JPH11128925A

JPH11128925A - 水処理装置

Info

Publication number: JPH11128925A
Application number: JP29733697A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kobayashi; 和生小林; Akihiro Ueda; 明弘上田; Kenichi Minami; 健一巳波
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】自然水頭を利用した濾過方式の処理装置で、
生物処理に必要な滞留時間を確保することができ、また
非常時などの流入量が多量の場合でも迅速に被処理水を
濾過できるだけの濾過速度を得ることが可能な構造の水
処理装置を提供する。【解決手段】被処理水を好気処理する曝気槽３内に膜
分離装置２を設置し、この膜分離装置２で分離された濾
過水を導管５を通じて曝気槽外に導くようにするととも
に、導管５の開放部６を、曝気槽３内に浮遊させたフロ
ート２１に剛直なワイヤー２２（または柔軟なワイヤー
２３）によって連結して、フロート２１の動きと同じ方
向（または反対の方向）に上下動するように構成するこ
とで、曝気槽３の水位と導管５の開放部６と水位差によ
って濾過水頭を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理水を膜分離
装置により固液分離する方式の水処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水、特に汚水を浄化する水処理装置とし
て、近年、膜分離装置を利用したものが主流になりつつ
ある。その処理方式として、活性汚泥槽中に膜分離装置
を浸漬させ、生物処理された被処理水を膜分離装置を介
して濾過する方式があり、このような処理により、被処
理水中における大腸菌やウイルスなどの病原性微生物や
懸濁物質を比較的容易に取り除くことができる。

【０００３】また、活性汚泥処理方式において、従来か
らの懸案であった汚泥の沈降性の悪化（バルキング）に
ついても、膜分離装置を介して処理水を放流することに
よって対策の必要性はなくなっている。そのうえ、従来
のような活性汚泥を沈降させて上澄み液を放流するとい
う方式と異なるため、活性汚泥を沈降させる必要がなく
汚泥濃度を高く維持することができる。従って膜分離装
置を利用した処理方式では、活性汚泥を高濃度に維持で
きるため処理槽の容積を大幅に小さくすることができ
る。

【０００４】このような膜分離装置を利用した処理方法
における問題点の一つは、濾過方式についてである。す
なわち、濾過を行うには吸引ポンプを用いるのが一般的
であるが、ポンプ自体にメンテナンスが必要であること
や、イニシャルコストや電気代がかかる等の点が濾過方
式において問題視されている。また、槽内に多量の汚水
が流入した際には、ポンプによる吸引濾過では対応でき
ず、特別な制御回路が必要になる。

【０００５】これらの点を解消するため、特開平７−２
９９４９０号公報には、自然水頭の駆動圧を利用して濾
過を行う方法が開示されている。

【０００６】この公報に記載の濾過方法によれば、ポン
プを使用しないため、コストを大幅に削減することがで
きる。また、自然水頭の変化と濾過速度との間には一般
的に相関関係が成り立ち、槽内への流入量が多くなり水
位が高くなると、自然水頭が大きくなって濾過速度も大
きくなる。逆に、流入量が少なくなり水位が低下する
と、自然水頭が小さくなって濾過水頭が小さくなる。こ
のように、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というような利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載の濾過方式では、濾過速度に影響を与える
水頭変化は曝気槽の水位だけで決定される。そのため、
被処理水の流入水量が少ない場合は、水頭の変化が小さ
くなって濾過速度が遅くなる。また、逆に被処理水の流
入水量がピーク流入時や非常時等で多くなると、濾過速
度が必要以上に速くなることから、被処理水の槽内での
滞留時間が短くなり、充分な生物処理が行われなくなっ
て濾過水の水質が悪くなるとともに、濾過速度が必要以
上に速くなり、このことが膜の劣化（目詰まり）を早め
る一因になっている。

【０００８】さらに、濾過速度に影響を与える水頭変化
が曝気槽の水位だけで決定されると、被処理水の流入水
量が少ないときに水頭の変化が小さくなるため、濾過速
度が遅くなる。また、被処理水の流入水量が多いピーク
時や非常時等で多くなると、濾過速度に対して水位が上
昇する速度の方が大きくなってしまい、曝気槽の水位が
かなり上昇する。同様に長期間連続して膜濾過を行った
ときにも膜の目詰まりの進行によって濾過速度が遅くな
り、その結果として曝気槽の水位が上昇する。従って、
これらの状況に対応するには、曝気槽の有効水深をかな
り大きくとる必要がある。

