JPH10314554A - 膜分離活性汚泥法 - Google Patents

膜分離活性汚泥法

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JPH10314554A
JPH10314554A JP9126609A JP12660997A JPH10314554A JP H10314554 A JPH10314554 A JP H10314554A JP 9126609 A JP9126609 A JP 9126609A JP 12660997 A JP12660997 A JP 12660997A JP H10314554 A JPH10314554 A JP H10314554A
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JP
Japan
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ferrite powder
separation membrane
activated sludge
membrane
water
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Application number
JP9126609A
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English (en)
Inventor
Katsumi Iwasaki
克己 岩崎
Kunio Miyasaka
邦夫 宮坂
Masaaki Miyaki
将昭 宮木
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理装置をコンパクト化することができしか
も分離膜の表面を清浄化できる膜分離活性汚泥法を提供
する。 【解決手段】 金属製分離膜22を有するろ過モジュー
ル2と散気管3とを備えた生物反応槽1内に、有機性物
質を含む汚水中にフェライト粉末6が添加された被処理
水を導入し、ろ過モジュール2内を減圧して処理水を得
ると共に、フェライト粉末6により金属製分離膜22の
表面を洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機性物質を含む
汚水を生物学的に処理し、生成する汚泥状反応物質を固
液分離する膜分離活性汚泥法に関する。
【0002】
【従来の技術】下水や各種排水などの汚水中の有機物を
生物反応により分解処理する活性汚泥法では、汚水を生
物反応槽に供給し、この反応槽内で汚水中の有機物を空
気の存在下で微生物(好気性細菌)により分解・除去
し、活性汚泥を形成する。この活性汚泥の固形分は、沈
澱槽内で沈降されて水から分離され、掻き集められて、
次工程(脱水工程)に送られ、一方上澄水は集水されて
別工程に送られる。また沈澱槽内で濃縮された活性汚泥
の一部は、生物反応槽に返送されて、生物反応槽内の固
形分の濃度を維持して、微生物による分解反応を維持で
きるようにされる。
【0003】しかしながら、この活性汚泥法では、水量
あるいは汚泥濃度の負荷が変動すると、処理水質が低下
する及び沈澱された汚泥の濃度が低いので、次工程に送
る濃縮汚泥量が増大するという問題がある。
【0004】このような問題点を解消するために、生物
反応槽内に、ろ過モジュールを有する膜分離装置を浸漬
配置し、ろ過モジュールの二次側を減圧することにより
透過水を得ることが提案されている(例えば、特公平4
−70958号参照)。この膜分離活性汚泥法によれ
ば、沈澱槽が不要となるので、下水処理場の設置面積を
低減することができ、又活性汚泥の沈降分離性が問題で
ならなくなるといった利点を有する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら膜分離活
性汚泥法では、生物反応槽内の汚水中に高分子物質が生
成するため、高分子物質が分離膜の表面に付着・堆積
し、透過流束が低下するという問題がある。そこで生物
反応槽内で生成された汚泥状反応物質を含む混合溶液に
セラミックス系粉末を添加し、この混合溶液を流動化せ
しめ、混合溶液中のセラミックス粉末により膜モジュー
ルの表面を洗浄することが提案されているが(特開平9
−24373号参照)、洗浄効果が十分ではないといっ
た問題がある。
【0006】したがって本発明の目的は、分離膜の表面
を確実に洗浄することができ、もって透過流束を大きく
することのできる膜分離活性汚泥法を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、金属製分離膜を有するろ過モジ
ュールと散気手段とを備えた生物反応槽内に、有機性物
