WO2022009833A1 - 凝集剤の投与方法 - Google Patents

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WO2022009833A1
WO2022009833A1 PCT/JP2021/025301 JP2021025301W WO2022009833A1 WO 2022009833 A1 WO2022009833 A1 WO 2022009833A1 JP 2021025301 W JP2021025301 W JP 2021025301W WO 2022009833 A1 WO2022009833 A1 WO 2022009833A1
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membrane
tank
water
flocculant
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康信 岡島
健 田中
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株式会社クボタ
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Definitions

  • the present invention relates to a method for administering a flocculant to be administered to the water to be treated when the water to be treated is filtered through a filtration membrane to perform water treatment.
  • a membrane separation activated sludge method is known.
  • a treatment device 103 provided with a membrane separation device 102 in the filtration tank 101 is used.
  • the membrane separation device 102 has a plurality of membrane elements 105 arranged in the casing 104, and an air diffuser 106 that diffuses air from below the membrane element 105.
  • the membrane element 105 is a filter plate welded with a filtration membrane on both the front and back surfaces.
  • the permeated water (treated water) that has permeated the filtration membrane from the primary side to the secondary side is sent out to the outside of the filtration tank 101 through the permeated water take-out flow path 107.
  • the treated water 108 such as wastewater is supplied from the supply flow path 109 into the filter tank 101, and the flocculant 110 is administered from the flocculant administration flow path 111 to the treated water 108 in the filter tank 101.
  • the water to be treated 108 is supplied from the supply flow path 109 into the filtration tank 101, and the water to be treated 108 in the filtration tank 101 is filtered by the membrane element 105 to make the water to be treated 108 sludge and permeated water.
  • the permeated water is taken out from the permeated water take-out flow path 107 to the outside of the filtration tank 101.
  • the surface of the filtration membrane of the membrane element 105 is cleaned by dusting with the air diffuser 106.
  • the flocculant 110 is adsorbed on the sludge surface and organic substances such as persistent substances are adsorbed.
  • Membrane blockage of the filtration membrane of the membrane element 105 can be prevented.
  • the optimum timing for starting the administration of the flocculant 110 is not clear, so the administration of the flocculant 110 is started. There is a possibility that the timing is too early and the coagulant 110 is excessively administered, or the timing at which the coagulant 110 is started is too late and the dose of the coagulant 110 is insufficient.
  • the timing for stopping the administration of the flocculant 110 after starting the administration of the flocculant 110 is not clear, the timing for stopping the administration of the flocculant 110 is too late, and the flocculant 110 is excessively administered. Or, the timing of stopping the administration of the flocculant 110 may be too early, and the dose of the flocculant 110 may be insufficient.
  • the present invention provides a method for administering a flocculant, which can start administration of a flocculant at an optimum timing and then stop administration of the flocculant at an optimal timing after the start of administration of the flocculant. The purpose.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration process is defined as the membrane load index.
  • the membrane load index becomes equal to or higher than the first threshold value, administration of the flocculant into the filtration tank is started.
  • the membrane load index increases, the amount of foulant (soluble organic matter, etc.) contained in the water to be treated increases, and the permeation resistivity when the foulant adheres to the filtration membrane surface increases. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane increases, and the load applied to the filtration membrane increases.
  • the smaller the membrane load index the smaller the amount of foulant contained in the water to be treated, and the smaller the permeation resistivity when the foulant adheres to the filtration membrane surface. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane is reduced, and the load applied to the filtration membrane is reduced.
  • the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the membrane load index during the filtration step, and the flocculant is administered in order to start the administration of the flocculant using this membrane load index as an index. It can be started at the optimal timing.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration process is defined as the membrane load index.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the current treatment cycle stabilizes is defined as the first time point.
  • the intermembrane differential pressure at the first time point is defined as the first intermembrane differential pressure.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the treatment cycle immediately before the current treatment cycle stabilizes is defined as the second time point.
  • the intermembrane differential pressure at the second time point is defined as the second intermembrane differential pressure.
  • the difference between the first intermembrane differential pressure and the second intermembrane differential pressure is defined as the cumulative additional resistance.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration process is defined as the membrane load index.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the current treatment cycle stabilizes is defined as the first time point.
  • the intermembrane differential pressure at the first time point is defined as the first intermembrane differential pressure.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the treatment cycle immediately before the current treatment cycle stabilizes is defined as the second time point.
  • the intermembrane differential pressure at the second time point is defined as the second intermembrane differential pressure.
  • the value obtained by dividing the difference between the first intermembrane pressure and the second intermembrane pressure by the time from the second time point to the first time point is defined as the cumulative additional resistance.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration process is defined as the membrane load index.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the current treatment cycle stabilizes is defined as the first time point.
  • the intermembrane differential pressure at the first time point is defined as the first intermembrane differential pressure.
  • the value obtained by dividing the first intermembrane pressure by the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour is defined as the first filtration resistance value.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the treatment cycle immediately before the current treatment cycle stabilizes is defined as the second time point.
  • the intermembrane differential pressure at the second time point is defined as the second intermembrane differential pressure.
  • the value obtained by dividing the second intermembrane pressure by the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour is defined as the second filtration resistance value.
  • the difference between the first filtration resistance value and the second filtration resistance value is defined as the cumulative added resistance.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration process is defined as the membrane load index.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the current treatment cycle stabilizes is defined as the first time point.
  • the intermembrane differential pressure at the first time point is defined as the first intermembrane differential pressure.
  • the value obtained by dividing the first intermembrane pressure by the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour is defined as the first filtration resistance value.
  • the time point at which the amount of membrane filtered water per hour after the start of the filtration step of the treatment cycle immediately before the current treatment cycle stabilizes is defined as the second time point.
  • the intermembrane differential pressure at the second time point is defined as the second intermembrane differential pressure.
  • the value obtained by dividing the second intermembrane pressure by the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour is defined as the second filtration resistance value.
  • the value obtained by dividing the difference between the first filtration resistance value and the second filtration resistance value by the time from the second time point to the first time point is defined as the cumulative added resistance.
  • the membrane load index increases, the amount of foulant (soluble organic matter, etc.) contained in the water to be treated increases, and the permeation resistivity when the foulant adheres to the filtration membrane surface increases. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane increases, and the load applied to the filtration membrane increases.
  • the membrane load index becomes smaller, the amount of foulant contained in the water to be treated becomes smaller, and the permeation resistivity when the foulant adheres to the filtration membrane surface becomes smaller. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane is reduced, and the load applied to the filtration membrane is reduced. In this way, the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the membrane load index during the filtration process. Further, by diffusing air from below the filtration membrane in the filtration suspension step, the foulant adhering to the membrane surface of the filtration membrane can be removed and the filtration membrane can be washed.
  • the cumulative added resistance becomes larger, the amount of foulant removed from the filtration membrane in the filtration suspension step of the treatment cycle immediately before the current treatment cycle (hereinafter referred to as the previous treatment cycle) is smaller, and the filtration is performed.
  • the cleaning effect of the membrane is reduced. Therefore, at the start of the filtration step of the current treatment cycle, the amount of foulant remaining attached to the filtration membrane increases, and the permeability of the filtration membrane decreases.
  • the smaller the cumulative added resistance the larger the amount of foulant removed from the filtration membrane in the filtration suspension step of the previous treatment cycle, and the higher the cleaning effect of the filtration membrane. Therefore, at the start of the filtration step of the current treatment cycle, the amount of foulant remaining attached to the filtration membrane is reduced, and the permeability of the filtration membrane is maintained. This makes it possible to objectively evaluate the cleaning effect of the filtration membrane in the filtration suspension step of the previous treatment cycle based on the cumulative added resistance. In this way, since the administration of the flocculant is started using the membrane load index and the cumulative addition resistance as indicators, the administration of the flocculant can be started at the optimum timing.
  • the administration of the flocculant into the filtration tank is stopped. Is preferable.
  • the load applied to the filtration membrane decreases as the amount of membrane filtration water per membrane area and per hour, that is, the flux (filtration flux) decreases, and the load applied to the filtration membrane increases as the amount of membrane filtration water increases. Becomes larger.
  • the administration of the flocculant is stopped using the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour as an index, the administration of the flocculant can be stopped at the optimum timing after the administration of the flocculant is started.
  • a filtration step of filtering the water to be treated using the filtration membrane and a filtration suspension step of suspending the filtration are performed.
  • One processing cycle The method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows. When the inflow amount of the water to be treated flowing into the treatment tank from the outside exceeds the amount of the membrane filtered water taken out from the filter tank to the outside of the treatment tank, the water level in the monitoring tank rises to the fourth threshold or higher. If this happens, the administration of the flocculant into the filtration tank is started.
  • the inflow amount of the treated water flowing into the treatment tank from the outside exceeds the amount of the membrane filtered water taken out from the filter tank to the outside of the treatment tank, and the water level of the treated water in the monitoring tank gradually rises.
  • the value exceeds the fourth threshold value the amount of the membrane filtered water taken out from the filter tank to the outside of the treatment tank exceeds the inflow amount of the water to be treated flowing into the treatment tank from the outside, and the time per membrane area. Increase the amount of filtered water per membrane (flux). By adjusting the amount of membrane filtration water in this way, the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the administration of the flocculant can be started at the optimum timing. can.
  • the water to be treated overflowing from the filtration tank flows into the monitoring tank, and the water to be treated flows into the monitoring tank.
  • the water level in the monitoring tank becomes equal to or higher than the fourth threshold value, it is preferable to start administration of the flocculant into the filtration tank.
  • the flocculant into the filtration tank is charged. It is preferable to stop the administration.
  • the amount of membrane filtered water taken out from the filter tank to the outside of the treatment tank exceeds the amount of inflow of the treated water flowing into the treatment tank from the outside, and the water level of the treated water in the monitoring tank gradually drops.
  • the amount of membrane filtered water (flux) per membrane area and per hour is reduced.
  • the administration of the flocculant is stopped, so that the administration of the flocculant is optimized after the administration of the flocculant is started. It can be stopped at any time.
  • a filtration step of filtering the water to be treated using the filtration membrane and a filtration suspension step of suspending the filtration are performed.
  • One processing cycle The method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows. In the filtration step, when the differential pressure between the membranes becomes equal to or higher than the sixth threshold value, the administration of the flocculant into the filtration tank is started.
  • the load applied to the filtration membrane increases, so that the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the intermembrane differential pressure. Since the administration of the flocculant is started using this intermembrane pressure as an index, the administration of the flocculant can be started at the optimum timing.
  • the method for administering a flocculant of the present invention it is preferable to stop the administration of the flocculant after a predetermined time has elapsed from the start of administration of the flocculant.
  • the predetermined time is the time obtained by multiplying the actual residence time of the filtration tank in which the filtration membrane is immersed by the value obtained by adding 1 to the circulation ratio.
  • the actual residence time is the time required for the flocculant administered to the predetermined administration position of the filtration tank to flow from the filtration tank to the monitoring tank and return to the original administration position of the filtration tank.
  • the circulation ratio is the value obtained by dividing the circulation amount by the inflow amount of the treated water.
