一配管から生
物濾過槽下部に導入する従来方式では、導入部の液上昇
流速が72〜96m/日であったものが、本発明では原
水導入部の液上昇流速は24m/日と1/3〜1/4に
大幅に低減される。この流速は、ほぼ沈殿池と同等の速
度であり、流入SSは沈殿分離され、生物濾過槽下部に
保持される。そして、保持されたSSは微生物により分
解され、見掛け上原水のBODが上昇したのと同等の効
果がもたらされ、生物濾過槽内のBOD/N比が高く保
たれることになる。
【0020】また、本発明では、逆洗排水を、原水導入
位置より上方から排出するため、上述の如く、生物濾過
槽下部に保持されたSSが逆洗時に槽外へ排出されるこ
とも殆どない。即ち、従来法では、逆洗排水を生物濾過
槽の最下部から排出しているため、逆洗時に、殆どのS
Sが排出されてしまうが、本発明では、槽下部に滞留し
ているSSが逆洗時に排出されることは殆どなく、これ
らのSSは生物濾過槽内に保持され、分解が促進される
ようになる。
【0021】本発明では、このように生物濾過槽内のS
Sが分解されるため、浮上性濾材層のSSによる濾過抵
抗の増大が抑制され、これにより濾過継続時間を長く、
逆洗頻度を少なくすることも可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の生
物濾過装置を詳細に説明する。
【0023】図1は本発明の生物濾過装置の実施の形態
を示す系統図である。図1において図2に示す部材と同
一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【0024】この生物濾過装置は、最初沈殿池1の初沈
処理水が配管12により直接生物濾過槽3の下部に導入
され、バルブ14Aを設けた循環配管14が浮上性濾材
層6の直下近傍に直接連絡され、また、逆洗排水排出管
16がこの循環配管14と同レベルに設けられている点
が図2に示す従来の生物濾過装置と異なり、その他は同
様の構成とされている。なお、図2において、循環配管
14と逆洗排水排出管16とは弁14A,16Aを介し
て連結された構成とされている。
【0025】原水の処理に当っては、バルブ14Aを
開、バルブ16Aを閉とする。
【0026】まず、配管11より原水を最初沈殿池1に
導入し、初沈処理水をポンプP1 を備える配管12より
生物濾過槽3の下部に導入する。また、生物濾過槽3の
上部の貯留部7からポンプP2 により処理水の一部を抜
き出し、循環水として循環配管14より、浮上性濾材層
6の直下近傍に導入する。
【0027】原水(初沈処理水)及び循環水は、生物濾
過槽内を上向流で流れ、浮上性濾材層6を通過する間に
硝化・脱窒処理されるが、その際、原水量の約2〜3倍
の流量で流入する循環水は、浮上性濾材層6の直下近傍
から、比較的速い流速で槽内を上昇する。
【0028】一方、循環水の導入部よりも下方に導入さ
れた原水は、この循環水の導入部よりも下方の槽下部の
領域では、循環水の上昇流に直接巻き込まれることなく
比較的遅い流速で槽内を上昇する。このため、原水中の
SSはこの槽下部で沈降分離され、保持されるようにな
る。そして、槽下部に保持されたSSは微生物により分
解され、BOD成分となり、脱窒に利用される。
【0029】このため、浮上性濾材層6においては、B
OD/N比が高く維持され、効率的な窒素除去を行え
る。
【0030】また、このように、原水中のSSを槽下部
に保持して分解することで浮上性濾材層6に捕捉される
SS量が低減され、これにより浮上性濾材層6の濾過抵
抗の増大が抑制され、長期に亘って濾過を継続すること
が可能となる。
【0031】浮上性濾材層6の逆洗に当っては、ポンプ
1 及びP2 を停止し、バルブ14Aを閉、バルブ16
Aを開とし、貯留部7内の水を浮上性濾材層6内を流下
させ、浮上性濾材層6を下方に展開させて内部に捕捉さ
れていたSSを放出させると共に、余剰の生物膜を剥離
除去する。
【0032】本発明では、この逆洗による逆洗排水を浮
上性濾材層6の直下近傍から抜き出し、槽最下部から抜
き出さないため、槽下部に保持されたSSの大部分が逆
洗排水により槽外に排出されることが防止される。この
点からも、槽内のSSの分解が促進される。
【0033】このように、本発明では、生物濾過槽に流
入する原水中のSSの上昇及び逆洗時の槽外排出を防止
して、槽下部に保持することで、分解を促進し、SS性
BOD成分を脱窒に有効利用することが可能となる。