【０００９】本発明はそのような実状に鑑みてなされた
もので、コストのかからない自然水頭の駆動圧を利用し
た濾過方式の処理装置で、生物処理に必要な滞留時間を
確保することができ、もって濾過膜の劣化を防ぐことが
可能な構造の実用的な水処理装置を提供すること、及
び、コストのかからない自然水頭の駆動圧を利用した濾
過方式の処理装置で、流入水量が小さい場合、あるいは
非常時などの流入量が多量の場合や濾過膜の目詰まりが
進行した場合においても、迅速に被処理水を濾過できる
だけの濾過速度を得ることが可能な構造の実用的な水処
理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】請求項１に記載の発明
は、上記した第１の目的を達成するため、被処理水を膜
分離装置により固液分離する方式の水処理装置におい
て、被処理水を好気処理する曝気槽内に膜分離装置が設
置され、この膜分離装置で分離された濾過水が導管を通
じて曝気槽外に導かれるように構成されているととも
に、導管先端の開放部が、曝気槽内に浮遊させたフロー
トに剛直なワイヤーで連結され、そのフロートの動きと
同じ方向に上下動するように構成されていることによっ
て特徴づけられる。

【００１１】請求項１に記載の発明の水処理装置では、
濾過速度を曝気槽の水位と導管の開放部との水位差によ
って決定できる構造になっており、かつ、被処理水の流
入量が増加し、異状水位を越えたときには導管の開放部
と曝気槽の水位の差が一定になる構造になっている。こ
のことにより、非常時等で流入水量が増加した場合で
も、一定の濾過速度が得られ必要以上に濾過速度が上昇
することがなくなる。その結果、安定した水質の処理水
が得られるとともに、膜の寿命も長くなる。

【００１２】具体的には、曝気槽内に過剰の被処理水の
流入があり、異状水位を越えた場合、曝気槽の水位に連
動して動くフロート（浮き）が上昇するとともに、その
フロートと剛直なワイヤーによって連結された導管の開
放部も同程度上昇して一定の濾過水頭になる。このた
め、濾過速度が安定する構造になっている。

【００１３】請求項２に記載の発明は、上記した第２の
目的を達成するため、被処理水を膜分離装置により固液
分離する方式の水処理装置において、被処理水を好気処
理する曝気槽内に膜分離装置が設置され、この膜分離装
置で分離された濾過水が曝気槽外に導かれるように構成
されているとともに、導管先端の開放部が、曝気槽内に
浮遊させたフロートに柔軟なワイヤーで連結され、その
フロートの動きと反対の方向に上下動するように構成さ
れていることによって特徴づけられる。

【００１４】請求項２に記載の発明の水処理装置では、
濾過速度を曝気槽の水位と導管の開放部との水位差によ
って決定できる構造になっており、かつ、導管の開放部
の位置が曝気槽の水位の上下動と連動して、その逆の方
向に上下動する構造になっている。このことにより、流
入水量の変化による水位変化の約２倍の自然水頭が得ら
れることになり、少しでも速く槽内の被処理水を濾過し
て放流しなければならないような場合においても充分に
対応できる。その結果として、槽の有効水深も浅くて済
むようになる。

【００１５】具体的には、曝気槽内に被処理水の流入が
あった場合、曝気槽の水位に連動して動くフロート（浮
き）が上昇するとともに、そのフロートと柔軟なワイヤ
ーによって連結された導管の開放部が下降する。これに
より曝気槽の水位と導管の開放部との水位差が通常より
も約２倍大きくなり、濾過速度を高めることができると
いう構造になっている。

【００１６】なお、以上の請求項１，２に記載の発明の
水処理装置において、膜分離装置を設置する曝気槽の処
理方式は、活性汚泥式であってもよく、あるいは接触曝
気式であってもよく、その処理方式は特に限定されな
い。膜分離装置の膜についても平膜であっても中空糸膜
であっても構わない。

【００１７】また、膜により濾過された濾過水は導管を
通過して曝気槽外に導いているが、通常は隔壁などによ
り他槽とは独立した濾過水貯留槽が設けられ、濾過水は
その中に導管の開放部から流入し、その槽に貯留され消
毒等の処理を行った後に放流される。

【００１８】この導管の素材、硬度は、導管の内部が閉
塞しない程度で柔軟な材質のものならば、特に指定され
るものではなく、合成ビニールなどでできた柔らかい水
道ホースなどが用いられる。また、部分的には硬い塩化
ビニル製のパイプなど用いても良い。この導管の一端は
膜分離装置に連結されており、他端は濾過水貯留槽内に
て開放されているが、この開放部は曝気槽の水位に連動
して動くフロートにワイヤーで連結されている。

【００１９】さらに、導管の開放部の構造は、導管その
ものでも良いが、塩化ビニル製などの硬いパイプを接続
する方が好ましい。パイプの形状は直管でもＴ字型の管
でも良い。また、導管から濾過水を安定的に流出させる
ために、導管には絶えず濾過水が満たされている状態に
する必要がある。そのためには、導管の開放部を導管の
最下部よりも高い位置にくるように導管の長さを調節す
るか、あるいは開放部に適当な大きさの貯留槽を設け、
その貯留槽内に導管の開放部を浸漬させて貯留槽ごと上
下させる方法があるが、特に限定されるものではない。

