TW201718414A - 膜分離活性污泥處理方法及膜分離活性污泥處理系統 - Google Patents

Abstract

本發明，係以提供一種對於運轉能量之消耗作抑制並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應的膜分離活性污泥處理方法一事，作為課題。本發明之其中一種形態之膜分離活性污泥處理方法，係具備有對於排水進行生物處理之工程、和對於在此生物處理工程中之處理水進行膜分離之工程，該膜分離活性污泥處理方法，其特徵為：在上述膜分離工程中，係使用具備有在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，並且使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來作變動。

Description

膜分離活性污泥處理方法及膜分離活性污泥處理系統

本發明，係有關於膜分離活性污泥處理方法及膜分離活性污泥處理系統。本申請案，係根據在2015年10月1日所申請之日本申請第2015-195665號而主張優先權，並在此援用上述日本申請案中所記載的所有之記載內容。

在工業廢水、畜牧業污水、下水道水等之污水淨化處理中，係多所使用有處理效率為高之活性污泥法。特別是，代替先前技術之沈澱法而使用微濾膜(MF膜)或者是超濾膜(UF膜)來進行處理水和污泥間之分離的膜分離活性污泥法(MBR法)，係備受矚目。在由此膜分離活性污泥法所致的淨化處理裝置中，係存在有將曝氣槽和膜分離槽相獨立地作設置者或者是將過濾膜浸漬在反應槽內之單槽式者等。

曝氣槽，係為藉由使作了大量繁殖的微生物捕捉污水中之以有機物作為中心的污濁物質並將該些消耗，來將污水淨化之槽。將此具備有使污水淨化的能力之 微生物之塊，稱作活性污泥。又，所謂曝氣，係指將空氣送至水中而供給氧。當微生物為了生存而需要氧的情況時，在活性污泥法中，係藉由從下部來藉由吹氣而將空氣送至曝氣槽之中、或者是藉由對表面進行攪拌，來進行曝氣。

過濾膜，係在曝氣槽中將被作了淨化後的水(處理水)與活性污泥作分離，但是，起因於活性污泥附著在過濾膜表面上一事，係不可避免地會發生堵塞(積垢)的情形。因此，係提案有：藉由從過濾膜之下方來供給氣泡並以氣泡來擦過(刮擦)過濾膜表面，而將附著在過濾膜表面上的活性污泥除去(例如參考日本特開2010-253355號公報)。

又，為了對於過濾膜之堵塞作抑制，係要求將通過過濾膜之已完成處理水的每單位面積之流通量(flux)調整為一定值以下。因此，在上述公報中，係揭示有一種裝置構成，其係將排水(原水)暫時儲存於調整槽中，而能夠以一定之流量來供給至活性污泥槽中。亦即是，當排水之流入量超過一定之量的情況時，上述先前技術之膜分離活性污泥處理系統，係將超過該一定之量的量之排水儲存於調整槽中。之後，當排水之流入量成為未滿一定量時，上述先前技術之膜分離活性污泥處理系統，係藉由除了流入的排水以外更進而將儲存於調整槽中之排水供給至活性污泥槽中，來將藉由活性污泥槽所進行處理的每單位時間之排水量平準化。

藉由如此這般地將藉由活性污泥槽所進行處理的每單位時間之排水量平準化，上述先前技術之膜分離活性污泥處理系統，係能夠將其之最大過濾能力設計為較排水之最大流入量而更低。藉由此，由於係能夠使所配設的過濾模組之過濾膜的總體積減少，因此，上述先前技術之膜分離活性污泥處理系統，係能夠對運轉能量之消耗作抑制。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2010-253355號公報

為了解決上述課題所進行之本發明之其中一種形態之膜分離活性污泥處理方法，係具備有對於排水進行生物處理之工程、和對於在此生物處理工程中之處理水進行膜分離之工程，該膜分離活性污泥處理方法，其特徵為：在上述膜分離工程中，係使用具備有在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，並且使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來作變動。

又，為了解決上述課題所進行之本發明之另外一種形態之膜分離活性污泥處理系統，係具備有對於排水進行生物處理之槽、和對於在此生物處理槽中之處理水進行膜分離之裝置，該膜分離活性污泥處理系統，其特徵為：上述膜分離裝置，係具備有：具備在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理槽之排水的流入量之變動來作變動。