  • the circulation amount is preferably the flow rate of the water to be treated flowing from the filtration tank to the monitoring tank per hour.
  • the administration of the flocculant into the filtration tank is stopped, so that the administration of the flocculant is optimally timing after the start of administration of the flocculant. You can stop at.
  • the filtration step of filtering the water to be treated in the filtration tank using the filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle. It is a method of administering a coagulant in water treatment in which this treatment cycle is repeated to treat water to be treated.
  • the filtration step when the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour becomes equal to or higher than the seventh threshold value, administration of the flocculant into the filtration tank is started.
  • the amount of membrane filtration water per membrane area and per hour, that is, the flux (filtration flux) increases, the load applied to the filtration membrane increases, so administration of the flocculant is started using this amount of membrane filtration water as an index. By doing so, the administration of the flocculant can be started at the optimum timing.
  • the flocculant when the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour is less than the eighth threshold value, which is less than the seventh threshold value, the flocculant is aggregated into the filtration tank. It is preferable to stop the administration of the agent.
  • the flocculant can be used. After the start of administration, the administration of the flocculant can be stopped at the optimum timing.
  • the filtration step of filtering the water to be treated supplied from the outside to the treatment tank using a filtration membrane and the filtration suspension step of suspending the filtration of the present invention are defined as one treatment cycle.
  • the method of administering the flocculant in the water treatment for treating the water to be treated by repeating this treatment cycle is as follows. When the inflow amount of the water to be treated flowing into the treatment tank from the outside exceeds the amount of the membrane filtered water taken out to the outside of the treatment tank through the filtration membrane, the water level in the treatment tank rises and the ninth When the value exceeds the threshold value, administration of the flocculant into the treatment tank is started.
  • the withdrawal amount of the membrane-filtered water exceeds the withdrawal amount of the membrane-filtered water.
  • the administration of the flocculant can be started at the optimum timing.
  • the flocculant into the treatment tank is charged. It is preferable to stop the administration.
  • the amount of membrane filtered water taken out through the filtration membrane to the outside of the treatment tank exceeds the inflow amount of the water to be treated that flows into the treatment tank from the outside, and the water level of the water to be treated in the treatment tank Gradually decreases to less than the tenth threshold, the amount of membrane filtration water (flux) per membrane area and per hour is reduced.
  • the amount of membrane filtration water (flux) per membrane area and per hour is reduced.
  • the administration of the flocculant can be started at the optimum timing, and after the administration of the flocculant is started, the administration of the flocculant can be stopped at the optimum timing.
  • the same is a method of administering a flocculant using a water treatment apparatus, and is a graph showing a change in intermembrane pressure with respect to time.
  • the same is a method of administering a flocculant using a water treatment device, and is a graph showing a change in permeability with time.
  • It is a schematic diagram of the water treatment apparatus in the twelfth embodiment of this invention.
  • It is a schematic diagram of a conventional water treatment apparatus.
  • the treatment tank 1 is a tank for treating wastewater 2 containing organic substances (an example of water to be treated), and is divided into a filtration tank 3 and a filtration tank 3. It has an adjacent monitoring tank 4. The filtration tank 3 and the monitoring tank 4 are separated by an overflow weir 5.
  • Wastewater 2 is supplied to the filtration tank 3 from the supply flow path 7.
  • the wastewater 2 supplied to the filtration tank 3 overflows the overflow weir 5 and flows into the adjacent monitoring tank 4.
  • a pump 8 is provided in the monitoring tank 4.
  • a return flow path 9 for returning the wastewater 2 in the monitoring tank 4 to the filtration tank 3 is connected to the pump 8.
  • An immersion type membrane separation device 11 is installed in the filtration tank 3.
  • the membrane separation device 11 has a plurality of membrane elements 13 provided in the casing 12 and an air diffuser 14 provided below the membrane element 13.
  • the membrane element 13 has a filter plate and a filtration membrane welded to both the front and back surfaces of the filter plate.
  • the wastewater 2 that has permeated the filtration membrane from the primary side to the secondary side is sent out as permeated water 16 to the outside of the treatment tank 1 through the permeated water take-out flow path 17. Further, the flocculant 19 is administered to the wastewater 2 in the filtration tank 3 from the flocculant administration flow path 20.
  • the wastewater 2 is treated by the membrane separation activated sludge method using the treatment tank 1 as described above.
  • the filtration step J for filtering the wastewater 2 in the filtration tank 3 using the membrane element 13 and the filtration suspension step K for suspending the filtration are set as one treatment cycle, and this treatment cycle C1. -C5 is repeated to treat the wastewater 2.
  • the wastewater 2 is supplied from the supply flow path 7 to the filtration tank 3, and the secondary side of the filtration membrane of the membrane element 13 is depressurized while the air is diffused from the air diffuser 14 of the membrane separation device 11.
  • a part of the wastewater 2 in the filtration tank 3 permeates through the filtration membrane and is sent out as the permeated water 16 from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1.
  • the wastewater 2 in the filtration tank 3 overflows the overflow weir 5 and flows into the adjacent monitoring tank 4. Further, by driving the pump 8, the wastewater 2 in the monitoring tank 4 is returned to the filtration tank 3 through the return flow path 9. Further, in the filtration suspension step K, filtration by the membrane element 13 is stopped while continuing to diffuse air from the air diffuser 14.
  • the coagulant 19 is treated as wastewater by administering the coagulant 19 from the coagulant administration flow path 20 to the wastewater 2 in the filtration tank 3. It is adsorbed on the activated sludge in 2 to form coarse flocs. The method of administering such a flocculant 19 will be described below.
  • FIG. 2 is a graph showing changes in the intermembrane differential pressure of the membrane element 13 for each treatment cycle.
  • the vertical axis represents the intermembrane differential pressure
  • the horizontal axis represents the treatment cycles C1, C2, C3, and so on. Indicates the time of day.
  • the amount of increase in the differential pressure between membranes per hour during the filtration step J is defined as the membrane load index A. That is, as shown in FIG. 2, the time point at which the amount of membrane filtered water per hour stabilizes immediately after the start of the filtration step J is defined as t1, and the intermembrane differential pressure at this time point t1 is defined as the initial intermembrane differential pressure p1.
  • the intermembrane differential pressure at the time point t2 immediately before the end of the step J is defined as the final intermembrane differential pressure p2.
  • ⁇ p be the difference between the intermembrane differential pressure p1 at the beginning and the intermembrane pressure p2 at the end (that is, p2-p1)
  • ⁇ t be the time between t1 and t2 at both time points
  • the time point t1 when the amount of membrane filtered water per hour is stable immediately after the start of the filtration step J means the time when the amount of membrane filtered water per hour has settled to a predetermined flux set in advance.
  • the membrane load index A obtained as described above is the predetermined membrane load index A1 (first).
  • the threshold value is equal to or higher than the threshold value
  • administration of the flocculant 19 into the filter tank 3 from the flocculant administration flow path 20 is started.
  • the flocculant 19 is administered by the initial dose D [mg / liter].
  • E1 and E2 are constants.
  • F is the amount of membrane filtered water per unit membrane area of the filtration membrane and per unit time (that is, flux [m 3 / m 2 / min]).
  • the dose of the flocculant 19 is reduced by a predetermined ratio from the initial dose D.
  • the target membrane load index A2 is set to a value smaller than the predetermined membrane load index A1.
  • the flocculant administration flow path 20 The administration of the flocculant 19 into the filtration tank 3 is stopped.
  • the larger the membrane loading index A the larger the amount of foulant (soluble organic matter, etc.) contained in the wastewater 2, and when the foulant adheres to the filtration membrane surface.
  • the transmission specific resistance increases. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane of the membrane element 13 increases, and the load applied to the filtration membrane increases.
  • the smaller the membrane load index A the smaller the amount of foulant contained in the wastewater 2, and the smaller the permeation resistivity when the foulant adheres to the filtration membrane surface. Therefore, the permeation resistance when permeating through the filtration membrane is reduced, and the load applied to the filtration membrane is reduced.
  • the load applied to the filtration membrane of the membrane element 13 can be objectively evaluated based on the membrane load index A at the time of the filtration step J, and the administration of the flocculant 19 is started using this membrane load index A as an index. Therefore, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the administration of the flocculant 19 is started using the cumulative additional resistance B as an index in addition to the membrane loading index A shown in the first embodiment.
  • the cumulative additional resistance B is obtained as follows.
  • the first time point is when the amount of filtered water per hour after the start of the filtration step J of the current treatment cycle C (n) (hereinafter referred to as the current treatment cycle C (n)) is stable.
  • the time point T1 is defined, and the permeability at the first time point T1 is defined as the first permeability Prm1.
  • the time per hour after the start of the filtration step J of the treatment cycle C (n-1) immediately before the current treatment cycle C (n) hereinafter referred to as the previous treatment cycle C (n-1)).
  • the time point at which the amount of membrane filtered water is stable is defined as the second time point T2, and the permeability at the second time point T2 is defined as the second permeability Prm2.
  • the reciprocal of the first permeability Prm1 is defined as the first filtration resistance value
  • the reciprocal of the second permeability Prm2 is defined as the second filtration resistance value. That is, assuming that the intermembrane differential pressure at the first time point T1 is the first intermembrane differential pressure, the value obtained by dividing the first intermembrane differential pressure by the flux (the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour). Is the first filtration resistance value. Further, assuming that the intermembrane differential pressure at the second time point T2 is the second intermembrane differential pressure, the value obtained by dividing the second intermembrane differential pressure by the flux (the amount of membrane filtered water per membrane area and per hour). Is the second filtration resistance value.
  • the cumulative additional resistance B is "the difference between the first filtration resistance value and the second filtration resistance value is the difference between the second time point T2 and the first time point T2. It is defined as "value divided by the time to time point T1". That is, the cumulative additional resistance B is represented by the following relational expression.
  • the membrane load index A becomes equal to or higher than the predetermined membrane load index A1 (an example of the first threshold value), and the cumulative additional resistance B obtained as described above is the predetermined cumulative additional resistance B1 (second).
  • the threshold value is equal to or higher than the threshold value
  • administration of the flocculant 19 into the filter tank 3 is started from the flocculant administration flow path 20.
  • the initial dose D of the flocculant 19 is administered, and then when the membrane load index A drops below the target membrane load index A2, the dose of the flocculant 19 is changed to the initial dose D. To reduce by a predetermined ratio.
  • the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the membrane load index A during the filtration step.
  • the foulant adhering to the membrane surface of the filtration membrane can be removed and the filtration membrane can be washed.
  • the administration of the flocculant 19 is started using the membrane load index A and the cumulative additional resistance B as indicators, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large. ..
  • the administration of the flocculant 19 is stopped using the membrane filtration water amount F as an index, the administration of the flocculant 19 can be stopped at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes small after the administration of the flocculant 19 is started. ..
  • the cumulative additional resistance B is a value obtained by dividing the difference between the first filtration resistance value and the second filtration resistance value by the time from the second time point T2 to the first time point T1.
  • the difference between the first filtration resistance value and the second filtration resistance value may be defined as the cumulative additional resistance B.
