JPH11216494A

JPH11216494A - 廃水処理装置

Info

Publication number: JPH11216494A
Application number: JP10022243A
Authority: JP
Inventors: Hisato Takeda; 久人竹田; Yoshiyasu Okaniwa; 良安岡庭; Kaoru Hagiwara; 薫萩原
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】小型化することができ、膜分離装置を使用する
必要がなく、コストを低くすることができるようにす
る。【解決手段】汚泥水に脱水処理を施し、前記汚泥水を生
物処理原水と脱水ケーキとに分離させる脱水機３３と、
生物処理原水に生物学的硝化脱窒素処理を施し、活性汚
泥及び生物処理水から成る混合液を形成する硝化脱窒素
槽３４と、混合液に無機凝集剤を添加することによっ
て、前記混合液中の汚濁物質を凝集させる混和槽３７
と、混合液の固液分離を行って凝集汚泥と上澄水とに分
離させる高速沈殿槽３８とを有する。そして、該高速沈
殿槽３８に、清澄層、凝集フロック層及び濃縮汚泥層が
形成される。混和槽３７において、前記混合液中の汚濁
物質が凝集され、沈降性の高い凝集汚泥になるので、膜
分離装置を使用する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃水処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、し尿処理施設に配設された廃水処
理装置においては、し尿及び浄化槽汚泥が供給され、し
尿及び浄化槽汚泥に生物学的硝化脱窒素処理が施される
ようになっている。図２は従来の廃水処理装置のブロッ
ク図である。

【０００３】図において、１３、１４は除渣（さ）装置
であり、該除渣装置１３にラインＬ１を介してし尿が、
前記除渣装置１４にラインＬ２を介して浄化槽汚泥がそ
れぞれ供給される。そして、該浄化槽汚泥は、前記除渣
装置１４において夾（きょう）雑物が除去され、浄化槽
汚泥を主成分とする汚泥水となり、該汚泥水はラインＬ
３を介して第１凝集槽１５に供給される。次に、該第１
凝集槽１５において、汚泥水に図示されない凝集剤添加
装置によって高分子凝集剤が添加されるとともに、図示
されない攪拌（かくはん）装置によって前記汚泥水が攪
拌される。その結果、前記第１凝集槽１５内の汚泥水に
含有される汚泥が凝集されて凝集汚泥になる。

【０００４】続いて、該凝集汚泥を含有する汚泥水は、
ラインＬ４を介して脱水機１６に供給され、該脱水機１
６において、前記汚泥水は凝集汚泥と凝集分離水とに分
離させられる。そして、前記凝集汚泥は脱水ケーキとし
て排出され、図示されない焼却機によって焼却される
か、そのまま埋立てに使用される。一方、前記凝集分離
水は、ラインＬ５を介して硝化脱窒素槽１７に供給され
る。

【０００５】また、前記し尿は、前記除渣装置１３にお
いて夾雑物が除去され、し尿を主成分とする汚泥水とな
り、該汚泥水はラインＬ６を介して硝化脱窒素槽１７に
供給される。そして、該硝化脱窒素槽１７において、前
記脱水機１６から供給された凝集分離水、及び前記除渣
装置１３から供給された汚泥水が混合されて混合水にな
り、該混合水に対して生物学的硝化脱窒素処理が施され
る。前記混合水は、生物学的硝化脱窒素処理が施された
後、ラインＬ７を介して沈殿槽１９に供給される。続い
て、該沈殿槽１９において固液分離が行われ、前記混合
水は活性汚泥と分離水とに分離させられ、前記活性汚泥
はフロックになって沈降する。

【０００６】前記沈殿槽１９内の活性汚泥の一部は、硝
化脱窒素槽１７の汚泥濃度を保つためにラインＬ８を介
して硝化脱窒素槽１７に返送される。また、余剰の活性
汚泥は、ラインＬ９を介して第１凝集槽１５に返送され
る。ところで、前記沈殿槽１９において固液分離によっ
て分離させられた分離水は、ＳＳ分、リン、ＣＯＤ成
分、色度成分等の汚濁物質を多く含むので、砂ろ過処
理、活性炭吸着処理等を直接施すことができない。そこ
で、例えば、ＣＯＤ成分を１０〔ｍｇ／ｌ〕以下にし、
色度を３０度以下にするために、前記分離水はラインＬ
１０を介して第２凝集槽２２に供給され、該第２凝集槽
２２において、図示されない凝集剤添加装置によって無
機凝集剤が分離水に添加される。その結果、前記第２凝
集槽２２内において、前記分離水中の汚濁物質が凝集さ
れて凝集汚泥になる。なお、前記第２凝集槽２２内に
は、供給された分離水を攪拌するために図示されない攪
拌装置が配設される。