1‧‧‧生物處理槽

2‧‧‧膜分離裝置

3‧‧‧區隔部

4‧‧‧載體

5‧‧‧散氣裝置

6‧‧‧生物處理部

7‧‧‧分離部

8‧‧‧過濾模組

9‧‧‧排出機構

10‧‧‧洗淨模組

11‧‧‧控制裝置

12‧‧‧中空絲膜

13‧‧‧上側保持構件

13a‧‧‧排水噴嘴

14‧‧‧下側保持構件

15‧‧‧集水配管

16‧‧‧吸引幫浦

17‧‧‧空氣供給器

18‧‧‧空氣頭

18a‧‧‧管

19‧‧‧氣泡吐出口

20‧‧‧感測器

〔圖1〕圖1，係為對於本發明之其中一種實施形態的膜分離活性污泥處理系統之構成作展示之示意圖。

〔圖2〕圖2，係為對於在圖1之膜分離活性污泥處理系統的膜分離裝置處之由過濾模組所成的過濾區塊作展示之示意圖。

〔圖3〕圖3，係為對於圖1之膜分離活性污泥處理系統的控制裝置之控制流程作展示之流程圖。

〔本發明所欲解決之課題〕

在上述公報所揭示之先前技術之膜分離活性污泥處理系統中，為了能夠對於排水而安定地進行處理，係有必要設置具備有能夠吸收排水之流入量的變動之充分大的容量之調整槽。然而，例如在僅於白天稼動的工廠等處，排水之流入量的變動係為大，設置具備有充分的容量之調整槽一事，係有著會使設備成本大幅度提昇之問題。

本發明，係為基於上述之事態所進行者，其課題，係在於提供一種對於運轉能量之消耗作抑制並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應的膜分離活性污泥處理方法以及膜分離活性污泥處理系統。

〔本發明之效果〕

本發明之其中一種形態的膜分離活性污泥處理系統以及另外一種形態的膜分離活性污泥處理系統，係對於運轉能量之消耗作抑制，並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應。

〔本發明之實施形態之說明〕

本發明之其中一種形態之膜分離活性污泥處理方法，係具備有對於排水進行生物處理之工程、和對於在此生物處理工程中之處理水進行膜分離之工程，該膜分離活性污泥處理方法，其特徵為：在上述膜分離工程中，係使用具備有在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及 將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，並且使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來作變動。

該膜分離活性污泥處理方法，係藉由使上述過濾模組之已完成處理水的吸引量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來變動，而以使通過中空絲膜之被處理水的流通量不會超過會在中空絲膜處而發生堵塞之流量的方式，來對於處理水之排出量作調整。因此，該膜分離活性污泥處理方法，係並不需要調整槽。又，該膜分離活性污泥處理方法，由於係使上述過濾模組之已完成處理水的吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來變動，因此係能夠使在已完成處理水之吸引以及氣泡供給中所需要的能量最小化。故而，該膜分離活性污泥處理方法，係對於運轉能量之消耗作抑制，並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應。

若是以使上述洗淨模組之氣泡供給量的變動率會成為較上述過濾模組之吸引量的變動率而更大的方式，來使氣泡供給量作變動，則為理想。本發明者們，係發現到：例如在使過濾模組之吸引量變動為一半的情況時，就算是將對於此過濾模組之氣泡供給量變動為未滿一半，也能夠維持在過濾模組之洗淨中所需要的洗淨力。故 而，藉由將洗淨模組之氣泡供給量的變動率設為較過濾模組之吸引量的變動率而更大，係在能夠維持在過濾模組之洗淨中所需要之洗淨力的同時，更進而對於運轉能量之消耗作抑制。於此，所謂「變動率」，係指使用氣泡供給量或吸引量V0、和經過單位時間後、例如經過1分鐘後的氣泡供給量或吸引量V1，而以(V1-V0)/V0來作表現之值。

作為上述洗淨模組之時間平均氣泡供給量相對於在對於日平均流入量的排水進行處理時之上述洗淨模組之基準氣泡供給量的比，較理想，係為0.1倍以上4倍以下。藉由將上述洗淨模組之時間平均氣泡供給量之比設為上述範圍內，係能夠維持洗淨力並且對於運轉能量之消耗作更進一步的抑制。另外，所謂「時間平均」，係指將1個小時的積算值除以單位時間所算出的量，所謂「日平均」，係指在算出了上述時間平均的時刻之前後12小時的範圍內之時間平均的平均。又，所謂「對於日平均流入量的排水進行處理時之基準氣泡供給量」，係指當對於生物處理工程之排水的流入量為與日平均流入量相等時所設定的洗淨模組之氣泡供給量，例如係可使用在算出日平均的時間帶中，當對於生物處理工程之排水的流入量為與日平均流入量相等時所被供給之洗淨模組的平均氣泡供給量。

上述排水的時間平均流入量相對於對於上述生物處理工程之上述排水的日平均流入量的比，較理想， 係為0.2倍以上2倍以下。藉由將上述排水之時間平均流入量之比設為上述範圍內，係能夠抑制活性污泥之減少，並且能夠更進一步抑制運轉能量之消耗。