  • the difference between the intermembrane pressure at the first time point T1 of the current treatment cycle C (n) and the intermembrane pressure at the second time point T2 of the previous treatment cycle C (n-1) can be calculated.
  • the value divided by the time from the second time point T2 to the first time point T1 may be defined as the cumulative additional resistance B.
  • the difference between the intermembrane differential pressure at the first time point T1 and the intermembrane differential pressure at the second time point T2 may be defined as the cumulative additional resistance B.
  • the administration of the flocculant 19 is started and stopped using the water level of the wastewater 2 in the monitoring tank 4 as an index.
  • the wastewater 2 is filtered using the membrane element 13 while circulating the wastewater 2 between the filtration tank 3 and the monitoring tank 4.
  • the unit time of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 The flow rate per extraction was set to Q [m 3 / min], and the flow rate per hour of the waste water 2 returned from the monitoring tank 4 to the filtration tank 3 through the return flow path 9 was set to 3Q [m 3 / min]. It is assumed that the flow rate of the waste water 2 that overflows from the filtration tank 3 and flows out to the monitoring tank 4 per unit time is adjusted to 3Q [m 3 / min].
  • the water level of the wastewater 2 in the monitoring tank 4 is maintained between the preset first water level L1 (an example of the fourth threshold value) and the second water level L2 (an example of the fifth threshold value). Dripping.
  • the second water level L2 is lower than the first water level L1.
  • the amount of the membrane filtered water taken out from the permeated water take-out flow path 17 is supplied from the supply flow path 7 to the filter tank 3.
  • the amount of membrane filtered water (flux) per membrane area and per hour is increased to the designed maximum membrane filtered water amount Qmax (maximum flux) so as to exceed the inflow amount of waste water 2 to be filtered.
  • the administration of the coagulant 19 into the filtration tank 3 from the coagulant administration flow path 20 is started.
  • the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the maximum membrane filtered water amount Qmax has a certain upper limit, but is set to an amount larger than, for example, the inflow amount 2Q.
  • the membrane filtration water amount is set to the design maximum membrane filtration water amount Qmax and the filtration is continued, and the water level of the waste water 2 in the monitoring tank 4 drops to less than the second water level L2, per membrane area. Moreover, the amount of membrane-filtered water (flux) per hour is reduced from the maximum amount of membrane-filtered water Qmax to the original withdrawal flow rate Q, and filtration is performed. By adjusting the amount of membrane filtration water in this way, the load applied to the filtration membrane is reduced.
  • the administration of the flocculant 19 is started and stopped using the intermembrane differential pressure of the filtration membrane of the membrane element 13 and the passage of a predetermined time as an index.
  • a predetermined time there is a residence time Ts.
  • the residence time Ts is defined by the actual residence time ⁇ (circulation ratio + 1).
  • the actual residence time is defined as the actual residence time, as shown by the dotted line arrow in FIG. 1, in which the flocculant 19 administered to the predetermined administration position 23 of the filtration tank 3 crosses the overflow weir 5 from the filtration tank 3 and is monitored. It is the time required for flowing into 4 and returning from the monitoring tank 4 through the return flow path 9 to the original administration position 23 of the filtration tank 3.
  • the circulation ratio is a value obtained by dividing the circulation amount by the inflow amount of wastewater 2 per hour (that is, the circulation amount / the inflow amount of wastewater 2 per hour).
  • the inflow amount of the wastewater 2 is the amount of the wastewater 2 flowing into the filtration tank 3 from the supply flow path 7.
  • the circulation amount is the flow rate of wastewater 2 flowing from the filtration tank 3 over the overflow weir 5 to the monitoring tank 4 per hour.
  • the wastewater 2 is filtered using the membrane element 13 while circulating the wastewater 2 between the filtration tank 3 and the monitoring tank 4.
  • the inflow rate of the waste water 2 supplied from the supply flow path 7 to the filtration tank 3 per unit time is set to Q [m 3 / min], and the unit of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17.
  • the flow rate per hour is Q [m 3 / min]
  • the flow rate per unit time of the waste water 2 that overflows the overflow dam 5 from the filtration tank 3 and flows out to the monitoring tank 4 is 3Q [m 3 / min].
  • the circulation amount is 3Q [. m 3 / min]
  • the amount of membrane filtered water per hour that is, the flow rate of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 per unit time
  • the filtration step when the intermembrane differential pressure of the filtration membrane of the membrane element 13 becomes equal to or higher than a predetermined intermembrane differential pressure (an example of the sixth threshold value), aggregation from the flocculant administration flow path 20 into the filtration tank 3 is performed. Administration of agent 19 is started.
  • a predetermined intermembrane differential pressure an example of the sixth threshold value
  • the load applied to the filtration membrane increases, so that the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the intermembrane differential pressure. Since the administration of the flocculant 19 is started using this intermembrane pressure as an index, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the amount of membrane filtered water per membrane area of the membrane element 13 and per hour (that is, the flux [m 3 / m 2 / min]) is used as an index.
  • the administration of the flocculant 19 is started and the administration is stopped.
  • the flocculant from the flocculant administration flow path 20 into the filter tank 3 Administration of 19 is started.
  • the load applied to the filtration membrane increases. Therefore, by starting the administration of the flocculant 19 using this amount of membrane filtration water as an index, the load applied to the filtration membrane increases optimally. Administration of the flocculant 19 can be started at the timing.
  • the amount of the second membrane-filtered water is set to be smaller than the amount of the first membrane-filtered water.
  • the water treatment apparatus of the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the same members as those in the first to fifth embodiments described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the treatment tank 50 has a filtration tank 3 and an oxygen-free tank 51 (an example of a monitoring tank) adjacent to the filtration tank 3.
  • the filtration tank 3 is an aerobic tank.
  • the filtration tank 3 and the oxygen-free tank 51 are separated by an overflow weir 5.
  • a pump 8 is provided in the oxygen-free tank 51.
  • the pump 8 is connected to a feed flow path 52 that sends the wastewater 2 in the oxygen-free tank 51 into the filtration tank 3.
  • the wastewater 2 is supplied from the supply flow path 7 to the oxygen-free tank 51, and is sent from the oxygen-free tank 51 through the feed flow path 52 into the filtration tank 3 by the pump 8, and then a part of the wastewater 2 is sent into the filtration tank 3. By overflowing the overflow weir 5 from the inside of 3, it is returned to the oxygen-free tank 51.
  • An immersion type membrane separation device 11 is installed in the filtration tank 3.
  • the wastewater 2 is treated by the membrane separation activated sludge method using the treatment tank 50 as described above.
  • the filtration step and the filtration suspension step are set as one treatment cycle, and this treatment cycle is repeated to treat the wastewater 2.
  • the waste water 2 is supplied from the supply flow path 7 to the oxygen-free tank 51, and the pump 8 is driven to send the waste water 2 in the oxygen-free tank 51 from the flow path 52 into the filtration tank 3 to separate the membrane.
  • the pressure on the secondary side of the filtration membrane of the membrane element 13 is reduced while air is being diffused from the air diffuser 14 of the apparatus 11.
  • a part of the wastewater 2 in the filtration tank 3 permeates through the filtration membrane and is sent out as the permeated water 16 from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1.
  • the wastewater 2 in the filtration tank 3 overflows the overflow weir 5 and is returned to the adjacent oxygen-free tank 51.
  • the wastewater 2 circulates between the filtration tank 3 and the oxygen-free tank 51, and the ammoniacal nitrogen in the wastewater 2 is nitrified into nitric acid in the filtration tank 3, and the nitric acid is removed in the oxygen-free tank 51. It is nitrified and becomes nitrogen gas.
  • filtration suspension step filtration by the membrane element 13 is suspended while continuing to diffuse air from the air diffuser 14.
  • the coagulant 19 is administered to the wastewater 2 in the filtration tank 3 from the coagulant administration flow path 20 so that the coagulant 19 is contained in the wastewater 2. Adsorbs to activated sludge to form coarse flocs.
  • the flocculant 19 is aggregated.
  • Administration of the flocculant 19 from the agent administration flow path 20 into the filtration tank 3 is started.
  • the flocculant 19 is administered by the initial dose D.
  • the dose of the flocculant 19 is reduced by a predetermined ratio from the initial dose D.
  • the target membrane load index A2 is set to a value smaller than the predetermined membrane load index A1.
  • the flocculant administration flow path 20 The administration of the flocculant 19 into the filtration tank 3 is stopped.
  • the load applied to the filtration membrane of the membrane element 13 can be objectively evaluated based on the membrane load index A during the filtration step, and this membrane load index A can be used as an index. Since the administration of the flocculant 19 is started, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing. Further, since the administration of the flocculant 19 is stopped using the membrane filtered water amount F as an index, the administration of the flocculant 19 can be stopped at the optimum timing after the administration of the flocculant 19 is started. (7th embodiment)
  • the membrane load index A and the cumulative additional resistance B are used as indicators, as in the second embodiment described above. Then, administration of the flocculant 19 is started.
  • the membrane load index A becomes equal to or higher than the predetermined membrane load index A1 (an example of the first threshold value)
  • the cumulative additional resistance B becomes equal to or higher than the predetermined cumulative additional resistance B1 (an example of the second threshold value).
  • the administration of the aggregating agent 19 into the filtration tank 3 is started from the aggregating agent administration flow path 20.
  • the initial dose D of the flocculant 19 is administered, and then when the membrane load index A drops below the target membrane load index A2, the dose of the flocculant 19 is changed to the initial dose D. To reduce by a predetermined ratio.
  • the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the membrane load index A at the time of the filtration step, and the previous treatment is performed based on the cumulative additional resistance B. It is possible to objectively evaluate the cleaning effect of the filtration membrane in the filtration suspension step of the cycle.
  • the administration of the flocculant 19 since the administration of the flocculant 19 is started using the membrane load index A and the cumulative addition resistance B as indicators, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing. Further, since the administration of the flocculant 19 is stopped using the membrane filtered water amount F as an index, the administration of the flocculant 19 can be stopped at the optimum timing after the administration of the flocculant 19 is started.
  • the wastewater in the oxygen-free tank 51 (monitoring tank) is the same as in the third embodiment described above.
  • administration of the flocculant 19 is started and administration is stopped.
  • the wastewater 2 is filtered using the membrane element 13 while circulating the wastewater 2 between the filtration tank 3 and the oxygen-free tank 51.
  • the filter tank is passed from the oxygen-free tank 51 through the feed flow path 52.
  • the flow rate of the wastewater 2 sent to 3 per unit time is 4Q [m 3 / min]
  • the withdrawal flow rate of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 is Q [m 3 / min]. It is assumed that the flow rate of the wastewater 2 that overflows from the filtration tank 3 and is returned to the oxygen-free tank 51 per unit time is adjusted to 3Q [m 3 / min].
  • the water level of the wastewater 2 in the oxygen-free tank 51 is set between the preset first water level L1 (an example of the fourth threshold value) and the second water level L2 (an example of the fifth threshold value). Be kept.
  • the second water level L2 is lower than the first water level L1.