【００２０】請求項１，２に記載の発明の水処理装置に
おいて、フロートは、曝気槽水面に浮かせて使用するも
のであり、導管の開放部とワイヤー等で連結した場合で
も、曝気槽の水位に追随して動くもの（請求項１の発明
の水処理装置の場合、異状水位を越えた時に動くもの）
であれば、特に限定はされない。フロートの材質は腐食
しにくい金属製やプラスチック製のもので、中空のもの
が用いられる。また、フロートがスムーズに上下動をし
ない場合には、フロートの動きを規制するフロート移動
筒のようなものを設けても構わない。フロート移動筒は
金属やプラスチック製の中空筒状のものが好ましい。

【００２１】請求項１，２に記載の発明の水処理装置に
おいて、濾過水貯留槽の内部に、濾過水を下流の槽へ移
送するため、もしくは放流するために揚水用のポンプを
設置しておく。このポンプも大きさ、形態、様式にこだ
わらず、空気を動力とするエアリフトポンプであっても
よいし、電気を動力とする水中ポンプなどであっも構わ
ない。

【００２２】ここで、請求項１に記載の水処理装置に用
いる剛直なワイヤーは、導管の開放部とフロートとを連
結するものであり、それらを連結した場合でもフロート
と導管の開放部の高さの差が絶えず一定になるようにす
るため、長期間にわたって切れたり変形したりしない強
度や形状を有するものであれば、特に限定されるもので
はなく、例えば金属製またはプラスチック製のワイヤー
などが用いられる。

【００２３】また、請求項１に記載の水処理装置におい
て、濾過水貯留槽側の剛直なワイヤーの長さは、導管の
開放部の位置が膜分離装置の上端と同じ高さになったと
きに止まるような長さに調節しておくことが好ましく、
こうすると、曝気槽の水位が絶えず膜面の水位よりも上
になり、膜が水面上に露出して乾いてしまうことを防止
できる。さらに、フロートと導管の開放部の高さの違
い、すなわち曝気槽の水位が異状水位になる位置は、膜
の濾過性能によっても左右されるため、膜に負担をかけ
ない程度に調節固定される。

【００２４】一方、請求項２に記載の水処理装置に用い
られる柔軟なワイヤーは、導管の開放部とフロートとを
連結するものであり、それらを連結した場合でも長期間
にわたって切れない強度と、フロートの動きに追随して
導管の開放部がスムーズに上下動するような適度の柔軟
性を有するものであれば、特に限定されるものではな
く、例えば金属製、繊維製またはプラスチック製のワイ
ヤーなどが用いられる。

【００２５】そのワイヤーの長さは、フロートの位置が
膜分離装置の上端にあるときには、導管の開放部がフロ
ートの最下部（曝気槽の水面）と同じ高さになるように
調節しておくことが好ましく、こうすると、曝気槽の水
位が絶えず膜面の水位よりも上になり、膜が水面上に露
出して乾いてしまうことを防止できる。

【００２６】なお、請求項２に記載の水処理装置におい
てでは、ワイヤーがスムーズに動くように滑車などを取
り付けておいてもよい。＜作用＞請求項１に記載の発明の水処理装置において、
曝気槽内に設置されたフロートは、異常水位以下の場合
は固定されており、導管の開放部も移動しない。

【００２７】これに対し、非常時等で曝気槽の水位が異
常水位以上に上昇すると、フロートがそれに追随して上
下し、このフロートに剛直なワイヤーで連結された導管
の開放部も、フロートの動きに連動して同じ方向に上下
する。

【００２８】すなわち、被処理水の流入によってフロー
トが異常水位を越えて例えば１０ｃｍ上昇すると、導管
の開放部も約１０ｃｍ上昇することになる。従って、濾
過水頭として絶えず一定の値を維持することができ、こ
れにより濾過速度もほぼ一定に保つことができる。この
作用は、被処理水の流入量が多くなるような非常時にな
ればなるほど顕著に現れ、その結果として、長時間濾過
速度が高くなりすぎて被処理水の槽内での滞留時間が短
くなり水質が悪くなることを防ぐことができるととも
に、膜の劣化（目詰まり）の進行を押さえることが可能
になる。

【００２９】また、フロートが異常水位まで下降した場
合、導管の開放部の移動が止まるように調節されている
ので、異常水位にまで下降した後においては、曝気槽の
水位の低下に伴って濾過速度が低下してゆき、最終的に
は膜分離装置の上端の位置で濾過水の流出は止まる。従
って、どのような状況となっても膜分離装置が、曝気槽
の水面上に露出することはない。

【００３０】請求項２に記載の発明の水処理装置におい
て、曝気槽内に設置されたフロートは、曝気槽の水位に
追随して上下し、このフロートに柔軟なワイヤーで連結
された導管の開放部が、フロートの動きに伴って反対の
方向に上下する。