【０００７】また、前記第２凝集槽２２内には膜分離装
置２３が配設され、該膜分離装置２３によって前記分離
水の膜ろ過が行われる。そして、前記膜分離装置２３の
図示されない膜を透過した透過液は、処理水となってラ
インＬ１１を介して排出され、第２凝集槽２２内に残留
した凝集汚泥は濃縮液となってラインＬ１２を介して第
１凝集槽１５に返送される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の廃水処理装置においては、沈殿槽１９における活性
汚泥の沈降性が低いので、沈殿槽１９における表面積負
荷を小さくして３〜９〔ｍ／日〕程度にする必要があ
る。したがって、沈殿槽１９がその分大きくなり、廃水
処理装置が大型化してしまう。

【０００９】また、沈殿槽１９において分離させられた
分離水に無機凝集剤を添加した後、膜分離装置２３によ
って分離水の膜ろ過を行う必要があるので、廃水処理装
置のコストが高くなってしまう。本発明は、前記従来の
廃水処理装置の問題点を解決して、小型化することがで
き、膜分離装置を使用する必要がなく、コストを低くす
ることができる廃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】そのために、本発明の廃
水処理装置においては、し尿及び浄化槽汚泥を汚泥水と
して受けて、該汚泥水に脱水処理を施し、前記汚泥水を
生物処理原水と脱水ケーキとに分離させる脱水機と、該
脱水機から前記生物処理原水を受けて、該生物処理原水
に生物学的硝化脱窒素処理を施し、活性汚泥及び生物処
理水から成る混合液を形成する硝化脱窒素槽と、該硝化
脱窒素槽から前記混合液を受けて、該混合液に無機凝集
剤を添加することによって、前記混合液中の汚濁物質を
凝集させる混和槽と、該混和槽から前記混合液を受け、
該混合液の固液分離を行って凝集汚泥と上澄水とに分離
させる高速沈殿槽とを有する。

【００１１】そして、該高速沈殿槽に、液面から底部に
向けて、主に上澄水から成る清澄層、主にフロックから
成りスラッジブランケット効果をもたらす凝集フロック
層、及び主に凝集汚泥から成る濃縮汚泥層が順に形成さ
れる。本発明の他の廃水処理装置においては、さらに、
前記混和槽と高速沈殿槽との間に凝集槽が配設される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における廃水処理装置のブロック図、図３は
本発明の実施の形態における高速沈殿槽の概念図であ
る。図において、１３、１４は除渣装置であり、該除渣
装置１３にラインＬ３１を介してし尿が、前記除渣装置
１４にラインＬ３２を介して浄化槽汚泥がそれぞれ供給
される。そして、し尿及び浄化槽汚泥は、それぞれ前記
除渣装置１３、１４において夾雑物が除去され、ライン
Ｌ３３、Ｌ３４を介して汚泥水として脱水機３３に供給
される。

【００１３】該脱水機３３において、前記汚泥水に脱水
処理が施され、前記汚泥水は生物処理原水と脱水汚泥と
に分離させられる。そして、前記脱水汚泥はラインＬ３
６を介して脱水ケーキとして系外に排出され、図示され
ない焼却機によって焼却されるか、そのまま埋立てに使
用される。一方、前記脱水機３３によって分離させられ
た生物処理原水は、ラインＬ３５を介して硝化脱窒素槽
３４に供給され、該硝化脱窒素槽３４において生物学的
硝化脱窒素処理が施される。

【００１４】前記硝化脱窒素槽３４において生物学的硝
化脱窒素処理が施された後、前記生物処理原水は、活性
汚泥及び生物処理水を主に含有する混合液になって、ラ
インＬ３７を介して混和槽３７に供給される。そして、
該混和槽３７において、前記混合液中の活性汚泥、ＳＳ
分、リン、ＣＯＤ成分、色度成分等の汚濁物質を除去す
るために、図示されない凝集剤添加装置によって塩化第
二鉄、硫酸アルミニウム等の無機凝集剤が添加されると
ともに、図示されない攪拌装置によって前記混合液が攪
拌される。なお、前記混和槽３７には、ｐＨ調整剤も添
加されてｐＨ調整が行われる。このように、混和槽３７
において、前記混合液中の汚濁物質が凝集されて沈降性
の高い凝集汚泥になる。したがって、膜分離装置を使用
する必要がなくなるので、廃水処理装置のコストを低く
することができる。