  • the amount of the membrane filtered water taken out from the permeated water take-out flow path 17 is the oxygen-free tank 51 from the supply flow path 7.
  • the amount of membrane filtered water (flux) per membrane area and per hour is increased to the designed maximum membrane filtered water amount Qmax (maximum flux) so as to exceed the inflow amount of wastewater 2 supplied to the filter.
  • the administration of the flocculant 19 into the filtration tank 3 from the flocculant administration flow path 20 is started. Therefore, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the maximum membrane filtered water amount Qmax has a certain upper limit, but is set to an amount larger than, for example, the inflow amount 2Q.
  • the membrane filtration water amount is set to the maximum design membrane filtration water amount Qmax as described above and the filtration is continued, and the water level of the wastewater 2 in the oxygen-free tank 51 drops to less than the second water level L2, per membrane area. Moreover, the amount of membrane filtered water (flux) per hour is reduced from the maximum amount of membrane filtered water Qmax to the original withdrawal flow rate Q, and filtration is performed. By adjusting the amount of membrane filtration water in this way, the load applied to the filtration membrane is reduced.
  • the intermembrane differential pressure of the filtration membrane of the membrane element 13 is the same as in the fourth embodiment described above. Then, the administration of the flocculant 19 is started and stopped using the passage of a predetermined time as an index. As an example of the predetermined time, there is a residence time Ts.
  • the residence time Ts is defined by the actual residence time ⁇ (circulation ratio + 1).
  • the actual residence time means that, as shown by the dotted line arrow in FIG. 4, the flocculant 19 administered to the predetermined administration position 23 of the filter tank 3 circulates in the filter tank 3 and overflows from the filter tank 3. It is the time required for flowing into the oxygen-free tank 51 through the flow dam 5 and returning from the oxygen-free tank 51 to the original administration position 23 of the filtration tank 3 through the feed flow path 52.
  • the circulation ratio is the circulation amount / the inflow amount of wastewater 2 per hour.
  • the inflow amount of the wastewater 2 is the amount of the wastewater 2 flowing into the oxygen-free tank 51 from the supply flow path 7.
  • the circulation amount is the flow rate of wastewater 2 flowing from the filtration tank 3 over the overflow weir 5 to the oxygen-free tank 51 per hour.
  • the wastewater 2 is filtered using the membrane element 13 while circulating the wastewater 2 between the filtration tank 3 and the oxygen-free tank 51.
  • the inflow rate of the waste water 2 supplied from the supply flow path 7 to the oxygen-free tank 51 per unit time is set to Q [m 3 / min], and the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17.
  • the flow rate per unit time is Q [m 3 / min]
  • the flow rate per hour of the waste water 2 sent from the oxygen-free tank 51 to the filtration tank 3 through the feed flow path 52 is 4Q [m 3 / min].
  • the circulation amount. Is 3Q [m 3 / min] and the amount of membrane filtered water per hour (that is, the flow rate of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 per unit time) is Q [m 3 / min].
  • the filtration step when the intermembrane differential pressure of the filtration membrane of the membrane element 13 becomes equal to or higher than a predetermined intermembrane differential pressure (an example of the sixth threshold value), aggregation from the flocculant administration flow path 20 into the filtration tank 3 is performed. Administration of agent 19 is started.
  • a predetermined intermembrane differential pressure an example of the sixth threshold value
  • the load applied to the filtration membrane increases, so that the load applied to the filtration membrane can be objectively evaluated based on the intermembrane differential pressure, and this intermembrane differential pressure can be used. Since the administration of the flocculant 19 is started as an index, the administration of the flocculant 19 can be started at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane becomes large.
  • the residence time Ts an example of a predetermined time
  • the administration of the flocculant 19 into the filtration tank 3 is stopped.
  • the administration of the flocculant 19 can be stopped at an optimum timing when the load applied to the filtration membrane is reduced.
  • the membrane area of the filtration membrane of the membrane element 13 is similar to that of the fifth embodiment described above. Further, the administration of the flocculant 19 is started and stopped using the amount of membrane-filtered water per hour (that is, flux [m 3 / m 2 / min]) as an index.
  • the flocculant from the flocculant administration flow path 20 into the filter tank 3 Administration of 19 is started.
  • the load applied to the filtration membrane increases. Therefore, by starting the administration of the flocculant 19 using this amount of membrane filtration water as an index, the load applied to the filtration membrane increases optimally. Administration of the flocculant 19 can be started at the timing.
  • the amount of the second membrane-filtered water is set to be smaller than the amount of the first membrane-filtered water.
  • the treatment tank 1 includes the monitoring tank 4 of the first to fifth embodiments and the oxygen-free tank 51 of the sixth to tenth embodiments described above.
  • a dipping-type membrane separation device 11 is installed in the processing tank 1 without having it.
  • the wastewater 2 is supplied to the treatment tank 1 from the supply flow path 7. Further, the flocculant 19 is administered to the wastewater 2 in the treatment tank 1 from the flocculant administration flow path 20.
  • the wastewater 2 is treated by the membrane separation activated sludge method using the treatment tank 1 as described above.
  • the filtration step of filtering the wastewater 2 in the treatment tank 1 using the membrane element 13 and the filtration suspension step of suspending the filtration are set as one treatment cycle, and this treatment cycle is repeated to treat the wastewater 2.
  • the waste water 2 is supplied from the supply flow path 7 to the treatment tank 1, and the secondary side of the filtration membrane of the membrane element 13 is depressurized while the air is diffused from the air diffuser 14 of the membrane separation device 11.
  • a part of the waste water 2 in the treatment tank 1 permeates through the filtration membrane and is sent out as the permeated water 16 from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1.
  • filtration by the membrane element 13 is stopped while continuing to diffuse air from the air diffuser 14.
  • the coagulant 19 is administered to the wastewater 2 in the treatment tank 1 from the coagulant administration flow path 20 so that the coagulant 19 is contained in the wastewater 2. Adsorbs to activated sludge to form coarse flocs. The method of administering such a flocculant 19 will be described below.
  • the water level of the wastewater 2 in the treatment tank 1 is maintained between the preset first water level L1 (an example of the ninth threshold value) and the second water level L2 (an example of the tenth threshold value). Dripping.
  • the second water level L2 is lower than the first water level L1.
  • the maximum amount of membrane filtered water (flux) per membrane area and per hour is the design maximum membrane filtered water amount Qmax (maximum flux).
  • Qmax maximum membrane filtered water amount
  • the maximum membrane filtered water amount Qmax has a certain upper limit, but is set to an amount larger than, for example, the inflow amount 2Q.
  • the membrane filtered water amount By setting the membrane filtered water amount to the design maximum membrane filtered water amount Qmax as described above and continuing the filtration, the amount of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1 becomes the treatment tank 1.
  • the inflow amount of the inflowing wastewater 2 is exceeded, and the water level of the wastewater 2 in the treatment tank 1 gradually decreases.
  • the administration of the flocculant 19 from the flocculant administration flow path 20 into the treatment tank 1 is stopped, and the amount of membrane filtered water is reduced.
  • the maximum amount of filtered water Qmax is returned to the original withdrawal flow rate Q.
  • the twelfth embodiment is a modification of the eleventh embodiment described above, and as shown in FIG. 6, the membrane separation device 11 is installed outside the processing tank 1.
  • the membrane separation device 11 has a plurality of membrane elements 13 provided in the casing 12.
  • the membrane element 13 has a filtration membrane such as a hollow fiber membrane.
  • a pump 66 that supplies wastewater 2 to the inlet of the membrane separation device 11 is installed, and an inlet-side flow path 67 is connected between the pump 66 and the inlet of the membrane separation device 11. There is. Further, an outlet side flow path 68 for returning the wastewater 2 concentrated in the membrane separation device 11 to the treatment tank 1 is connected to the outlet of the membrane separation device 11.
  • the wastewater 2 is treated by the membrane separation activated sludge method using the treatment tank 1 as described above.
  • the filtration step of filtering the wastewater 2 in the treatment tank 1 using the membrane element 13 and the filtration suspension step of suspending the filtration are set as one treatment cycle, and this treatment cycle is repeated to treat the wastewater 2.
  • the wastewater 2 is supplied from the supply flow path 7 to the treatment tank 1, and the pump 66 is driven to supply the wastewater 2 in the treatment tank 1 from the inlet side flow path 67 to the inlet of the membrane separation device 11.
  • the pressure on the secondary side of the filtration membrane of the membrane element 13 is reduced.
  • a part of the wastewater 2 permeates through the filtration membrane and is sent out as the permeated water 16 from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1.
  • the wastewater 2 that has not permeated through the filtration membrane is concentrated and returned to the treatment tank 1 from the outlet side flow path 68. Further, in the filtration suspension step, the filtration by the membrane element 13 is stopped.
  • the coagulant 19 is administered to the wastewater 2 in the treatment tank 1 from the coagulant administration flow path 20 so that the coagulant 19 is contained in the wastewater 2. Adsorbs to activated sludge to form coarse flocs. The method of administering such a flocculant 19 will be described below.
  • the inflow rate of the waste water 2 supplied from the supply flow path 7 to the treatment tank 1 per unit time is Q [m 3 / min]
  • the unit time of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 The flow rate per extraction is Q [m 3 / min]
  • the flow rate per hour of the waste water 2 supplied from the inside of the treatment tank 1 to the inlet of the membrane separation device 11 through the inlet side flow path 67 is 3Q [m 3 / min]. Minutes]
  • the flow rate per unit time of the waste water 2 returned into the treatment tank 1 from the outlet of the membrane separation device 11 through the outlet side flow path 68 is adjusted to 2Q [m 3 / min].
  • the water level of the wastewater 2 in the treatment tank 1 is maintained between the preset first water level L1 (an example of the ninth threshold value) and the second water level L2 (an example of the tenth threshold value). Dripping.
  • the second water level L2 is lower than the first water level L1.
  • the maximum amount of membrane filtered water (flux) per membrane area and per hour is the design maximum membrane filtered water amount Qmax (maximum flux).
  • Qmax maximum membrane filtered water amount
  • the maximum membrane filtered water amount Qmax has a certain upper limit, but is set to an amount larger than, for example, the inflow amount 2Q.
  • the membrane filtered water amount By setting the membrane filtered water amount to the design maximum membrane filtered water amount Qmax as described above and continuing the filtration, the amount of the permeated water 16 taken out from the permeated water take-out flow path 17 to the outside of the treatment tank 1 becomes the treatment tank 1.
  • the inflow amount of the inflowing wastewater 2 is exceeded, and the water level of the wastewater 2 in the treatment tank 1 gradually decreases.
  • the administration of the flocculant 19 from the flocculant administration flow path 20 into the treatment tank 1 is stopped, and the amount of membrane filtered water is reduced.
  • the maximum amount of filtered water Qmax is returned to the original withdrawal flow rate Q.
  • the coagulant 19 is at the optimum timing when the load applied to the filtration membrane is reduced. Administration can be discontinued.
  • the wastewater 2 is mentioned as an example of the water to be treated, but the water may contain organic substances other than the wastewater 2.