【００３１】すなわち、被処理水の流入によってフロー
トが例えば約１０ｃｍ上昇すると、導管の開放部は約１
０ｃｍ下降し、濾過水頭としてトータル約２０ｃｍを確
保することができる。これにより濾過速度が非常に速く
なる。この作用は被処理水の流入量が多くなるような非
常時になればなるほど顕著に現れ、その結果として、濾
過速度が速くなり、曝気槽の水位上昇を低く抑えて早期
に定常状態の水位に戻ることが可能になる。

【００３２】また、フロートが膜分離装置の上端まで下
降した場合、導管の開放部もフロートの最下部と同じ高
さになるようにワイヤーの長さを調節しているので、濾
過水頭が０ｃｍとなり、濾過水の流出は止まる。従っ
て、どのような状況となっても膜分離装置が、曝気槽の
水面上に露出することはない。

【００３３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。

【００３４】図１及び図２は、請求項１に記載の発明の
実施の形態の構成を模式的に示す図である。

【００３５】図１及び図２に示す水処理装置１０１は、
活性汚泥処理方式の処理装置であって、曝気槽３、濾過
水貯留槽４及び嫌気槽８を主として構成されており、そ
の濾過水貯留槽４は、隔壁４ａにより曝気槽３とは完全
に仕切られ独立した槽となっている。

【００３６】曝気槽３と嫌気槽８は移流口１２を通じて
相互に連通しており、この曝気槽３と嫌気槽８の水位は
常に等しい状態が維持される。また、曝気槽３と嫌気槽
８の上部が流量調整部１５となっており、これら槽内へ
の流入水はその流量調整部１５に一時的に貯められる構
造となっている。従って、曝気槽３と嫌気槽８は、流入
する水量によって各槽の水位が上下に変動するようにな
っている。

【００３７】曝気槽３には平膜の膜分離装置２が浸漬さ
れており、この膜分離装置２の下方には曝気するための
散気装置７が設置されている。また曝気槽３にはステン
レス製で中空のフロート２１が浮かべてあり、このフロ
ート２１はアクリル樹脂製のフロート移動筒２４の内部
を上下に移動するように構成されている。

【００３８】膜分離装置２には、濾過水を濾過水貯留槽
４へと導くための導管５が連結されている。この導管５
の開放部６はフロート２１にＵ字型の剛直な金属製のワ
イヤー２２を介して連結されている。導管５の開放部６
はＴ字型の塩化ビニル製のパイプからなり、その縦管の
上部よりエア抜きができる構造となっている。

【００３９】ワイヤー２２は、フロート２１が異常水位
Ｌ2 以下となったとき（図１の状態のとき）、曝気槽３
と濾過水貯留槽４との間の隔壁４ａの上部に当たって止
まるようになっている。従って、フロート２１は異常水
位以下の場合は下方への移動が固定され、導管５の開放
部６が膜分離装置２の上端とほぼ等しい高さに固定され
る。

【００４０】濾過水貯留槽４内には揚水ポンプ２０が設
置されており、このポンプ２０の駆動により、濾過水貯
留槽４内の濾過水が下流の槽へ移送される。

【００４１】以上の本実施の形態において、膜分離装置
２の濾過速度は、曝気槽３の水位と導管５の開放部６と
の水位差によって決定される。また、定常状態では、曝
気槽３の水位は異常水位Ｌ2 以下で、その曝気槽３内に
設置されたフロート２１は異常水位Ｌ2 の位置に固定さ
れ、導管５の開放部６も移動しない。

【００４２】一方、被処理水の流入量が多くなる非常時
等で、曝気槽３の水位が異常水位Ｌ2 以上に上昇した場
合、図２に示すように、曝気槽３の水位の変動に追随し
てフロート２１が上下動し、それに連動して導管５の開
放部６がフロート２１の動きと同じ方向に上下動する。
これにより膜分離装置２の濾過水頭が絶えず一定とな
り、濾過速度もほぼ一定に保たれる。

【００４３】そして、流入水量が減少してフロート２１
が異常水位Ｌ2 まで下降すると、導管５の開放部６の移
動が止まるので、その後は曝気槽３の水位の低下に伴っ
て濾過速度は低下してゆき、最終的には膜分離装置２の
上端の位置で濾過水の流出が止まる。従って、どのよう
な状況となっても膜分離装置２が、曝気槽３の水面上に
露出することはない。

【００４４】図３は、請求項１に記載の発明の他の実施
の形態の構成を模式的に示す図である。

【００４５】図３に示す水処理装置１０２は、接触曝気
方式の処理装置であって、接触曝気槽１１、濾過水貯留
槽４、夾雑物除去槽９及び嫌気濾床槽１０によって構成
されており、この例においても、濾過水貯留槽４は、隔
壁４ａによって接触曝気槽１１とは完全に仕切られ独立
した槽となっている。なお、接触曝気槽１１内には接触
材３１が設置されており、また嫌気濾床槽１０内には濾
材３０が設置されている。