若是使上述複數之過濾模組以及複數之洗淨模組連續運轉，則為理想。藉由如此這般地使複數之過濾模組以及複數之洗淨模組連續運轉，相較於進行間歇運轉，係能夠更進一步抑制運轉能量之消耗。

本發明之另外一種形態之膜分離活性污泥處理系統，係具備有對於排水進行生物處理之槽、和對於在此生物處理槽中之處理水進行膜分離之裝置，該膜分離活性污泥處理系統，其特徵為：上述膜分離裝置，係具備有：具備在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理槽之排水的流入量之變動來作變動。

該膜分離活性污泥處理系統，係藉由使上述過濾模組之已完成處理水的吸引量因應於對於上述生物處理槽之排水的流入量之變動來變動，而以使通過中空絲膜之被處理水的流通量不會超過會在中空絲膜處而發生堵塞之流量的方式，來對於處理水之排出量作調整。因此，該膜分離活性污泥處理系統，係並不需要調整槽。又，該膜分離活性污泥處理系統，由於係使上述過濾模組之已完成 處理水的吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理槽之排水的流入量之變動來變動，因此係能夠使已完成處理水之吸引以及在氣泡供給中所需要的能量最小化。故而，該膜分離活性污泥處理系統，係對於運轉能量之消耗作抑制，並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應。

若是並不具備有針對對於上述生物處理槽之排水的流入量而進行調整之槽，則為理想。如此這般，藉由並不具備有針對對於上述生物處理槽之排水的流入量而進行調整之槽，設備成本係被作抑制。

〔本發明之實施形態之詳細內容〕

以下，參考圖面，針對本發明之膜分離活性污泥處理系統的實施形態作詳細說明。

〔膜分離活性污泥處理系統〕

圖1之膜分離活性污泥處理系統，係具備有對於排水進行生物處理之生物處理槽1、和將此生物處理槽1中之處理水進行膜分離之膜分離裝置2。

該膜分離活性污泥處理系統，係並不具備有針對對於上述生物處理槽1之排水的流入量而進行調整之調整槽。因此，該膜分離活性污泥處理系統，係能夠對於設置空間以及設備成本作抑制。

〔生物處理槽〕

生物處理槽1，係為儲存使流入之新的排水和處理中的排水作了混合之被處理水的水槽。在此生物處理槽1中，排水係從發生源而直接流入。

作為相對於對於上述生物處理槽1之上述排水的日平均流入量之上述排水的時間平均流入量之比的下限，係以0.2倍為理想，又以0.3倍為更理想，又以0.5倍為更加理想。另一方面，作為上述排水的時間平均流入量之比的上限，係以2倍為理想，又以1.6倍為更理想，又以1.5倍為更加理想。若是上述排水的時間平均流入量之比為未滿上述下限，則身為微生物之塊的活性污泥之能量源係會不足，並會有起因於微生物之死滅而導致活性污泥無法被維持並減少之虞。相反的，若是上述排水的時間平均流入量之比為超過上述上限，則係會有無法充分地得到運轉能量之消耗的降低效果之虞。另外，在中等規模以上之都市中的相對於對於排水的日平均流入量之排水的時間平均流入量之比的最大值，係被設為1.3~1.8倍程度(「下水道設施計畫、設計指針和解說」前篇-2009年版-社團法人日本下水道協會，p.40)。故而，藉由將上述排水的時間平均流入量之比設為上述上限以下，係能夠在對於運轉能量之消耗作抑制的同時，亦將該膜分離活性污泥處理系統合適地使用在中等規模以上之都市的排水處理中。

在生物處理槽1內的被處理水中，係含有活 性污泥(好氧性之微生物)。活性污泥，係將被處理水中之有機物作氧化分解或吸收分離。

生物處理槽1，係具備有區隔部3，並被區分成生物處理部6和分離部7，生物處理部6，係具備有使活性污泥以高濃度來附著之載體4、和對於此載體4之下方供給空氣之散氣裝置5，分離部7，係被配設有膜分離裝置2。生物處理部6和分離部7係相互通連，如同後述一般，藉由以膜分離裝置2來從分離部7而排出已完成處理水，被處理水係從生物處理部6而流入至分離部7中。

(載體)

作為載體4之構造，只要是能夠使複數之活性污泥作附著並維持之構造，則係並不特別作限定，例如可設為具備有複數之孔之多孔質膜等。又，作為此載體4之材質，係並未特別限定，但是，從強度、耐藥品性、空孔形成之容易性等的觀點來看，係以使用聚四氟乙烯(PTFE)為理想。另外，係亦可使用凝集劑來使活性污泥附著在載體4上。