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Abstract

ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程Ｊとろ過を休止するろ過休止工程Ｋとを１処理サイクルとし、この処理サイクルＣ１～Ｃ５を繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、ろ過工程Ｊ時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、膜負荷指数が第１の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始する。

Description

凝集剤の投与方法
　本発明は、ろ過膜で被処理水をろ過して水処理を行う際、被処理水に投与する凝集剤の投与方法に関する。
　従来、この種の水処理としては、例えば、膜分離活性汚泥法が知られている。膜分離活性汚泥法では、図７に示すように、ろ過槽１０１内に膜分離装置１０２を設けた処理装置１０３が用いられる。
　膜分離装置１０２は、ケーシング１０４内に並べられた複数の膜エレメント１０５と、膜エレメント１０５の下方から散気を行う散気装置１０６とを有している。
　膜エレメント１０５はろ板の表裏両面にろ過膜を溶着したものである。ろ過膜を一次側から二次側へ透過した透過水（処理水）は透過水取出し流路１０７を通ってろ過槽１０１の外部に送り出される。また、廃水等の被処理水１０８が供給流路１０９からろ過槽１０１内に供給され、凝集剤１１０が凝集剤投与流路１１１からろ過槽１０１内の被処理水１０８に投与される。
　これによると、被処理水１０８を供給流路１０９からろ過槽１０１内に供給し、膜エレメント１０５でろ過槽１０１内の被処理水１０８をろ過することにより、被処理水１０８を汚泥と透過水とに固液分離し、透過水を透過水取出し流路１０７からろ過槽１０１の外部に取り出す。この際、散気装置１０６で散気を行うことにより、膜エレメント１０５のろ過膜の表面が洗浄される。
　また、凝集剤１１０を凝集剤投与流路１１１からろ過槽１０１内の被処理水１０８に投与することにより、凝集剤１１０が汚泥表面に吸着するとともに難分解性物質等の有機物を吸着するため、膜エレメント１０５のろ過膜の膜閉塞を防止することができる。
　上記のような処理装置１０３は日本国の特開２０１５－１６３３８８号公報を参照。
　しかしながら上記の従来形式では、凝集剤１１０をろ過槽１０１内の被処理水１０８に投与する際、凝集剤１１０の投与を開始する最適なタイミングが明確ではないため、凝集剤１１０の投与を開始するタイミングが早過ぎて、凝集剤１１０が過剰に投与されたり、あるいは、凝集剤１１０の投与を開始するタイミングが遅過ぎて、凝集剤１１０の投与量が不足する虞がある。
　また、凝集剤１１０の投与を開始した後、凝集剤１１０の投与を停止する最適なタイミングが明確ではないため、凝集剤１１０の投与を停止するタイミングが遅過ぎて、凝集剤１１０が過剰に投与されたり、あるいは、凝集剤１１０の投与を停止するタイミングが早過ぎて、凝集剤１１０の投与量が不足する虞がある。
　本発明は、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができ、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる凝集剤の投与方法を提供することを目的とする。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
膜負荷指数が第１の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、膜負荷指数が大きくなるほど、被処理水中に含まれるファウラント（溶解性有機物等）の量が多くなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が大きくなる。このため、ろ過膜を透過する際の透過抵抗が増大し、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　逆に、膜負荷指数が小さくなるほど、被処理水中に含まれるファウラントの量が少なくなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が小さくなる。このため、ろ過膜を透過する際の透過抵抗が減少し、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
このように、ろ過工程時の膜負荷指数に基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができ、この膜負荷指数を指標として凝集剤の投与を開始するため、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
第１の膜間差圧と第２の膜間差圧との差を累積付加抵抗と定義し、
膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
第１の膜間差圧と第２の膜間差圧との差を第２の時点から第１の時点までの時間で除した値を累積付加抵抗と定義し、
膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
第１の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第１のろ過抵抗値とし、
現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
第２の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第２のろ過抵抗値とし、
第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を累積付加抵抗と定義し、
膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
第１の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第１のろ過抵抗値とし、
現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
第２の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第２のろ過抵抗値とし、
第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を第２の時点から第１の時点までの時間で除した値を累積付加抵抗と定義し、
膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、膜負荷指数が大きくなるほど、被処理水中に含まれるファウラント（溶解性有機物等）の量が多くなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が大きくなる。このため、ろ過膜を透過する際の透過抵抗が増大し、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　逆に、膜負荷指数が小さくなるほど、被処理水中に含まれるファウラントの量が少なくなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が小さくなる。このため、ろ過膜を透過する際の透過抵抗が減少し、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　このように、ろ過工程時の膜負荷指数に基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができる。
　また、ろ過休止工程においてろ過膜の下方から散気を行うことにより、ろ過膜の膜面に付着したファウラントを除去し、ろ過膜を洗浄することができる。
　この際、累積付加抵抗が大きくなるほど、現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクル（以下、前回の処理サイクルと称する）のろ過休止工程においてろ過膜から除去されたファウラントの除去量が少なく、ろ過膜の洗浄効果が低くなる。このため、現行の処理サイクルのろ過工程開始時において、ろ過膜に付着したまま残留しているファウラントの量が多くなり、ろ過膜の透過性が低下する。
　逆に、累積付加抵抗が小さくなるほど、前回の処理サイクルのろ過休止工程においてろ過膜から除去されたファウラントの除去量が多く、ろ過膜の洗浄効果が高くなる。このため、現行の処理サイクルのろ過工程開始時において、ろ過膜に付着したまま残留しているファウラントの量が少なくなり、ろ過膜の透過性が維持される。
　これにより、累積付加抵抗に基づいて、前回の処理サイクルのろ過休止工程におけるろ過膜の洗浄効果を客観的に評価することができる。
　このように、膜負荷指数と累積付加抵抗とを指標として凝集剤の投与を開始するため、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第３の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することが好ましい。
　これによると、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量すなわちフラックス（ろ過流束）が減少するほど、ろ過膜にかかる負荷が小さくなり、上記膜ろ過水量が増大するほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　このように膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量を指標として凝集剤の投与を停止するため、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　本発明の、ろ過膜を備えたろ過槽とろ過槽に隣接する監視槽とを有する処理槽において、ろ過膜を用いて被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
外部から処理槽に流入する被処理水の流入量がろ過槽から処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量を上回ることにより、監視槽内の水位が上昇して第４の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、外部から処理槽に流入する被処理水の流入量がろ過槽から処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量を上回って、監視槽内の被処理水の水位が次第に上昇し第４の閾値以上になると、ろ過槽から処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量が外部から処理槽に流入する被処理水の流入量を上回るように、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を増やす。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　従って、上記のように監視槽内の被処理水の水位が第４の閾値以上になった場合に、凝集剤の投与を開始することで、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、ろ過槽から溢流した被処理水が監視槽に流入し、
監視槽内の水位が第４の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することが好ましい。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、ろ過工程において、監視槽内の被処理水の水位が第４の閾値より低い第５の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することが好ましい。
　これによると、ろ過槽から処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量が外部から処理槽に流入する被処理水の流入量を上回って、監視槽内の被処理水の水位が次第に下降し第５の閾値未満になると、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を減らす。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　従って、上記のように監視槽内の被処理水の水位が第５の閾値未満になった場合に、凝集剤の投与を停止することで、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　本発明の、ろ過膜を備えたろ過槽とろ過槽に隣接する監視槽とを有する処理槽において、ろ過膜を用いて被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
ろ過工程において、膜間差圧が第６の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、膜間差圧が大きくなるほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、膜間差圧に基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができる。この膜間差圧を指標として凝集剤の投与を開始するため、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、凝集剤の投与開始から所定時間が経過したら、凝集剤の投与を停止することが好ましい。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、所定時間とは、ろ過膜が浸漬されているろ過槽の実滞留時間に、循環比に１を加えた値を乗じた時間であり、
実滞留時間とは、ろ過槽の所定の投与位置に投与された凝集剤がろ過槽から監視槽を流れてろ過槽の元の投与位置に戻ってくるまでに要する時間であり、
循環比とは循環量を被処理水の流入量で除した値であり、
循環量とはろ過槽から監視槽に流れる被処理水の時間当りの流量であることが好ましい。
　これによると、凝集剤の投与を開始してから所定時間が経過した後、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することで、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　本発明の、ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第７の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量すなわちフラックス（ろ過流束）が増大するほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤の投与を開始することにより、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第７の閾値より少ない第８の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することが好ましい。