【００４６】夾雑物除去槽９と嫌気濾床槽１０は移流口
１３を通じて、また嫌気濾床槽１０と接触曝気槽１１は
移流口１４を通じてそれぞれ連通しており、これら夾雑
物除去槽９と嫌気濾床槽１０及び接触曝気槽１１の水位
は、常に等しい状態が維持される。

【００４７】また、これら３つの槽の上部が流量調整部
１６になっており、流入水は一時的にこの流量調整部１
６に貯められる構造となっている。従って、流入する水
量によって夾雑物除去槽９と嫌気濾床槽１０と接触曝気
槽１１の水位が上下に変動するようになっている。

【００４８】接触曝気槽１１には平膜の膜分離装置２が
浸漬されており、膜分離装置２の下方には曝気するため
の散気装置７が設置されている。また膜分離装置２に
は、濾過水を濾過水貯留槽４へと導くための導管５が連
結されている。

【００４９】濾過水貯留槽４内には揚水ポンプ２０が設
置されており、このポンプ２０の駆動により、濾過水貯
留槽４内の濾過水が下流の槽へ移送される。

【００５０】そして、この実施の形態においても、接触
曝気槽１１に、ステンレス製で中空のフロート２１と、
アクリル樹脂製のフロート移動筒２４が設置されてい
る。また、膜分離装置２に、濾過水を濾過水貯留槽４へ
と導くための導管５が連結されており、この導管５の開
放部６をフロート２１にＵ字型の剛直な金属製のワイヤ
ー２２を介して連結することで、被処理水の流入量が多
くなる非常時などにおいて、膜分離装置２の濾過水頭を
常に一定に維持し、濾過速度をほぼ一定に保つように構
成されている。

【００５１】図４及び図５は、請求項２に記載の発明の
実施の形態の構成を模式的に示す図である。

【００５２】図４及び図５に示す水処理装置２０１は、
活性汚泥処理方式の処理装置であって、曝気槽３、濾過
水貯留槽４及び嫌気槽８を主として構成されており、そ
の濾過水貯留槽４は、隔壁４ａにより曝気槽３とは完全
に仕切られ独立した槽となっている。

【００５３】曝気槽３と嫌気槽８は移流口１２を通じて
相互に連通しており、この曝気槽３と嫌気槽８の水位は
常に等しい状態が維持される。また、曝気槽３と嫌気槽
８の上部が流量調整部１５となっており、これら槽内へ
の流入水はその流量調整部１５に一時的に貯められる構
造となっている。従って、曝気槽３と嫌気槽８は、流入
する水量によって各槽の水位が上下に変動するようにな
っている。

【００５４】曝気槽３には平膜の膜分離装置２が浸漬さ
れており、この膜分離装置２の下方には曝気するための
散気装置７が設置されている。また曝気槽３にはステン
レス製で中空のフロート２１が浮かべてあり、このフロ
ート２１はアクリル樹脂製のフロート移動筒２４の内部
を上下に移動するように構成されている。

【００５５】膜分離装置２には、濾過水を濾過水貯留槽
４へと導くための導管５が連結されている。この導管５
の開放部６はＴ字型の塩化ビニル製のパイプからなり、
その縦管の上部よりエア抜きができる構造となってい
る。

【００５６】導管５の開放部６はフロート２１に柔軟な
金属製のワイヤー２３を介して連結されている。このワ
イヤー２３は、隔壁４ａの上部に設けられた滑車２５に
巻き掛けられており、従ってフロート２１が上下動する
と、これに伴って導管５の開放部６が、フロート２１の
動きと反対の方向に上下動する。また、ワイヤー２３の
長さは、フロート２１が膜分離装置２の上端に位置して
いるときに（図４）、曝気槽３の水位と導管５の開放部
６の高さがほぼ等しくなるように調節されている。

【００５７】濾過水貯留槽４内には揚水ポンプ２０が設
置されており、このポンプ２０の駆動により、濾過水貯
留槽４内の濾過水が下流の槽へ移送される。

【００５８】以上の本実施の形態において、膜分離装置
２の濾過速度は、曝気槽３の水位と導管５の開放部６と
の水位差によって決定され、曝気槽３内に被処理水の流
入があった場合、曝気槽３の水位に連動してフロート２
１が上昇し、これに伴って、導管５の開放部６が下降す
るので、曝気槽３の水位と導管５の開放部６との水位差
が通常よりも約２倍大きくなり、濾過速度を高めること
ができる。

【００５９】また、フロート２１が膜分離装置２の上端
まで下降した場合、図４に示すように、導管５の開放部
６もフロート２１の最下部と同じ高さになるようにワイ
ヤー２３の長さが調節されているので、フロート２１が
膜分離装置２の上端まで下降した時点で、濾過水頭が０
ｃｍとなって濾過水の流出が止まる。従って、どのよう
な状況となっても膜分離装置２が曝気槽３の水面上に露
出することはない。