【0034】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0035】実施例1,比較例1 図1に示す本発明の生物濾過装置(実施例1)又は図2
に示す従来の生物濾過装置(比較例1)により処理を行
った。
【0036】生物濾過槽の流入原水である初沈処理水の
水質はいずれもBOD:84mg/L,SS:110m
g/L,T−N:36mg/Lである。
【0037】また、生物濾過槽の装置仕様及び運転条件
は下記の通りとし、実施例1及び比較例1では同条件と
した。
【0038】浮上性濾材層高さ:3m 散気管設置位置:浮上性濾材層下部より1m上方の位置
(脱窒部長(高さ):1m,硝化部長(高さ):2m) 濾過速度:25m/day 通気速度:7m/hr 循環比:2倍 逆洗頻度:2日に1回の割合 逆洗は、流速50m/hrの水洗1分、流速12m/h
rの空気洗浄1分からなる工程を3回繰り返した後、上
記流速の水洗を5分行った。
【0039】運転開始後約1ケ月後の処理水水質は表1
に示す通りであり、本発明によれば脱窒性能が大幅に向
上することがわかる。
【0040】
【表1】
【0041】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の生物濾過装
置によれば、流入SSの分解が促進され、生物濾過槽内
のBOD/N比を高く維持することができるため、窒素
除去性能が著しく向上し、高水質処理水を得ることがで
きる。また、濾過継続時間を長くすることができ、逆洗
頻度を低減して、処理効率及び採水量の向上を図ること
もできる。また、濾材層の下方に沈殿滞留部を有するた
め、最初沈殿池を省略して処理を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生物濾過装置の実施の形態を示す系統
図である。
【図2】従来の生物濾過装置を示す系統図である。
【符号の説明】
1 最初沈殿池 2 原水枡 3 生物濾過槽 4 逆洗排水槽 5 透水性支持部材 6 浮上性濾材層 8 散気管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】槽内に浮上性濾材層が形成された生物濾過
    槽と、 該浮上性濾材層の下方に原水を導入する原水導入手段
    と、 該浮上性濾材層の上方位置から処理水を槽外へ抜き出す
    処理水排出手段と、 前記浮上性濾材層の高さ方向の途中部分に設けられた散
    気管と、 該生物濾過槽の処理水の一部を該浮上性濾材層の下方位
    置に循環水として導入する循環手段と、 該浮上性濾材層の下方位置から逆洗排水を槽外へ排出す
    る逆洗排水排出手段と、を備え、前記散気管より上の浮
    上性濾材層で好気処理を行い、散気管より下の浮上性濾
    材層で嫌気処理を行うようにした生物濾過装置におい
    て、 前記循環手段による循環水の導入位置及び前記逆洗排水
    排出手段による逆洗排水の抜き出し位置は、前記原水導
    入手段による原水の導入位置よりも上方とされているこ
    とを特徴とする生物濾過装置。
JP8347532A 1996-12-26 1996-12-26 生物濾過装置 Pending JPH10180274A (ja)

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JP8347532A JPH10180274A (ja) 1996-12-26 1996-12-26 生物濾過装置

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JP (1) JPH10180274A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000296398A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Nippon Steel Corp 排水中の脱窒素処理装置
JP2010540245A (ja) * 2007-10-08 2010-12-24 グリーンワット 固定生物膜を用いる被洗浄嫌気性消化槽(flushedanaerobicdigester)
CN114031174A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 广州市水之道生态环境修复有限公司 一种太阳能环流曝气悬浮型生物滤池

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