【００１５】続いて、前記混合液は、ラインＬ２４を介
して高速沈殿槽３８に送られ、該高速沈殿槽３８におい
てアニオン系の高分子凝集剤が添加され、固液分離が行
われて、前記凝集汚泥と、生物処理水から成る上澄水と
に分離させられる。そして、前記凝集汚泥は重力によっ
て沈降して高速沈殿槽３８の底部に沈殿する。一方、上
澄水は高速沈殿槽３８からラインＬ２５を介して砂ろ過
塔２９に供給される。このように、高速沈殿槽３８にお
いて、混合液に高分子凝集剤を添加することによって、
凝集汚泥の沈降性を更に高くすることができるので、表
面積負荷を高くして、２５〜５０〔ｍ／日〕に設定する
ことができる。したがって、高速沈殿槽３８をその分小
さくすることができ、廃水処理装置を小型化することが
できる。

【００１６】さらに、アニオン系の高分子凝集剤が使用
されるので、高分子凝集剤の添加量を少なくすることが
できる。例えば、高速沈殿槽３８に供給される混合液の
汚泥濃度が１００００〔ｍｇ／ｌ〕であるとき、カチオ
ン系の高分子凝集剤の場合、１００〔ｍｇ／ｌ〕添加す
る必要があるが、アニオン系の高分子凝集剤の場合、１
０〔ｍｇ／ｌ〕程度添加するだけでよい。

【００１７】ところで、前記高速沈殿槽３８において、
混合液に高分子凝集剤が添加されると、図３に示される
ように、高速沈殿槽３８の液面から底部に向けて、主に
上澄水から成る清澄層４１ａ、主にフロックから成りス
ラッジブランケット効果をもたらす凝集フロック層４１
ｂ、及び主に凝集汚泥から成る濃縮汚泥層４１ｃが順に
形成される。

【００１８】また、４５は上端が開口させられたフィー
ド供給管であり、該フィード供給管４５内の上部にライ
ンＬ２４を介して前記混合液が供給される。そして、前
記フィード供給管４５は前記高速沈殿槽３８の中央に懸
架され、上端に配設された駆動装置４６によって回転さ
せられる。さらに、前記高速沈殿槽３８の底部には凝集
汚泥を捕集するためにレーキアーム４８が配設され、該
レーキアーム４８は、前記フィード供給管４５の下端に
取り付けられてフィード供給管４５と共に回転させら
れ、前記高速沈殿槽３８の底部に沈殿した凝集汚泥を掻
（か）き集める。

【００１９】一方、前記高分子凝集剤は前記フィード供
給管４５内に供給され、前記混合液に添加される。ま
た、前記フィード供給管４５内には攪拌翼状のミキサ６
１が懸架され、該ミキサ６１は上端に配設された駆動装
置６２によって回転させられ、前記フィード供給管４５
内の混合液と高分子凝集剤とを混合する。

【００２０】そして、前記フィード供給管４５の下端に
は、複数の管状のディストリビュータ６５が放射状に延
びて形成され、該各ディストリビュータ６５に複数の噴
射口６６が下方に向けて開口するように形成される。さ
らに、前記高速沈殿槽３８の所定位置には、清澄層４１
ａと凝集フロック層４１ｂとの界面を検出するための界
面検知センサ７１が配設され、該界面検知センサ７１の
検知信号が制御装置７２に送られ、該制御装置７２は、
前記界面検知センサ７１が検出した界面に対応させてポ
ンプ５５を制御する。

【００２１】なお、前記混和槽３７と高速沈殿槽３８と
の間に図示されない凝集槽を配設し、該凝集槽において
混合液に高分子凝集剤を添加するようにしてもよい。と
ころで、前記高速沈殿槽３８内の凝集汚泥の一部は、前
記硝化脱窒素槽３４の汚泥濃度を保つために、ラインＬ
２６を介して硝化脱窒素槽３４に返送される。

【００２２】また、前記高速沈殿槽３８内の余剰の凝集
汚泥はラインＬ２０を介して脱水機３３に返送されると
ともに、上澄水は、ラインＬ２５を介して砂ろ過塔２９
に、該砂ろ過塔２９からラインＬ３８を介して活性炭吸
着塔３１に更に供給され、前記砂ろ過塔２９及び活性炭
吸着塔３１のそれぞれにおいてろ過が行われて、活性炭
処理水になる。そして、該活性炭処理水は活性炭吸着塔
３１からラインＬ３９を介して排出される。