此載體4，係可固定在生物處理槽1內，亦能夠以使其作搖動或流動的方式來作配置，但是，較理想，係以能夠藉由從散氣裝置5所供給之氣泡來以良好效率而對於所擔持之活性污泥供給氧的方式來作配設。

另外，活性污泥，係可通過活性污泥添加槽以及活性污泥添加配管(未圖示)來適宜供給至生物處理 槽1內或載體4處。又，膜分離裝置2，係亦可具備有藉由攝影等來對於生物處理槽1內的活性污泥之量作觀測並當活性污泥之量成為了下限值以下的情況時而自動地供給活性污泥之裝置。

又，膜分離裝置2，係構成為能夠當生物處理槽1內的活性污泥之量成為了上限值以上的情況時，而從生物處理槽1之底部、較理想為從分離部7之底部，來將活性污泥抽除。膜分離裝置2，係亦可具備有自動地進行此活性污泥之抽除的裝置。

(散氣裝置)

散氣裝置5，係對於生物處理槽1內之被處理水中的活性污泥、特別是對於被擔持於載體4處之活性污泥，而供給包含氧之空氣。亦即是，散氣裝置5，係藉由氧之供給來促進由活性污泥所致之有機物的減少。

〔膜分離裝置〕

膜分離裝置2，係具備有能夠過濾被處理水的複數之過濾模組8、和被與此複數之過濾模組8作連接並吸引過濾模組8所過濾後的已完成處理水而排出(使過濾模組8運轉)之複數之排出機構9、和從過濾模組8之下方而供給氣泡的複數之洗淨模組10、以及對於排出機構9和洗淨模組10進行控制之控制裝置11。

該膜分離活性污泥處理系統，係藉由使膜分 離裝置2具備有控制裝置11，而如同於後所詳細說明一般，能夠使各過濾模組8之已完成處理水的吸引量以及洗淨模組10之氣泡供給量因應於對於生物處理槽1之排水的流入量之變動來變動。故而，該膜分離活性污泥處理系統，係能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應。

〈過濾模組〉

過濾模組8，係如同圖2中所示一般，分別具備有於上下被作了拉齊之複數根的中空絲膜12、和將此些之複數根的中空絲膜12之上端作固定之上側保持構件13、和與此上側保持構件13成對並將上述複數根的中空絲膜12之下端作固定之下側保持構件14。

在膜分離裝置2處，複數之過濾模組8，係使上側保持構件13以及下側保持構件14被形成為棒狀，並沿著其之軸方向(長邊方向)而將複數根的中空絲膜12並列設置為窗簾狀。如此這般而並列設置為窗簾狀之中空絲膜12之束，由於氣泡係能夠較為容易地在厚度方向上而一直進入至其之中心部為止，因此，由後述之洗淨模組10所致之洗淨效率係為優良。

又，在膜分離裝置2處，複數之過濾模組8，係平行且等間隔地被作配設。換言之，複數之過濾模組8，係以使上側保持構件13以及下側保持構件14之長邊方向之軸分別平行且成為等間隔的方式而被作保持。

又，過濾模組8，較理想，係藉由以使成對之上側保持構件13和下側保持構件14之間的間隔(直線距離)會成為較中空絲膜12之平均有效長度而更短的方式來作保持，而使複數根的中空絲膜12具有鬆弛度。更具體而言，較理想，中空絲膜12之平均有效長度，係較有效部分之兩端間的平均直線距離(上側保持構件13之將中空絲膜12作把持的部分之下面的中心、和下側保持構件14之將中空絲膜12作把持的部份之上面的中心，此兩者間的直線距離)而更大。另外，所謂「平均有效長度」，係指中空絲膜之並未被保持構件所保持的部份之沿著中心軸的長度之平均。

藉由如此這般地使中空絲膜12具有鬆弛度，氣泡係成為容易進入至中空絲膜12之束的內部，並且，中空絲膜12會產生搖動，而能夠藉由該震動來促進洗淨效果。

(中空絲膜)

中空絲膜12，係為將使水透過並且阻止在被處理水中所包含之雜質的透過之多孔性之膜成形為管狀者。

作為中空絲膜12，係可使用以熱可塑性樹脂作為主成分者。作為此熱可塑性樹脂，例如係可列舉出聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚苯乙烯、聚碸、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、纖維素乙酸酯、聚丙烯腈、聚四 氟乙烯(PTFE)等。此些之中，又係以機械性強度、耐藥品性、耐熱性、耐候性、不燃性等為優良並且具有多孔質性之PTFE為理想，又以作了單軸或2軸延伸之PTFE為更理想。另外，在中空絲膜12之形成材料中，係亦可適宜配合其他之聚合物、潤滑劑等的添加劑。