　これによると、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が減少するほど、ろ過膜にかかる負荷が小さくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤の投与を停止することにより、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　本発明の、外部から処理槽に供給された被処理水をろ過膜を用いてろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法は、
外部から処理槽に流入する被処理水の流入量がろ過膜を透過して処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量を上回ることにより、処理槽内の水位が上昇して第９の閾値以上になった場合、処理槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする。
　これによると、上記被処理水の流入量が上記膜ろ過水の取り出し量を上回り、処理槽内の水位が第９の閾値以上になると、上記膜ろ過水の取り出し量が上記被処理水の流入量を上回るように、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を増やす。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　従って、上記のように処理槽内の水位が第９の閾値以上になった場合に、凝集剤の投与を開始することで、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　本発明の凝集剤の投与方法によれば、ろ過工程において、処理槽内の被処理水の水位が第９の閾値より低い第１０の閾値未満になった場合、処理槽内への凝集剤の投与を停止することが好ましい。
　これによると、ろ過膜を透過して処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量が外部から処理槽に流入する被処理水の流入量を上回って、処理槽内の被処理水の水位が次第に下降し第１０の閾値未満になると、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を減らす。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　従って、上記のように処理槽内の水位が第１０の閾値未満になった場合に、凝集剤の投与を停止することで、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　以上のように本発明によると、凝集剤の投与を最適なタイミングで開始することができ、凝集剤の投与開始後、凝集剤の投与を最適なタイミングで停止することができる。
本発明の第１～第５の実施の形態における水処理装置の模式図である。 同、水処理装置を用いた凝集剤の投与方法であって、時刻に対する膜間差圧の変化を示すグラフである。 同、水処理装置を用いた凝集剤の投与方法であって、時刻に対する透過性の変化を示すグラフである。 本発明の第６～第１０の実施の形態における水処理装置の模式図である。 本発明の第１１の実施の形態における水処理装置の模式図である。 本発明の第１２の実施の形態における水処理装置の模式図である。 従来の水処理装置の模式図である。
　以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
　（第１の実施の形態）
　第１の実施の形態では、図１に示すように、処理槽１は、有機物等を含む廃水２（被処理水の一例）を処理する槽であって、ろ過槽３と、ろ過槽３に隣接する監視槽４とを有している。ろ過槽３と監視槽４とは溢流堰５を介して仕切られている。
　廃水２は供給流路７からろ過槽３に供給される。ろ過槽３に供給された廃水２は、溢流堰５を溢流することで、隣の監視槽４に流入する。監視槽４内にはポンプ８が設けられている。ポンプ８には、監視槽４内の廃水２をろ過槽３内に戻す戻り流路９が接続されている。
　ろ過槽３内には浸漬型の膜分離装置１１が設置されている。膜分離装置１１は、ケーシング１２内に設けられた複数の膜エレメント１３と、膜エレメント１３の下方に設けられた散気装置１４とを有している。
　膜エレメント１３は、ろ板と、ろ板の表裏両面に溶着されたろ過膜とを有している。ろ過膜を一次側から二次側に透過した廃水２は、透過水１６として、透過水取出し流路１７を通って処理槽１の外部に送り出される。また、凝集剤１９が凝集剤投与流路２０からろ過槽３内の廃水２に投与される。
　上記のような処理槽１を用いて廃水２を膜分離活性汚泥法で処理する。この際、図２に示すように、膜エレメント１３を用いてろ過槽３内の廃水２をろ過するろ過工程Ｊと、ろ過を休止するろ過休止工程Ｋとを１処理サイクルとし、この処理サイクルＣ１～Ｃ５を繰り返して廃水２を処理する。
　ろ過工程Ｊでは、廃水２を供給流路７からろ過槽３に供給し、膜分離装置１１の散気装置１４から散気を行いながら、膜エレメント１３のろ過膜の二次側を減圧する。これにより、ろ過槽３内の廃水２の一部が、ろ過膜を透過し、透過水１６として透過水取出し流路１７から処理槽１の外部に送り出される。
　また、ろ過槽３内の廃水２は、溢流堰５を溢流して、隣の監視槽４内に流入する。さらに、ポンプ８を駆動することにより、監視槽４内の廃水２が戻り流路９を通ってろ過槽３内に戻される。
　また、ろ過休止工程Ｋでは、散気装置１４から散気を引き続き行いながら、膜エレメント１３によるろ過を停止する。
上記のような処理サイクルＣ１～Ｃ５を繰り返して廃水２を処理している際、凝集剤１９を凝集剤投与流路２０からろ過槽３内の廃水２に投与することにより、凝集剤１９が廃水２中の活性汚泥に吸着し、粗大フロックが形成される。
このような凝集剤１９の投与方法を以下に説明する。
　図２は、各処理サイクル毎の膜エレメント１３の膜間差圧の変化を示したグラフであり、縦軸が膜間差圧、横軸が処理サイクルＣ１，Ｃ２，Ｃ３・・・を実施している時刻を示している。ここで、ろ過工程Ｊ時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数Ａと定義する。すなわち、図２に示すように、ろ過工程Ｊを開始した直後において時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点をｔ１とし、この時点ｔ１における膜間差圧を始期の膜間差圧ｐ１とし、ろ過工程Ｊを終了する直前の時点ｔ２における膜間差圧を終期の膜間差圧ｐ２とする。そして、始期の膜間差圧ｐ１と終期の膜間差圧ｐ２との差（すなわちｐ２－ｐ１）をΔｐとし、上記両時点ｔ１，ｔ２間の時間をΔｔとすると、上記膜負荷指数Ａ［Ｐａ／分］は、
Ａ＝Δｐ／Δｔ
という関係式で示される。
　ろ過工程Ｊを開始した直後の時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点ｔ１とは、時間当たりの膜ろ過水量が予め設定された所定のフラックスに落ち着いた時点のことを意味する。
　そして、処理サイクルを複数回繰り返して行っている際、例えば図２に示すように、処理サイクルＣ３において、上記のようにして求められた膜負荷指数Ａが所定の膜負荷指数Ａ１（第１の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　凝集剤１９の投与開始時においては、凝集剤１９を初期投与量Ｄ［ｍｇ／リットル］だけ投与する。初期投与量Ｄは、
Ｄ＝Ｅ１×ｅｘｐ（Ｅ２×Ｆ）
という関係式で示される。
ここで、Ｅ１，Ｅ２は定数である。また、Ｆはろ過膜の単位膜面積当たりで且つ単位時間当たりの膜ろ過水量（すなわちフラックス［ｍ３／ｍ２／分］）である。
　その後、膜負荷指数Ａが目標膜負荷指数Ａ２以下に低下すると、凝集剤１９の投与量を初期投与量Ｄから所定割合だけ低減させる。目標膜負荷指数Ａ２は所定の膜負荷指数Ａ１よりも小さい数値に設定されている。
　その後、ろ過工程において、単位膜面積当たりで且つ単位時間当たりの膜ろ過水量Ｆ（フラックス）が所定の膜ろ過水量Ｆｓ（第３の閾値の一例）未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。
　上記のような凝集剤１９の投与方法によると、膜負荷指数Ａが大きくなるほど、廃水２中に含まれるファウラント（溶解性有機物等）の量が多くなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が大きくなる。このため、膜エレメント１３のろ過膜を透過する際の透過抵抗が増大し、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　逆に、膜負荷指数Ａが小さくなるほど、廃水２中に含まれるファウラントの量が少なくなり、ファウラントがろ過膜面に付着した際の透過比抵抗が小さくなる。このため、ろ過膜を透過する際の透過抵抗が減少し、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　このように、ろ過工程Ｊ時の膜負荷指数Ａに基づいて膜エレメント１３のろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができ、この膜負荷指数Ａを指標として凝集剤１９の投与を開始するため、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　また、ろ過工程Ｊ時の膜ろ過水量Ｆが減少するほど、膜エレメント１３のろ過膜にかかる負荷が小さくなり、膜ろ過水量Ｆが増大するほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。このように膜ろ過水量Ｆを指標として凝集剤１９の投与を停止するため、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第２の実施の形態）
　第２の実施の形態の凝集剤１９の投与方法では、上記第１の実施の形態で示した膜負荷指数Ａに加えて累積付加抵抗Ｂを指標にして、凝集剤１９の投与を開始する。
　累積付加抵抗Ｂは以下のようにして求められる。
　図３は、ろ過膜の透過性の変化を示すグラフであり、縦軸が透過性（Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、横軸が処理サイクルを実施している時刻を示している。透過性は以下の関係式で示される。
透過性＝フラックス／膜間差圧
　ここで、現在行われている処理サイクルＣ（ｎ）（以下、現行の処理サイクルＣ（ｎ）と称する）のろ過工程Ｊの開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を第１の時点Ｔ１とし、第１の時点Ｔ１での透過性を第１の透過性Ｐｒｍ１とする。また、現行の処理サイクルＣ（ｎ）の１つ前の処理サイクルＣ（ｎ－１）（以下、前回の処理サイクルＣ（ｎ－１）と称する）のろ過工程Ｊの開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を第２の時点Ｔ２とし、第２の時点Ｔ２での透過性を第２の透過性Ｐｒｍ２とする。上記第１の透過性Ｐｒｍ１の逆数を第１のろ過抵抗値とし、上記第２の透過性Ｐｒｍ２の逆数を第２のろ過抵抗値とする。すなわち、第１の時点Ｔ１での膜間差圧を第１の膜間差圧とすると、第１の膜間差圧をフラックス（膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量）で除した値が第１のろ過抵抗値になる。また、第２の時点Ｔ２での膜間差圧を第２の膜間差圧とすると、第２の膜間差圧をフラックス（膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量）で除した値が第２のろ過抵抗値になる。
　第２の時点Ｔ２から第１の時点Ｔ１までの時間をΔＴとすると、累積付加抵抗Ｂは「第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を第２の時点Ｔ２から第１の時点Ｔ１までの時間で除した値」として定義される。すなわち、累積付加抵抗Ｂは以下の関係式で示される。
Ｂ＝（第１のろ過抵抗値－第２のろ過抵抗値）／ΔＴ
　＝（１／Ｐｒｍ１－１／Ｐｒｍ２）／ΔＴ
　そして、膜負荷指数Ａが所定の膜負荷指数Ａ１（第１の閾値の一例）以上になり、且つ、上記のようにして求められた累積付加抵抗Ｂが所定の累積付加抵抗Ｂ１（第２の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　凝集剤１９の投与開始時においては、凝集剤１９を初期投与量Ｄだけ投与し、その後、膜負荷指数Ａが目標膜負荷指数Ａ２以下に低下すると、凝集剤１９の投与量を初期投与量Ｄから所定割合だけ低減させる。
　その後、ろ過工程において、単位膜面積当たりで且つ単位時間当たりの膜ろ過水量Ｆが所定の膜ろ過水量Ｆｓ未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。
　上記のような凝集剤１９の投与方法によると、ろ過工程時の膜負荷指数Ａに基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができる。
　また、ろ過休止工程Ｋにおいて、散気装置１４で膜エレメント１３の下方から散気を行っているため、ろ過膜の膜面に付着したファウラントを除去し、ろ過膜を洗浄することができる。
　この際、累積付加抵抗Ｂが大きくなるほど、前回の処理サイクルＣ（ｎ－１）のろ過休止工程Ｋにおいてろ過膜から除去されたファウラントの除去量が少なく、ろ過膜の洗浄効果が低くなる。このため、現行の処理サイクルＣ（ｎ）のろ過工程Ｊの開始時において、ろ過膜に付着したまま残留しているファウラントの量が多くなり、ろ過膜の透過性が低下する。
　逆に、累積付加抵抗Ｂが小さくなるほど、前回の処理サイクルＣ（ｎ－１）のろ過休止工程Ｋにおいてろ過膜から除去されたファウラントの除去量が多く、ろ過膜の洗浄効果が高くなる。このため、現行の処理サイクルＣ（ｎ）のろ過工程Ｊの開始時において、ろ過膜に付着したまま残留しているファウラントの量が少なくなり、ろ過膜の透過性が向上する。
　これにより、累積付加抵抗Ｂに基づいて、前回の処理サイクルＣ（ｎ－１）のろ過休止工程Ｋにおけるろ過膜の洗浄効果を客観的に評価することができる。