質を含む汚水中にフェライト粉末が添加された被処理水
を導入し、ろ過モジュール内を減圧して処理水を得ると
共に、フェライト粉末により金属製分離膜の表面を洗浄
する、という技術的手段を採用した。
【0008】
【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を添付図面に基
いて説明する。図1は本発明を実施するための装置の一
例を示す概略断面図、図2は図1のA−A矢視図、図3
は図2のB−B断面図、図4は図3のC部拡大図であ
る。図1において、1は生物反応槽であり、その内部に
は、汚水が貯留されると共に、減圧ポンプ4に接続され
たろ過モジュール2とブロア5に接続された散気管3が
浸漬配置されている。また汚水中には、フェライト粉末
6が分散されている。フェライト粉末はMO・nFe2
3(M:Ba、Sr、Pbの内の1種以上、n=5−
6)の一般式で表わされる組成を有する平均粒径が10
μm以下(通常1〜3μm位)の強磁性体粒子である。
【0009】図2、3に示すように、ろ過モジュール2
は、一対の分離膜22とこれらの周縁部を支持するスペ
ーサ23とを有する。分離膜22とスペーサ23とで囲
まれた集水空間25の内部には、分離膜間の間隔を維持
するためのギャップスペーサ25が嵌装されている。ス
ペーサ23の側部には集水空間24と連通する集水孔2
8及び排水口29が形成されている。
【0010】次に分離膜22の構造を図4により説明す
る。分離膜22は、オーステナイト系ステンレス鋼(S
US304、SUS316等)製金網からなる基体22
1とその上に形成された多孔質層222とを有する。基
体221は平面とほぼ直交する方向に網目を有する金網
で形成されている。このような金網としては、縦線が横
線よりも太く、その横線を互いに相接して並べた平畳織
り金網(JIS G 3555DW)、太い縦線と横線と
で織り、その横線を互いに相接して並べかつ縦線、横線
を互いに2本以上づつ乗り越して交じらせた綾畳織り金
網(JIS G3555)あるいは縦に5本程度、横に
7本程度の線をそれぞれ一括して織ったむしろ織り金網
(JIS G 3555)を用い得る。
【0011】本発明において、上記金網はその表面に金
属微粉末を保持できるようにするために網目はある程度
微細であることが必要なので、上述した特定の織り方を
した金網を用い、さらに金網の表面に均一な厚さの多孔
質層を形成できるようにするため圧延することが必要で
ある。その圧延率は20〜50%の範囲とすることが望
ましい。圧延率が20%未満ではその効果がなく、一方
圧延率が50%を越えると、網目が必要以上に微細化さ
れて、濾過抵抗が過大になる。圧延後の金網の厚さは
0.2〜0.4mmとすることが望ましい。これは金網
の厚さが0.2mm未満であると、剛性が不足し、一方
0.4mmを越える濾過抵抗が大きくなりすぎてしまう
からである。
【0012】多孔質222は、オーステナイト系ステン
レス鋼(例えばSUS 316)からなる金属粉末を溶
媒(例えば水)と混合して得られたスラリー(固形分6
0〜80重量%)を基体221の表面に塗布し、乾燥後
800〜1000℃の温度で焼結することによって得ら
れる。ここで濾過性能の点から、上記金属粉末として粒
径の異なる2種類の粒子を使用し、基体の表面に大粒径
金属粒子からなる第1の多孔質層223を形成し、次い
でその上に小粒径金属粒子からなる第2の多孔質層22
4を形成することが望ましい。例えば細孔径が0.5μ
mの分離膜を得ようとする場合は、厚さ0.4mmの平
畳織り金網(#40/200メッシュ、SUS 31
6)を圧下率30%でロール圧延して厚さ0.28m
m、網目径42μmの基体21を作成し、その表面に粒
径7μm以上の粒子からなるSUS316粉末を水と混
合したスラリー(固形分濃度80重量%)を塗布、乾燥
後大気中で950℃の温度で1hr焼結し、次いでその
表面に粒径7μmより小さい粒子からなるSUS 31
6粉末を水と混合したスラリー(固形分濃度80重量
%)を塗布、乾燥後840℃の温度で10hr焼結すれ
ばよい。
【0013】また細孔径が0.1μmの分離膜を得よう
とする場合は、上記と同様の基体を作成し、上記と同様
の第1の多孔質層を形成後圧下率10%でロール圧延
し、次いで粒径5μm以下の粒子からなるSUS 31
6粉末を水と混合したスラリー(固形分濃度80重量
%)を塗布、乾燥後790℃の温度で10hr焼結して
第2の多孔質層を形成し、次いで圧下率15%でロール
圧延すればよい。このようにして得られた多孔質層は、
0.1〜0.5μmの空孔径と10〜100μmの厚さ
を有することが好ましい。空孔径が小さすぎると濾過抵
抗が大きくなりすぎて透過流速が低下し、空孔径が大き