(上側保持構件)

上側保持構件13，係形成與所保持之複數根的中空絲膜12之內腔相通連之內部空間，並具備有從此內部空間來將藉由中空絲膜12而作了過濾的已完成處理水排出之排水噴嘴13a。

(下側保持構件)

下側保持構件14，係將中空絲膜12之下端作保持。下側保持構件14，係亦可與上述上側保持構件13同樣的而形成內部空間，亦可藉由像是將中空絲膜12之開口閉塞一般的方法來將中空絲膜12之下端作保持。

另外，過濾模組8，係亦可為了使處理(搬運、設置、交換等)成為容易，而具備有將上側保持構件13和下側保持構件14之間作連結的連結構件。作為此種連結構件，例如係可列舉出金屬製之支持棒或樹脂製之殼體(外筒)等。

〈排出機構〉

排出機構9，係構成從複數的過濾模組8而吸引已完成處理水之吸引系。換言之，膜分離裝置2之複數的過濾模組8，係被區分成如同圖2中所示一般之複數的過濾區塊，在各過濾區塊處，係被設置有吸引已完成處理水之排出機構9。

具體而言，複數之排出機構9，係分別具備有被與複數的過濾模組8之排水噴嘴13a作連接並使藉由中空絲膜12而將被處理水作了過濾後的已完成處理水集中之集水配管15、和從此集水配管15來吸引已完成處理水之吸引幫浦16。

在該膜分離活性污泥處理系統中，係將複數的過濾模組8，設為吸引系為相互共通之各過濾模組8之複數的過濾區塊，控制裝置11，係對於被設置在過濾區塊處的吸引幫浦16進行控制。故而，該膜分離活性污泥處理系統，由於控制裝置11所進行控制之排出機構9的數量、亦即是過濾區塊的數量，相較於過濾模組8之數量係為較少，因此，係能夠使用以與排水之流入量變動作對應的控制簡單化。

〈洗淨模組〉

洗淨模組10，係如同圖1以及圖2中所示一般，被配設在複數的過濾模組8之下方。此洗淨模組10，較理想，係在各過濾區塊之每一者處而分別被作配設。藉由將洗淨模組10在各過濾區塊之每一者處而分別作配設，控 制裝置11係能夠將其與所對應的排出機構9作為一組而進行控制。亦即是，控制裝置11，係能夠使用用以對吸引幫浦16進行控制的資訊，來決定所對應的洗淨模組10之氣泡供給量。故而，控制裝置11係能夠將洗淨模組10之控制簡單化。

洗淨模組10，只要是能夠吐出氣泡者即可，但是，例如，係可如同圖1以及圖2中所示一般，設為具備供給空氣之空氣供給器17和被配設在過濾模組8之下方的複數之空氣頭18並且在此各空氣頭18處被形成有複數之氣泡吐出口19者。

(空氣供給器)

作為空氣供給器17，例如，係可使用鼓風機、壓縮機等。

(空氣頭)

空氣頭18，例如係可藉由管等來構成。更具體而言，空氣頭18，較理想，係如同圖2中所示一般，具備有與過濾模組8作一對一的對應並且在平面觀察時為沿著中空絲膜12之存在區域而延伸存在的1或複數之管18a。氣泡吐出口19，若是在各管18a處並排為一列地來形成，則為理想。

(氣泡吐出口)

氣泡吐出口19，較理想，係在中空絲膜12之存在區域的長邊方向上成列地而被形成。藉由將氣泡吐出口19在存在區域之長邊方向上作成列設置，從氣泡吐出口19所放出的氣泡，係沿著窗簾狀之中空絲膜12之束而上升，並擦過中空絲膜12，藉由此，係能夠將附著在中空絲膜12之外周面處的濁質等有效率地除去。

〈控制裝置〉

控制裝置11，係使過濾模組8之已完成處理水的吸引量以及洗淨模組10之氣泡供給量因應於對於生物處理槽1之排水的流入量之變動來變動。亦即是，控制裝置11，係基於從檢測出對於生物處理槽1之排水的流入量之感測器20而來之輸入訊號，而對於過濾模組8之已完成處理水的吸引量以及洗淨模組10之氣泡供給量作控制。

作為控制裝置11，例如係可使用個入電腦、可編程邏輯控制器等。又，作為上述感測器20，係可使用檢測出對於生物處理槽1之排水的流入量之流量計等。作為適於進行此種排水之流入量測定的流量計，例如係可列舉出堰槽式流量計等。