【００６０】図６は、請求項２に記載の発明の他の実施
の形態の構成を模式的に示す図である。

【００６１】図６に示す水処理装置２０２は、接触曝気
方式の処理装置であって、接触曝気槽１１、濾過水貯留
槽４、夾雑物除去槽９及び嫌気濾床槽１０によって構成
されており、この例においても、濾過水貯留槽４は、隔
壁４ａによって接触曝気槽１１とは完全に仕切られ独立
した槽となっている。なお、接触曝気槽１１内には接触
材３１が設置されており、また嫌気濾床槽１０内には濾
材３０が設置されている。

【００６２】夾雑物除去槽９と嫌気濾床槽１０は移流口
１３を通じて、また嫌気濾床槽１０と接触曝気槽１１は
移流口１４を通じてそれぞれ連通しており、これら夾雑
物除去槽９と嫌気濾床槽１０及び接触曝気槽１１の水位
は、常に等しい状態が維持される。

【００６３】また、これら３つの槽の上部が流量調整部
１６になっており、流入水は一時的にこの流量調整部１
６に貯められる構造となっている。従って、流入する水
量によって夾雑物除去槽９と嫌気濾床槽１０と接触曝気
槽１１の水位が上下に変動するようになっている。

【００６４】接触曝気槽１１には平膜の膜分離装置２が
浸漬されており、この膜分離装置２の下方には曝気する
ための散気装置７が設置されている。また膜分離装置２
には濾過水を濾過水貯留槽４へと導くための導管５が連
結されている。

【００６５】濾過水貯留槽４内には揚水ポンプ２０が設
置されており、このポンプ２０の駆動により、濾過水貯
留槽４内の濾過水が下流の槽へ移送される。

【００６６】そして、この実施の形態においても、接触
曝気槽１１に、ステンレス製で中空のフロート２１と、
アクリル樹脂製のフロート移動筒２４が設置されてい
る。また、膜分離装置２に、濾過水を濾過水貯留槽４へ
と導くための導管５が連結されており、この導管５の開
放部６をフロート２１に柔軟な金属製のワイヤー２３を
介して連結し、さらにそのワイヤー２３を滑車２５に巻
き掛けることで、曝気槽３の水位と導管５の開放部６と
の水位差が通常よりも、約２倍大きくなるようにして濾
過速度を高めている。

【００６７】

【実施例】請求項１に記載の発明の水処理装置の具体的
な実施例を以下に説明する。［実施例１−１］図１に示す活性汚泥方式の水処理装置
１０１において、活性汚泥濃度を約１００００ｍｇ／Ｌ
に保った。また水処理装置１０１を５人槽で設計し、そ
れぞれの槽容積を最低水位Ｌ1 において、嫌気槽８は約
０．５ｍ³、曝気槽３は約０．５ｍ³、濾過水貯留槽４
は約０．２ｍ³とし、日々の平均流入汚水量は１．２５
ｍ ³とした。

【００６８】また、膜分離装置２には平膜を使用し、そ
の膜枚数を７枚として膜表面積を５．６ｍ²とした。散
気装置７による曝気風量は１２０Ｌ／分とし、導管５に
は塩化ビニル製の水道用パイプを使用した。フロート２
１の最下部と導管５の開放部６との高さの違いを２５ｃ
ｍとした。揚水ポンプ２０には小型の水中ポンプを用い
た。

【００６９】この水処理装置１０１を、１．２５ｍ³／
日の流入で１ヶ月間の通常運転をさせた翌日に、５Ｌ／
分の流量で２時間連続的に汚水を流入し続け、その後は
流入を停止させた。ただし、流入汚水のＢＯＤ（生物化
学的酸素要求量）は２５０ｇ／日であった。

【００７０】このときの濾過水の濾過速度を計測すると
ともに、濾過水の水質（ＢＯＤ）を分析した。ＢＯＤは
ＪＩＳＫ０１０２に基づいて測定し、ＢＯＤ除去率を算
出した。

【００７１】実験結果；流入１時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．９流入２時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．９流入３時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．８流入４時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．９３時間後のＢＯＤ除去率：９５％［実施例１−２］図３に示す接触曝気方式の水処理装置
１０２を５人槽で設計し、それぞれの槽容積を最低水位
Ｌ1 において、夾雑物除去槽９は約０．３ｍ³、嫌気濾
床槽１０は約０．６ｍ³、接触曝気槽１１は約０．８ｍ
³、濾過水貯留槽４は約０．２ｍ ³とし、日々の平均流
入汚水量は１．２５ｍ³とした。

【００７２】また、膜分離装置２には平膜を使用し、そ
の膜枚数を７枚として膜表面積を５．６ｍ²とした。散
気装置７による曝気風量は１２０Ｌ／分とし、導管５に
は塩化ビニル製の水道用パイプを使用した。フロート２
１の最下部と導管５の開放部６との高さの違いを２５ｃ
ｍとした。揚水ポンプ２０には小型の水中ポンプを用い
た。