すぎると、下水処理や排水処理に使用しても微細な異物
を阻止できなくなり、清浄な透過液を得ることができな
い。多孔質層の厚さは、全体として、10〜100μm
の範囲とする。多孔質層の厚さが薄いと強度が不足し、
一方多孔質の厚さが大であると、濾過抵抗が大きくな
り、透過流速が低下してしまう。
【0014】上記の構成によれば、次のようにして汚水
の活性汚泥処理を行うことができる。有機物を含む汚水
は生物反応槽1内に供給され、ブロア5から散気管3を
介して汚水中に供給された空気のバブリングで活発に動
いている微生物により有機物が分解され、活性汚泥が形
成される。また生物反応槽1内に配置されたろ過モジュ
ール2の二次側をポンプ4で減圧することにより、処理
水が得られる。ここで汚水中の活性汚泥の微粒子の一部
は金属製分離膜22の表面に付着する。
【0015】しかして生物反応槽1内の汚水中には活性
汚泥との親和性が大であるフェライト粉末が分散されし
かもフェライト粉末は散気管3から供給された空気によ
り常に流動しているので、分離膜の表面はこのフェライ
ト粉末で洗浄され、膜表面への有機物の付着・堆積を抑
制することができる。さらに分離膜は金属材料で形成さ
れているので、フェライト粉末で強く摺擦しても損傷す
ることはなく、長期にわたって使用することが可能とな
る。上記のフェライト粉末は、予め汚水と混合してから
生物反応槽内に供給しても、あるいは、生物反応槽中に
供給された汚水に供給してもよい。ただしフェライト粉
末の添加量は少なすぎると洗浄効果が少なく、多すぎる
と処理工程で発生する汚泥の量が増加するので、1,0
00〜12,000mg/Lの範囲が好ましい。
【0016】
【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳細に説明
する。SUS316製平畳織金網(#40/200)を
圧延して厚さ280μmの基体を準備し、その上に平均
粒径9μmのSUS316L粉末を60μmの厚さに塗
布後焼結(150℃×10hr)してから圧延し(圧下
率10%)、次いで平均粒径5μmのSUS316L粉
末を50μmの厚さに塗布後焼結(790℃×10h
r)してから圧延(圧下率15%)して平均粒径0.1
μm、厚さ1mmの平膜を作成した。この平膜を用いて
図2及び3に示す膜モジュール(総膜面積0.1m2
を組立て、図1に示す生物反応槽1の内部に配置した。
【0017】この装置に下水(COD220mg/L、
BOD200mg/L)を供給すると共に、生物反応槽
内に空気を供給しながらBaフェライト粉末(平均粒径
1μm)を添加し(添加濃度:2000mg/L)、次
いで膜モジュールの二次側を約0.5気圧に減圧し、2
4時間連続吸引を行った。初期の透過流束は11m3
2/hrで、24時間後の透過流束は4.2m3/m2
/hrであった。また比較のために、Baフェライト粉
末を添加しない以外は上記と同様の条件で実験を行った
結果、初期の透過流束に対して、24時間後の透過流束
は0.2m3/m2/hrに低下した。上記のことから、
本発明によれば、透過流束の低下を抑制できることがわ
かる。
【0018】
【発明の効果】以上の記述の如く、本発明によれば、生
物反応槽内に浸漬配置した金属製分離膜の表面をフェラ
イト粉末を含む活性汚泥流で洗浄するので、処理装置の
コンパクト化が可能となりかつ透過流束の低下を有効に
防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための装置の一例を示す概略
図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】図2のB−B断面図である。
【図4】図3のC部拡大図である。
【符号の説明】
1 生物反応槽、2 ろ過モジュール、3 散気管、1
0 フェライト粉末、22 分離膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製分離膜を有するろ過モジュールと
    散気手段とを備えた生物反応槽内に、有機性物質を含む
    汚水中にフェライト粉末が添加された被処理水を導入
    し、ろ過モジュール内を減圧して処理水を得ると共に、
    フェライト粉末により金属製分離膜の表面を洗浄するこ
    とを特徴とする膜分離活性汚泥法。
JP9126609A 1997-05-16 1997-05-16 膜分離活性汚泥法 Pending JPH10314554A (ja)

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Cited By (6)

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