過濾模組8(吸引幫浦16)的已完成處理水之吸引量，若是以使感測器20所檢測出的排水之流入量和從過濾模組8而來之已完成處理水的合計排出量之間之差會接近0的方式來作控制，則為理想。亦即是，控制裝置11，較理想，係以因應於排水之流入量的增減來使吸 引幫浦16(過濾區塊)之吸引量作增減的方式來進行控制。又，洗淨模組10之氣泡供給量，若是因應於上述吸引幫浦16之吸引量的增減而作增減，則為理想。亦即是，控制裝置11，較理想，係與過濾模組8(吸引幫浦16)之吸引量相互連動地來對於洗淨模組10之氣泡供給量作控制。

此吸引幫浦16之吸引量的增減以及洗淨模組10之氣泡供給量的增減之控制方法，係並未特別作限定，但是，例如係可使用公知之PID控制。

於圖3中，對於使用有PID控制之控制裝置11的控制流程作展示。首先，控制裝置11，係算出感測器20所檢測出的排水之流入量yd和從過濾模組8而來之已完成處理水的合計排出量y之間之差分e。此處理，係在每一定時間處，對於感測器20之檢測值作確認並進行之。在PID控制中，係以使此e會接近0的方式來作控制。具體而言，係使用將「在比例控制P中而於差分e處乘上比例增益Kp後的比例要素」和「在積分控制I中而於差分e之累積值處乘上積分增益Ki後的積分要素」以及「在微分控制D中而於差分e之與前一次的處理之間之差分處乘上微分增益Kd後之微分要素」作了加算的控制量u。於此，比例要素，係當差分e為大的情況時會變大，並為使差分接近0之基本要素。積分要素，當差分e作了累積的情況時係會變大，並為防止合計排出量y與排水之流入量yd相互解離的情形之要素。微分要素，當前 一次與此次之間的差分e為大的情況時、亦即是當排水之流入量yd急遽地作了變化的情況時，係會變大，並為用以迅速地追隨此種急遽的變化之要素。控制裝置11，係基於此控制量u，來使吸引幫浦16之吸引量作增減。藉由此，來使從過濾模組8而來之已完成處理水的合計排出量y接近身為目標值之排水之流入量yd。

又，洗淨模組10之氣泡供給量的控制量v，係能夠使用以吸引幫浦16之吸引量的控制量u作為自變數的函數H來決定之。藉由此，控制裝置11，係能夠與過濾模組8(吸引幫浦16)之吸引量y相互連動地來對於洗淨模組10之氣泡供給量z作控制。

又，控制裝置11，若是以使洗淨模組10之氣泡供給量的變動率會成為較過濾模組8之吸引量的變動率而更大的方式，來使氣泡供給量作變動，則為理想。本發明者們，係發現到：例如在使過濾模組8之吸引量變動為一半的情況時，就算是將對於此過濾模組8之氣泡供給量變動為未滿一半，也能夠維持在過濾模組8之洗淨中所需要的洗淨力。其理由，可以推測到係如同下述一般。在使過濾模組8之吸引量變動為一半的情況時，通過過濾模組8之中空絲膜12的被處理水之流通量，係成為變動前的一半。進而，起因於此流速之降低，由於活性污泥等之吸引力係降低，因此，對於中空絲膜12之活性污泥的附著，係成為未滿吸引量之變動前的一半。故而，可以推測到，就算是將對於此過濾模組8之氣泡供給量變動為未滿 變動前的一半，也能夠維持在過濾模組8之洗淨中所需要的洗淨力。故而，藉由將洗淨模組10之氣泡供給量的變動率設為較過濾模組8之吸引量的變動率而更大，係在能夠將於過濾模組8之洗淨中所需要之洗淨力作維持的同時，更進而對於運轉能量之消耗作抑制。作為以使洗淨模組10之氣泡供給量的變動率會成為較過濾模組8之吸引量的變動率而更大的方式來進行控制之方法，係並未特別作限定。例如，作為圖3之函數H，係可使用Kq×uⁿ(n為奇數，Kq為常數)。

作為洗淨模組10之氣泡供給量的變動率之相對於過濾模組8之吸引量的變動率之比的下限，係以1.05為理想，又以1.1為更理想，又以1.2為更加理想。另一方面，作為上述洗淨模組10之氣泡供給量的變動率之比的上限，係以1.4為理想，又以1.35為更理想，又以1.3為更加理想。當上述洗淨模組10之氣泡供給量的變動率之比為未滿上述下限的情況時，係會有無法充分地得到運轉能量之消耗的降低效果之虞。相反的，當上述洗淨模組10之氣泡供給量的變動率之比為超過上述上限的情況時，係會有由洗淨模組10之氣泡所致的洗淨力有所不足之虞。