【００７３】この水処理処理装置１０２を１．２５ｍ³
／日の流入で１ヶ月間の通常運転をさせた翌日に、実施
例１−１と同様の方法にて実験を行った。

【００７４】実験結果；流入１時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．６流入２時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．５流入３時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．６流入４時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．６３時間後のＢＯＤ除去率：９８％［比較例１−１］この比較例１−１では、図７に示す構
造の水処理装置、すなわち図１におけるフロート２１と
硬直なワイヤー２２を設けないで、導管５の開放部６
を、膜分離装置２の上端の水位と同じ高さとなるように
濾過水貯留層４の壁面に固定した以外は、図１に示した
ものと同様な構造の活性汚泥方式の水処理装置３０１を
用いて、実施例１−１と同様な条件・方法にて実験を行
った。

【００７５】実験結果；流入１時間後の濾過速度（Ｌ／分）：３．６流入２時間後の濾過速度（Ｌ／分）：３．７流入３時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．２流入４時間後の濾過速度（Ｌ／分）：０．４３時間後のＢＯＤ除去率：８５％［比較例１−２］この比較例１−２では、図８に示す構
造の水処理装置、すなわち図３におけるフロート２１と
硬直なワイヤー２２を設けないで、導管５の開放部６
を、膜分離装置２の上端の水位と同じ高さとなるように
濾過水貯留層４の壁面に固定した以外は、図３に示した
ものと同様な構造の活性汚泥方式の水処理装置３０２を
用いて、実施例１−２と同様な条件・方法にて実験を行
った。

【００７６】実験結果；流入１時間後の濾過速度（Ｌ／分）：２．０流入２時間後の濾過速度（Ｌ／分）：２．７流入３時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．７流入４時間後の濾過速度（Ｌ／分）：１．１３時間後のＢＯＤ除去率：８７％次に、請求項２に記載の発明の水処理装置の具体的な実
施例を説明する。［実施例２−１］図４に示す活性汚泥方式の水処理装置
２０１において、活性汚泥濃度を約１００００ｍｇ／Ｌ
に保った。また水処理装置２０１を５人槽で設計し、そ
れぞれの槽容積を最低水位Ｌ1 において、嫌気槽８は約
０．５ｍ³、曝気槽３は約０．５ｍ³、濾過水貯留槽４
は約０．２ｍ³とし、日々の平均流入汚水量は１．２５
ｍ ³とした。

【００７７】また、膜分離装置２には平膜を使用し、そ
の膜枚数を７枚として膜表面積を５．６ｍ²とした。散
気装置７による曝気風量は１２０Ｌ／分とし、導管５に
は塩化ビニル製の水道用パイプを使用した。揚水ポンプ
２０には小型の水中ポンプを用いた。

【００７８】この水処理装置２０１を、１．２５ｍ³／
日の流入で１ヶ月間の通常運転をさせた翌日に、５Ｌ／
分の流量で１時間連続的に汚水を流入し続け、その後は
流入を停止させた。

【００７９】このときの曝気槽３内の水位の状況を調べ
るとともに、槽内の水を全て放流するのに要した時間を
計測した。

【００８０】実験結果；流入１時間後に最高水位（上昇
量２７ｃｍ）に達し、流入開始後、約１６０分で全ての
流入水を放流して元の水位に戻った。［実施例２−２］図６に示す接触曝気方式の水処理装置
２０２を５人槽で設計し、それぞれの槽容積を最低水位
Ｌ1 において、夾雑物除去槽９は約０．３ｍ³、嫌気濾
床槽１０は約０．６ｍ³、接触曝気槽１１は約０．８ｍ
³、濾過水貯留槽４は約０．２ｍ ³とし、日々の平均流
入汚水量は１．２５ｍ³とした。

【００８１】また、膜分離装置２には平膜を使用し、そ
の膜枚数を７枚として膜表面積を５．６ｍ²とした。散
気装置７による曝気風量は１２０Ｌ／分とし、導管５に
は塩化ビニル製の水道用パイプを使用した。揚水ポンプ
２０には小型の水中ポンプを用いた。

【００８２】この水処理処理装置２０２を１．２５ｍ³
／日の流入で１ヶ月間の通常運転をさせた翌日に、実施
例２−１と同様の方法にて実験を行った。

【００８３】実験結果；流入１時間後に最高水位（上昇
量２８ｃｍ）に達し、流入開始後、約５７０分で全ての
流入水を放流して元の水位に戻った。［比較例２−１］この比較例２−１では、図７に示す構
造の水処理装置、すなわち図４におけるフロート２１と
柔軟なワイヤー２３を設けないで、導管５の開放部６
を、膜分離装置２の上端の水位と同じ高さとなるように
濾過水貯留層４の壁面に固定した以外は、図４に示した
ものと同様な構造の活性汚泥方式の水処理装置３０１を
用いて、実施例２−１と同様な条件・方法にて実験を行
った。