【００２３】このように、高速沈殿槽３８の底部に濃縮
汚泥層４１ｃが形成されるので、凝集汚泥の濃度を高く
し、３〜５〔％〕にすることができる。したがって、濃
度の高い凝集汚泥が硝化脱窒素槽３４に返送されるの
で、硝化脱窒素槽３４における固形物濃度を高くし、１
０〜１５〔ｇ／ｌ〕にすることができる。その結果、硝
化脱窒素槽３４における生物学的硝化脱窒素処理を効率
良く行うことができる。

【００２４】

【実施例】ラインＬ３１を介して除渣装置１３にし尿を
０．３〔ｍ³／日〕供給し、ラインＬ３２を介して除渣
装置１４に浄化槽汚泥を０．７〔ｍ³／日〕供給して、
廃水処理装置によって処理を行った結果は以下のとおり
である。図４は本発明の実施の形態における運転条件を
示す図、図５は本発明の実施の形態における水質分析結
果を示す図である。

【００２５】図４において、混和槽３７（図１）、高速
沈殿槽３８、砂ろ過塔２９及び活性炭吸着塔３１におけ
る運転条件が示される。また、図５において、ラインＬ
３１を介して除渣装置１３に供給されるし尿、ラインＬ
３２を介して除渣装置１４に供給される浄化槽汚泥、ラ
インＬ３５を介して硝化脱窒素槽３４に供給される生物
処理原水、ラインＬ２５を介して砂ろ過塔２９に供給さ
れる上澄水、及びラインＬ３９を介して排出される活性
炭処理水についての水質分析結果が示される。

【００２６】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、廃水処理装置においては、し尿及び浄化槽汚泥を
汚泥水として受けて、該汚泥水に脱水処理を施し、前記
汚泥水を生物処理原水と脱水ケーキとに分離させる脱水
機と、該脱水機から前記生物処理原水を受けて、該生物
処理原水に生物学的硝化脱窒素処理を施し、活性汚泥及
び生物処理水から成る混合液を形成する硝化脱窒素槽
と、該硝化脱窒素槽から前記混合液を受けて、該混合液
に無機凝集剤を添加することによって、前記混合液中の
汚濁物質を凝集させる混和槽と、該混和槽から前記混合
液を受け、該混合液の固液分離を行って凝集汚泥と上澄
水とに分離させる高速沈殿槽とを有する。

【００２８】そして、該高速沈殿槽に、液面から底部に
向けて、主に上澄水から成る清澄層、主にフロックから
成りスラッジブランケット効果をもたらす凝集フロック
層、及び主に凝集汚泥から成る濃縮汚泥層が順に形成さ
れる。この場合、混和槽において、前記混合液中の汚濁
物質が凝集され、沈降性の高い凝集汚泥になる。したが
って、膜分離装置を使用する必要がなくなるので、廃水
処理装置のコストを低くすることができる。

【００２９】また、高速沈殿槽において、凝集汚泥の沈
降性を更に高くすることができるので、表面積負荷を高
くすることができる。したがって、高速沈殿槽をその分
小さくすることができ、廃水処理装置を小型化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における廃水処理装置のブ
ロック図である。

【図２】従来の廃水処理装置のブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態における高速沈殿槽の概念
図である。

【図４】本発明の実施の形態における運転条件を示す図
である。

【図５】本発明の実施の形態における水質分析結果を示
す図である。

【符号の説明】

３３脱水機３４硝化脱窒素槽３７混和槽３８高速沈殿槽４１ａ清澄層４１ｂ凝集フロック層４１ｃ濃縮汚泥層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）し尿及び浄化槽汚泥を汚泥水とし
て受けて、該汚泥水に脱水処理を施し、前記汚泥水を生
物処理原水と脱水ケーキとに分離させる脱水機と、
（ｂ）該脱水機から前記生物処理原水を受けて、該生物
処理原水に生物学的硝化脱窒素処理を施し、活性汚泥及
び生物処理水から成る混合液を形成する硝化脱窒素槽
と、（ｃ）該硝化脱窒素槽から前記混合液を受けて、該
混合液に無機凝集剤を添加することによって、前記混合
液中の汚濁物質を凝集させる混和槽と、（ｄ）該混和槽
から前記混合液を受け、該混合液の固液分離を行って凝
集汚泥と上澄水とに分離させる高速沈殿槽とを有すると
ともに、（ｅ）該高速沈殿槽に、液面から底部に向け
て、主に上澄水から成る清澄層、主にフロックから成り
スラッジブランケット効果をもたらす凝集フロック層、
及び主に凝集汚泥から成る濃縮汚泥層が順に形成される
ことを特徴とする廃水処理装置。
【請求項２】前記混和槽と高速沈殿槽との間に凝集槽
が配設される請求項１に記載の廃水処理装置。