作為相對於在對於日平均流入量的排水進行處理時之上述洗淨模組10之基準氣泡供給量的上述洗淨模組10之時間平均氣泡供給量之比的下限，係以0.1倍為理想，又以0.2倍為更理想，又以0.3倍為更加理想。 另一方面，作為上述洗淨模組10之時間平均氣泡供給量之比的上限，係以4倍為理想，又以3.5倍為更理想，又以3倍為更加理想。若是上述洗淨模組10之時間平均氣泡供給量之比為未滿上述下限，則係會有洗淨模組10之洗淨力有所不足之虞。相反的，若是洗淨模組10之時間平均氣泡供給量之比為超過上述上限，則係會有無法充分地得到運轉能量之消耗的降低效果之虞。

又，控制裝置11，若是以使複數之過濾模組8以及複數之洗淨模組10連續運轉的方式來進行控制，則為理想。當進行連續運轉的情況時，由於係不會有過濾模組8停止的時間，因此，相較於進行間歇運轉的情況，係能夠將過濾模組8之平均吸引量降低。又，當過濾模組8之吸引量為低的情況時，就算是將對於此過濾模組8之洗淨模組10的氣泡供給量降低至連續運轉時之平均吸引量與間歇運轉時之平均吸引量之比以上，也能夠維持在過濾模組8之洗淨中所需要的洗淨力。因此，相較於進行間歇運轉，係能夠更進一步抑制過濾模組8以及洗淨模組10之合計運轉能量之消耗。

又，控制裝置11，較理想，係以使各過濾模組8之已完成處理水的吸引量成為略相等的方式，來對於複數之過濾模組8進行控制。藉由如此這般地以使各過濾模組8之已完成處理水的吸引量成為略相等的方式來進行控制，係能夠將膜分離活性污泥處理全體的運轉能量之消耗更進一步作抑制。另外，就算是以使吸引幫浦16之輸 出成為相等的方式來使控制裝置11對於吸引幫浦16作控制，起因於過濾模組8的相對於所被配設之場所的依存性等，也會有各過濾模組8之吸引量不會成為相等的情況。此種情況，控制裝置11，若是對於吸引幫浦16之各者的吸引量，而基於藉由感測器等所檢測出之資訊，來以使已完成處理水之合計排出量作維持並且亦使複數之吸引幫浦16間的吸引量之差變小的方式，而對於過濾模組8分別作控制，則為理想。

〔膜分離活性污泥處理方法〕

接著，針對使用該膜分離活性污泥處理系統所進行的本發明之其中一種實施形態之膜分離活性污泥處理方法作說明。

該膜分離活性污泥處理方法，係具備有對於排水進行生物處理之工程、和將此生物處理工程中之處理水進行膜分離之工程。

〔生物處理工程〕

在生物處理工程中，係在上述生物處理槽1中之主要是生物處理部6處而將由來於排水之被處理水中的有機物藉由活性污泥來作氧化分解或吸收分離。

〔膜分離工程〕

在膜分離工程中，係藉由使用膜分離裝置2之過濾模 組8以及排出機構9來過濾被處理水，而得到已完成處理水。

在此膜分離工程中，係使過濾模組8之已完成處理水的吸引量以及洗淨模組10之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來變動。

〔優點〕

該膜分離活性污泥處理系統，係藉由使過濾模組8之已完成處理水的吸引量因應於對於上述生物處理槽1(生物處理工程)之排水的流入量之變動來變動，而以使通過中空絲膜12之被處理水的流通量不會超過會在中空絲膜12處而發生堵塞之流量的方式，來對於處理水之排出量作調整。因此，該膜分離活性污泥處理系統，係並不需要調整槽。又，該膜分離活性污泥處理系統，由於係使過濾模組8之已完成處理水的吸引量以及洗淨模組10之氣泡供給量因應於對於上述生物處理槽1之排水的流入量之變動來變動，因此係能夠使在已完成處理水之吸引以及氣泡供給中所需要的能量最小化。故而，該膜分離活性污泥處理系統，係對於運轉能量之消耗作抑制，並且能夠並不使用調整槽地來與排水之流入量變動作對應

〔其他實施形態〕

此次所揭示之實施形態，不論是以何種觀點而言，均僅為例示，而並不應視為對於本發明作限制者。本發明之 範圍，係並非被上述實施形態之構成所限定，而是藉由申請專利範圍的記載來作界定，並進而亦包含有與申請專利範圍均等之意義以及範圍內的所有之變更。

在上述實施形態中，雖係針對該膜分離活性污泥處理系統之生物處理槽為具備有區隔部，並使被處理水從生物處理部來流入至分離部中而被作處理的情況，來作了說明，但是，此區隔部係並非為必要之構成要件，而亦可作省略。在將區隔部省略的情況時，於使用該膜分離活性污泥處理系統所進行的膜分離活性污泥處理中，對於被處理水之生物處理和膜分離，係在生物處理槽內而被並行性地進行。