【００８４】実験結果；流入１時間後に最高水位（上昇
量４１ｃｍ）に達し、流入開始後、約２８０分で全ての
流入水を放流して元の水位に戻った。［比較例２−２］この比較例２−２では、図８に示す構
造の水処理装置、すなわち図６におけるフロート２１と
柔軟なワイヤー２３を設けないで、導管５の開放部６
を、膜分離装置２の上端の水位と同じ高さとなるように
濾過水貯留層４の壁面に固定した以外は、図６に示した
ものと同様な構造の活性汚泥方式の水処理装置３０２を
用いて、実施例２−２と同様な条件・方法にて実験を行
った。

【００８５】実験結果；流入１時間後に最高水位（上昇
量３２ｃｍ）に達し、流入開始後、約１１２０分で全て
の流入水を放流して元の水位に戻った。

【００８６】以上の実験結果を、下記の表１にまとめて
示す。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、曝気槽内に膜分離装置を設置し、この膜
分離装置で分離された濾過水を導管を通じて曝気槽外に
導くようにするとともに、導管の開放部を、曝気槽内に
浮遊させたフロートに剛直なワイヤーによって連結し
て、フロートの動きと同じ方向に上下動するように構成
したから、膜濾過に際してコストのかからない自然水頭
の駆動圧を利用できる。

【００８９】また、ピーク流入時や非常時などで被処理
水の流入水量が多い場合でも、濾過速度をほぼ一定に保
つことが可能となり、これにより濾過水の水質が安定す
るとともに、膜の劣化（目詰まり）の進行を抑えること
が可能となる。従って、請求項１に記載の発明によれ
ば、実用的で低コストの水処理装置を提供することがで
きる。

【００９０】請求項２に記載の発明によれば、曝気槽内
に膜分離装置を設置し、この膜分離装置で分離された濾
過水を導管を通じて曝気槽外に導くようにするととも
に、導管の開放部を、曝気槽内に浮遊させたフロートに
柔軟なワイヤーによって連結して、フロートの動きと反
対の方向に上下動するように構成したから、膜濾過に際
してコストのかからない自然水頭の駆動圧を利用でき
る。

【００９１】また、被処理水の流入水量が少ない時や、
逆に多い場合でも迅速に被処理水を濾過できるだけの濾
過速度を得ることが可能となり、これにより曝気槽内に
おける水位を速やかに低下させることができ、曝気槽の
有効水深を通常よりも低くすることができる結果、槽容
積を小さくすることができる。従って、請求項２に記載
の発明においても、実用的で低コストの水処理装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明の実施の形態の構成を模
式的に示す図

【図２】同じく実施の形態の構成を模式的に示す図

【図３】請求項１に記載の発明の他の実施の形態の構成
を模式的に示す図

【図４】請求項２に記載の発明の実施の形態の構成を模
式的に示す図

【図５】同じく実施の形態の構成を模式的に示す図

【図６】請求項２に記載の発明の他の実施の形態の構成
を模式的に示す図

【図７】本発明の比較例１−１または比較例２−１に用
いる水処理装置の構成を模式的に示す図

【図８】本発明の比較例１−２または比較例２−２に用
いる水処理装置の構成を模式的に示す図

【符号の説明】１０１水処理装置１０２水処理装置２０１水処理装置２０２水処理装置３０１水処理装置３０２水処理装置２膜分離装置３曝気槽４濾過水貯留槽４ａ隔壁５導管６開放部７散気装置８嫌気槽９夾雑物除去槽１０嫌気濾床槽１１接触曝気槽１２移流口１３移流口１４移流口１５流量調整部１６流量調整部２０揚水ポンプ２１フロート２２剛直なワイヤー２３柔軟なワイヤー２４フロート移動筒２５滑車３０濾材３１接触材Ｌ1 曝気槽または接触曝気槽における最低水位Ｌ2 曝気槽または接触曝気槽における異常水位

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水を膜分離装置により固液分離す
る方式の水処理装置において、被処理水を好気処理する
曝気槽内に膜分離装置が設置され、この膜分離装置で分
離された濾過水が導管を通じて曝気槽外に導かれるよう
に構成されているとともに、導管先端の開放部が、上記
曝気槽内に浮遊させたフロートに剛直なワイヤーで連結
され、そのフロートの動きと同じ方向に上下動するよう
に構成されていることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】被処理水を膜分離装置により固液分離す
る方式の水処理装置において、被処理水を好気処理する
曝気槽内に膜分離装置が設置され、この膜分離装置で分
離された濾過水が導管を通じて曝気槽外に導かれるよう
に構成されているとともに、導管先端の開放部が、上記
曝気槽内に浮遊させたフロートに柔軟なワイヤーで連結
され、そのフロートの動きと反対の方向に上下動するよ
うに構成されていることを特徴とする水処理装置。