　このように、膜負荷指数Ａと累積付加抵抗Ｂとを指標として凝集剤１９の投与を開始するため、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　また、膜ろ過水量Ｆを指標として凝集剤１９の投与を停止するため、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　上記第２の実施の形態では、累積付加抵抗Ｂとして、第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を第２の時点Ｔ２から第１の時点Ｔ１までの時間で除した値を用いて説明したが、第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を累積付加抵抗Ｂとして定義してもよい。或いは、現行の処理サイクルＣ（ｎ）の第１の時点Ｔ１での膜間差圧と、前回の処理サイクルＣ（ｎ－１）の第２の時点Ｔ２での膜間差圧との差を第２の時点Ｔ２から第１の時点Ｔ１までの時間で除した値を、累積付加抵抗Ｂと定義してもよい。また、上記第１の時点Ｔ１での膜間差圧と上記第２の時点Ｔ２での膜間差圧との差を累積付加抵抗Ｂと定義してもよい。
　（第３の実施の形態）
　第３の実施の形態の凝集剤１９の投与方法では、図１に示すように、監視槽４内の廃水２の水位を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。
　ろ過工程において、ろ過槽３と監視槽４との間で廃水２を循環させながら、膜エレメント１３を用いて廃水２をろ過する。
　例えば、供給流路７からろ過槽３に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］である場合、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの取出流量をＱ［ｍ３／分］とし、監視槽４から戻り流路９を通ってろ過槽３に戻す廃水２の時間当りの流量を３Ｑ［ｍ３／分］とし、その結果、ろ過槽３から溢流堰５を溢流して監視槽４に流出する廃水２の単位時間当りの流量が３Ｑ［ｍ３／分］となるように調整しているとする。
　このとき、監視槽４内の廃水２の水位は、予め設定された第１の水位Ｌ１（第４の閾値の一例）と第２の水位Ｌ２（第５の閾値の一例）との間に保たれる。第２の水位Ｌ２は第１の水位Ｌ１よりも低水位である。
　その後、供給流路７からろ過槽３に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］から例えば２Ｑ［ｍ３／分］に増加した場合、流入量の増加にろ過量の増加が追い付かず、監視槽４内の廃水２の水位が上昇する。
　このため、監視槽４内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、透過水取出し流路１７から取り出される膜ろ過水の取り出し量が供給流路７からろ過槽３に供給される廃水２の流入量を上回るように、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘ（最大フラックス）まで引き上げてろ過を行う。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　従って、上記のように監視槽４内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始することで、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。この場合、上記最大膜ろ過水量Ｑｍａｘは、一定の上限があるが、例えば上記流入量２Ｑよりも多い量に設定されている。
　上記のように膜ろ過水量を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘにしてろ過を続け、監視槽４内の廃水２の水位が低下して第２の水位Ｌ２未満になった場合、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を最大膜ろ過水量Ｑｍａｘから元の取出流量Ｑに引き下げてろ過を行う。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　従って、上記のように監視槽４内の廃水２の水位が第２の水位Ｌ２未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止することで、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第４の実施の形態）
　第４の実施の形態の凝集剤１９の投与方法では、膜エレメント１３のろ過膜の膜間差圧および所定時間の経過を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。所定時間の一例としては滞留時間Ｔｓがある。滞留時間Ｔｓは、実滞留時間×（循環比＋１）で定義される。
　ここで、実滞留時間とは、図１の点線矢印で示すように、ろ過槽３の所定の投与位置２３に投与された凝集剤１９が、ろ過槽３から溢流堰５を越えて監視槽４に流入し、監視槽４から戻り流路９を通ってろ過槽３の元の投与位置２３に戻ってくるまでに要する時間である。
　また、循環比とは、循環量を、時間当たりの廃水２の流入量で除した値（すなわち、循環量／時間当たりの廃水２の流入量）である。上記廃水２の流入量とは供給流路７からろ過槽３に流入する廃水２の量である。また、循環量とはろ過槽３から溢流堰５を越えて監視槽４に流れる廃水２の時間当たりの流量である。
　ろ過工程において、ろ過槽３と監視槽４との間で廃水２を循環させながら膜エレメント１３を用いて廃水２をろ過する。この際、例えば、供給流路７からろ過槽３に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量をＱ［ｍ３／分］とし、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの流量をＱ［ｍ３／分］とし、ろ過槽３から溢流堰５を溢流して監視槽４に流出する廃水２の単位時間当りの流量を３Ｑ［ｍ３／分］とし、監視槽４から戻り流路９を通ってろ過槽３に流入する廃水２の時間当りの流量を３Ｑ［ｍ３／分］とし、実滞留時間を７０［分］とすると、循環量は３Ｑ［ｍ３／分］、時間当たりの膜ろ過水量（すなわち、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの流量）はＱ［ｍ３／分］となる。これにより、循環比は、３Ｑ／Ｑ＝３となる。滞留時間Ｔｓは、７０×（３＋１）＝２８０［分］となる。
　ろ過工程において、膜エレメント１３のろ過膜の膜間差圧が所定の膜間差圧（第６の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　これによると、膜間差圧が大きくなるほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、膜間差圧に基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができる。この膜間差圧を指標として凝集剤１９の投与を開始するため、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　このようにして凝集剤１９の投与を開始してから滞留時間Ｔｓ（所定時間の一例）が経過したら、ろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。これにより、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第５の実施の形態）
　第５の実施の形態の凝集剤１９の投与方法では、膜エレメント１３のろ過膜の膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（すなわちフラックス［ｍ３／ｍ２／分］）を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。
　すなわち、ろ過工程において、上記膜ろ過水量が予め設定された第１の膜ろ過水量（第７の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　これによると、膜ろ過水量が増大するほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤１９の投与を開始することにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　その後、ろ過工程において、膜ろ過水量が予め設定された第２の膜ろ過水量（第８の閾値の一例）未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。第２の膜ろ過水量は第１の膜ろ過水量よりも少ない水量に設定されている。
　これによると、膜ろ過水量が減少するほど、ろ過膜にかかる負荷が小さくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤１９の投与を停止することにより、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第６の実施の形態）
　第６の実施の形態の水処理装置を図４に基づいて説明する。尚、先述した第１～第５の実施の形態と同じ部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
　処理槽５０は、ろ過槽３と、ろ過槽３に隣接する無酸素槽５１（監視槽の一例）とを有している。ろ過槽３は好気槽である。ろ過槽３と無酸素槽５１とは溢流堰５を介して仕切られている。無酸素槽５１内にはポンプ８が設けられている。ポンプ８には、無酸素槽５１内の廃水２をろ過槽３内に送る送り流路５２が接続されている。
　廃水２は、供給流路７から無酸素槽５１に供給され、ポンプ８によって、無酸素槽５１から送り流路５２を通ってろ過槽３内に送られた後、その一部が、ろ過槽３内から溢流堰５を溢流することで、無酸素槽５１に戻される。
　ろ過槽３内には浸漬型の膜分離装置１１が設置されている。
　上記のような処理槽５０を用いて廃水２を膜分離活性汚泥法で処理する。この際、ろ過工程とろ過休止工程とを１処理サイクルとし、この処理サイクルを繰り返して廃水２を処理する。
　ろ過工程では、廃水２を供給流路７から無酸素槽５１に供給し、ポンプ８を駆動して、無酸素槽５１内の廃水２を送り流路５２からろ過槽３内に送り、膜分離装置１１の散気装置１４から散気を行いながら、膜エレメント１３のろ過膜の二次側を減圧する。これにより、ろ過槽３内の廃水２の一部が、ろ過膜を透過し、透過水１６として透過水取出し流路１７から処理槽１の外部に送り出される。
　また、ろ過槽３内の廃水２は、溢流堰５を溢流して、隣の無酸素槽５１に戻される。これにより、ろ過槽３と無酸素槽５１との間で廃水２が循環し、廃水２中のアンモニア性窒素がろ過槽３内で硝化されて硝酸になり、その硝酸が無酸素槽５１において脱窒されて窒素ガスになる。
　また、ろ過休止工程では、散気装置１４から散気を引き続き行いながら、膜エレメント１３によるろ過を休止する。
上記のような処理サイクルを繰り返して廃水２を処理している際、凝集剤１９を凝集剤投与流路２０からろ過槽３内の廃水２に投与することにより、凝集剤１９が廃水２中の活性汚泥に吸着し、粗大フロックが形成される。
このような凝集剤１９の投与方法としては、先述した第１の実施の形態と同様に、膜負荷指数Ａが所定の膜負荷指数Ａ１（第１の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。凝集剤１９の投与開始時においては、凝集剤１９を初期投与量Ｄだけ投与する。
　その後、膜負荷指数Ａが目標膜負荷指数Ａ２以下に低下すると、凝集剤１９の投与量を初期投与量Ｄから所定割合だけ低減させる。目標膜負荷指数Ａ２は所定の膜負荷指数Ａ１よりも小さい数値に設定されている。
　その後、ろ過工程において、単位膜面積当たりで且つ単位時間当たりの膜ろ過水量Ｆ（フラックス）が所定の膜ろ過水量Ｆｓ（第３の閾値の一例）未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。
　上記のような凝集剤１９の投与方法によると、ろ過工程時の膜負荷指数Ａに基づいて膜エレメント１３のろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができ、この膜負荷指数Ａを指標として凝集剤１９の投与を開始するため、凝集剤１９の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　また、膜ろ過水量Ｆを指標として凝集剤１９の投与を停止するため、凝集剤１９の投与開始後、凝集剤１９の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　（第７の実施の形態）
　第７の実施の形態では、凝集剤１９の投与方法としては、図４に示した水処理装置において、先述した第２の実施の形態と同様に、膜負荷指数Ａおよび累積付加抵抗Ｂを指標にして、凝集剤１９の投与を開始する。
　すなわち、膜負荷指数Ａが所定の膜負荷指数Ａ１（第１の閾値の一例）以上になり、且つ、累積付加抵抗Ｂが所定の累積付加抵抗Ｂ１（第２の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　凝集剤１９の投与開始時においては、凝集剤１９を初期投与量Ｄだけ投与し、その後、膜負荷指数Ａが目標膜負荷指数Ａ２以下に低下すると、凝集剤１９の投与量を初期投与量Ｄから所定割合だけ低減させる。
　その後、ろ過工程において、単位膜面積当たりで且つ単位時間当たりの膜ろ過水量Ｆが所定の膜ろ過水量Ｆｓ未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。
　上記のような凝集剤１９の投与方法によると、ろ過工程時の膜負荷指数Ａに基づいて、ろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができ、累積付加抵抗Ｂに基づいて、前回処理サイクルのろ過休止工程におけるろ過膜の洗浄効果を客観的に評価することができる。
　このように、膜負荷指数Ａと累積付加抵抗Ｂとを指標として凝集剤１９の投与を開始するため、凝集剤１９の投与を最適なタイミングで開始することができる。
　また、膜ろ過水量Ｆを指標として凝集剤１９の投与を停止するため、凝集剤１９の投与開始後、凝集剤１９の投与を最適なタイミングで停止することができる。
　（第８の実施の形態）
　第８の実施の形態では、凝集剤１９の投与方法としては、図４に示した水処理装置において、先述した第３の実施の形態と同様に、無酸素槽５１（監視槽）内の廃水２の水位を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。
　ろ過工程において、ろ過槽３と無酸素槽５１との間で廃水２を循環させながら、膜エレメント１３を用いて廃水２をろ過する。
　例えば、供給流路７から無酸素槽５１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］である場合、無酸素槽５１から送り流路５２を通ってろ過槽３に送られる廃水２の単位時間当りの流量が４Ｑ［ｍ３／分］とし、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの取出流量をＱ［ｍ３／分］とし、ろ過槽３から溢流堰５を溢流して無酸素槽５１に戻される廃水２の単位時間当りの流量が３Ｑ［ｍ３／分］となるように調整しているとする。