又，該膜分離活性污泥處理系統，係亦可構成為：具備有對於被處理水進行生物處理之生物處理槽、和被配設有過濾模組並對於被處理水進行過濾之過濾槽，並從生物處理槽來將被處理水供給至過濾槽處，且從過濾槽來將污泥回送至生物處理槽中。

該膜分離活性污泥處理系統，係亦可構成為藉由於各過濾模組8之每一者處具備有排出機構，並對於各過濾模組8之每一者分別進行控制，來使過濾模組之已完成處理水的吸引量作變動。

該膜分離活性污泥處理系統之洗淨模組，係亦可為作為空氣供給器而具備有儲存從壓縮機等所供給的壓縮空氣作儲存之槽等者。特別是，當作為空氣供給器而使用儲存壓縮空氣之槽的情況時，就算是將空氣供給器在 複數之洗淨模組處而作共用化，也難以使空氣供給器之能量效率降低。

又，在該膜分離活性污泥處理系統以及該膜分離活性污泥處理方法中，排水之流入量，例如係亦可使用檢測出生物處理槽之液面高度的液面計而檢測出來。具體而言，係可根據藉由液面計所檢測出的在生物處理槽處之被處理水之儲存量的變化量、和正在運轉之過濾模組的被處理水之排出量，來算出對於生物處理槽之排水的流入量。又，當使用液面計的情況時，係亦可並非為將排水之流入量作為數值而算出，而是間接性地因應於排水之流入量來使過濾模組之已完成處理水的吸引量作變化。作為此種控制方法之其中一例，係可列舉出在每一定時間時藉由液面計來對於生物處理槽之液面高度作確認，並因應於液面高度來以會成為預先所設定之吸引量的方式來對於吸引幫浦作控制之方法。

該膜分離活性污泥處理系統，係亦可具備有對於排水的流入量進行調整之調整槽。例如，藉由設置較為小容量之調整槽，係能夠將排水流入量之波峰截斷，而能夠將過濾模組之配設數量降低。

1‧‧‧生物處理槽

2‧‧‧膜分離裝置

3‧‧‧區隔部

4‧‧‧載體

5‧‧‧散氣裝置

6‧‧‧生物處理部

7‧‧‧分離部

8‧‧‧過濾模組

9‧‧‧排出機構

10‧‧‧洗淨模組

11‧‧‧控制裝置

12‧‧‧中空絲膜

13‧‧‧上側保持構件

14‧‧‧下側保持構件

15‧‧‧集水配管

16‧‧‧吸引幫浦

17‧‧‧空氣供給器

18‧‧‧空氣頭

20‧‧‧感測器

Claims (7)

1. 一種膜分離活性污泥處理方法，係具備有對於排水進行生物處理之工程、和對於在此生物處理工程中之處理水進行膜分離之工程，該膜分離活性污泥處理方法，其特徵為：在上述膜分離工程中，係使用具備有在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，並且使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理工程之排水的流入量之變動來作變動。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之膜分離活性污泥處理方法，其中，係以使上述洗淨模組之氣泡供給量的變動率會成為較上述過濾模組之吸引量的變動率而更大的方式，來使氣泡供給量作變動。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之膜分離活性污泥處理方法，其中，上述洗淨模組之時間平均氣泡供給量相對於在對於日平均流入量的排水進行處理時之上述洗淨模組之基準氣泡供給量的比，係為0.1倍以上4倍以下。
4. 如申請專利範圍第1項所記載之膜分離活性污泥處理方法，其中，上述排水的時間平均流入量相對於對於上述生物處理工程之上述排水的日平均流入量的比，係為0.2倍以上2倍以下。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之膜分離活性污泥處理方法，其中，係使上述複數之過濾模組以及複數之洗淨模組連續運轉。
6. 一種膜分離活性污泥處理系統，係具備有對於排水進行生物處理之槽、和對於在此生物處理槽中之處理水進行膜分離之裝置，該膜分離活性污泥處理系統，其特徵為：上述膜分離裝置，係具備有：具備在其中一方向上而作了拉齊之複數根之中空絲膜以及將此些之複數根之中空絲膜的兩端作固定之一對之保持構件的複數之過濾模組、和從上述過濾模組之下方來供給氣泡之複數之洗淨模組，使上述過濾模組之已完成處理水之吸引量以及上述洗淨模組之氣泡供給量因應於對於上述生物處理槽之排水的流入量之變動來作變動。
7. 如申請專利範圍第6項所記載之膜分離活性污泥處理系統，其中，係並不具備有針對對於上述生物處理槽之排水的流入量而進行調整之槽。