　このとき、無酸素槽５１内の廃水２の水位は、予め設定された第１の水位Ｌ１（第４の閾値の一例）と第２の水位Ｌ２（第５の閾値の一例）との間に保たれる。第２の水位Ｌ２は第１の水位Ｌ１よりも低水位である。
　その後、供給流路７から無酸素槽５１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］から例えば２Ｑ［ｍ３／分］に増加した場合、流入量の増加にろ過量の増加が追い付かず、無酸素槽５１内の廃水２の水位が上昇する。
　このため、無酸素槽５１内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、透過水取出し流路１７から取り出される膜ろ過水の取り出し量が供給流路７から無酸素槽５１に供給される廃水２の流入量を上回るように、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘ（最大フラックス）まで引き上げてろ過を行う。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる。
　従って、上記のように無酸素槽５１内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始することで、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。この場合、上記最大膜ろ過水量Ｑｍａｘは、一定の上限があるが、例えば上記流入量２Ｑよりも多い量に設定されている。
　上記のように膜ろ過水量を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘにしてろ過を続け、無酸素槽５１内の廃水２の水位が低下して第２の水位Ｌ２未満になった場合、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を最大膜ろ過水量Ｑｍａｘから元の取出流量Ｑに引き下げてろ過を行う。このような膜ろ過水量の調整を行うことにより、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる。
　従って、上記のように無酸素槽５１内の廃水２の水位が第２の水位Ｌ２未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止することで、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第９の実施の形態）
　第９の実施の形態では、凝集剤１９の投与方法としては、図４に示した水処理装置において、先述した第４の実施の形態と同様に、膜エレメント１３のろ過膜の膜間差圧および所定時間の経過を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。所定時間の一例としては滞留時間Ｔｓがある。滞留時間Ｔｓは、実滞留時間×（循環比＋１）で定義される。
　ここで、実滞留時間とは、図４の点線矢印で示すように、ろ過槽３の所定の投与位置２３に投与された凝集剤１９が、ろ過槽３内を循環し、ろ過槽３から溢流堰５を越えて無酸素槽５１に流入し、無酸素槽５１から送り流路５２を通ってろ過槽３の元の投与位置２３に戻ってくるまでに要する時間である。
　また、循環比とは、循環量／時間当たりの廃水２の流入量である。上記廃水２の流入量とは供給流路７から無酸素槽５１に流入する廃水２の量である。また、循環量とはろ過槽３から溢流堰５を越えて無酸素槽５１に流れる廃水２の時間当たりの流量である。
　ろ過工程において、ろ過槽３と無酸素槽５１との間で廃水２を循環させながら膜エレメント１３を用いて廃水２をろ過する。この際、例えば、供給流路７から無酸素槽５１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量をＱ［ｍ３／分］とし、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの流量をＱ［ｍ３／分］とし、無酸素槽５１から送り流路５２を通ってろ過槽３に送られる廃水２の時間当りの流量を４Ｑ［ｍ３／分］とし、ろ過槽３から溢流堰５を溢流して無酸素槽５１に戻される廃水２の単位時間当りの流量を３Ｑ［ｍ３／分］とし、実滞留時間を７０［分］とすると、循環量は３Ｑ［ｍ３／分］、時間当たりの膜ろ過水量（すなわち、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの流量）はＱ［ｍ３／分］となる。これにより、循環比は、３Ｑ／Ｑ＝３となり、滞留時間Ｔｓは、７０×（３＋１）＝２８０［分］となる。
　ろ過工程において、膜エレメント１３のろ過膜の膜間差圧が所定の膜間差圧（第６の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　これによると、膜間差圧が大きくなるほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、膜間差圧に基づいてろ過膜にかかる負荷を客観的に評価することができ、この膜間差圧を指標として凝集剤１９の投与を開始するため、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　このようにして凝集剤１９の投与を開始した後、滞留時間Ｔｓ（所定時間の一例）が経過したら、ろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。これにより、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第１０の実施の形態）
　第１０の実施の形態では、凝集剤１９の投与方法としては、図４に示した水処理装置において、先述した第５の実施の形態と同様に、膜エレメント１３のろ過膜の膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（すなわちフラックス［ｍ３／ｍ２／分］）を指標にして、凝集剤１９の投与開始および投与停止を行う。
　すなわち、ろ過工程において、上記膜ろ過水量が予め設定された第１の膜ろ過水量（第７の閾値の一例）以上になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を開始する。
　これによると、膜ろ過水量が増大するほど、ろ過膜にかかる負荷が大きくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤１９の投与を開始することにより、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。
　その後、ろ過工程において、膜ろ過水量が予め設定された第２の膜ろ過水量（第８の閾値の一例）未満になった場合、凝集剤投与流路２０からろ過槽３内への凝集剤１９の投与を停止する。尚、第２の膜ろ過水量は第１の膜ろ過水量よりも少ない水量に設定されている。
　これによると、膜ろ過水量が減少するほど、ろ過膜にかかる負荷が小さくなるため、この膜ろ過水量を指標として凝集剤１９の投与を停止することにより、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第１１の実施の形態）
　第１１の実施の形態を図５に基づいて説明する。尚、先述した第１～第１０の実施の形態と同じ部材については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
　第１１の実施の形態では、図５に示すように、処理槽１は先述した第１～第５の実施の形態の監視槽４や第６～第１０の実施の形態の無酸素槽５１を有しておらず、処理槽１内には浸漬型の膜分離装置１１が設置されている。
　廃水２は供給流路７から処理槽１に供給される。また、凝集剤１９は凝集剤投与流路２０から処理槽１内の廃水２に投与される。
　上記のような処理槽１を用いて廃水２を膜分離活性汚泥法で処理する。この際、膜エレメント１３を用いて処理槽１内の廃水２をろ過するろ過工程とろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、この処理サイクルを繰り返して廃水２を処理する。
　ろ過工程では、廃水２を供給流路７から処理槽１に供給し、膜分離装置１１の散気装置１４から散気を行いながら、膜エレメント１３のろ過膜の二次側を減圧することにより、処理槽１内の廃水２の一部が、ろ過膜を透過し、透過水１６として透過水取出し流路１７から処理槽１の外部に送り出される。
　また、ろ過休止工程では、散気装置１４から散気を引き続き行いながら、膜エレメント１３によるろ過を停止する。
　上記のような処理サイクルを繰り返して廃水２を処理している際、凝集剤１９を凝集剤投与流路２０から処理槽１内の廃水２に投与することにより、凝集剤１９が廃水２中の活性汚泥に吸着し、粗大フロックが形成される。
このような凝集剤１９の投与方法を以下に説明する。
　例えば、供給流路７から処理槽１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］である場合、膜エレメント１３を透過して透過水取出し流路１７から処理槽１の外部へ取り出される透過水１６の単位時間当たりの取出流量がＱ［ｍ３／分］となるように調整しているとする。
　このとき、処理槽１内の廃水２の水位は、予め設定された第１の水位Ｌ１（第９の閾値の一例）と第２の水位Ｌ２（第１０の閾値の一例）との間に保たれる。第２の水位Ｌ２は第１の水位Ｌ１よりも低水位である。
　その後、供給流路７から処理槽１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］から例えば２Ｑ［ｍ３／分］に増加した場合、流入量の増加にろ過量の増加が追い付かず、処理槽１に流入する廃水２の流入量が透過水取出し流路１７から処理槽１の外部へ取り出される透過水１６の取り出し量を上回って、処理槽１内の廃水２の水位が上昇する。
　このため、処理槽１内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘ（最大フラックス）まで引き上げてろ過を行うと共に、凝集剤投与流路２０から処理槽１内への凝集剤１９の投与を開始する。このように、処理槽１内の廃水２の水位を指標として凝集剤１９の投与を開始することで、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。この場合、上記最大膜ろ過水量Ｑｍａｘは、一定の上限があるが、例えば上記流入量２Ｑよりも多い量に設定されている。
　上記のように膜ろ過水量を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘにしてろ過を続けることにより、透過水取出し流路１７から処理槽１の外部へ取り出される透過水１６の取り出し量が処理槽１に流入する廃水２の流入量を上回り、処理槽１内の廃水２の水位が次第に低下する。そして、処理槽１内の廃水２の水位が第２の水位Ｌ２未満になった場合、凝集剤投与流路２０から処理槽１内への凝集剤１９の投与を停止すると共に、膜ろ過水量を最大膜ろ過水量Ｑｍａｘから元の取出流量Ｑに戻す。
　このように、処理槽１内の廃水２の水位を指標として凝集剤１９の投与を停止することで、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　（第１２の実施の形態）
　第１２の実施の形態は、先述した第１１の実施の形態の変形例であって、図６に示すように、膜分離装置１１は処理槽１の外部に設置されている。膜分離装置１１はケーシング１２内に設けられた複数の膜エレメント１３を有している。膜エレメント１３は中空糸膜等のろ過膜を有している。
　処理槽１内の底部には、膜分離装置１１の入口に廃水２を供給するポンプ６６が設置され、ポンプ６６と膜分離装置１１の入口との間に、入口側流路６７が接続されている。
　また、膜分離装置１１の出口には、膜分離装置１１内で濃縮された廃水２を処理槽１内に戻す出口側流路６８が接続されている。
　上記のような処理槽１を用いて廃水２を膜分離活性汚泥法で処理する。この際、膜エレメント１３を用いて処理槽１内の廃水２をろ過するろ過工程とろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、この処理サイクルを繰り返して廃水２を処理する。
　ろ過工程では、廃水２を供給流路７から処理槽１に供給し、ポンプ６６を駆動して、処理槽１内の廃水２を入口側流路６７から膜分離装置１１の入口に供給し、膜エレメント１３のろ過膜の二次側を減圧する。これにより、廃水２の一部が、ろ過膜を透過し、透過水１６として透過水取出し流路１７から処理槽１の外部に送り出される。この際、ろ過膜を透過しなかった廃水２は、濃縮されて、出口側流路６８から処理槽１内に戻される。
　また、ろ過休止工程では、膜エレメント１３によるろ過を停止する。
　上記のような処理サイクルを繰り返して廃水２を処理している際、凝集剤１９を凝集剤投与流路２０から処理槽１内の廃水２に投与することにより、凝集剤１９が廃水２中の活性汚泥に吸着し、粗大フロックが形成される。
　このような凝集剤１９の投与方法を以下に説明する。
　例えば、供給流路７から処理槽１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］である場合、透過水取出し流路１７から取り出される透過水１６の単位時間当たりの取出流量をＱ［ｍ３／分］とし、処理槽１内から入口側流路６７を通って膜分離装置１１の入口に供給される廃水２の時間当りの流量を３Ｑ［ｍ３／分］とし、膜分離装置１１の出口から出口側流路６８を通って処理槽１内に戻される廃水２の単位時間当りの流量が２Ｑ［ｍ３／分］となるように調整しているとする。
　このとき、処理槽１内の廃水２の水位は、予め設定された第１の水位Ｌ１（第９の閾値の一例）と第２の水位Ｌ２（第１０の閾値の一例）との間に保たれる。第２の水位Ｌ２は第１の水位Ｌ１よりも低水位である。
　その後、供給流路７から処理槽１に供給される廃水２の単位時間当たりの流入量がＱ［ｍ３／分］から例えば２Ｑ［ｍ３／分］に増加した場合、流入量の増加にろ過量の増加が追い付かず、処理槽１に流入する廃水２の流入量が透過水取出し流路１７から処理槽１の外部へ取り出される透過水１６の取り出し量を上回って、処理槽１内の廃水２の水位が上昇する。
　このため、処理槽１内の廃水２の水位が第１の水位Ｌ１以上になった場合、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量（フラックス）を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘ（最大フラックス）まで引き上げてろ過を行うと共に、凝集剤投与流路２０から処理槽１内への凝集剤１９の投与を開始する。このように、処理槽１内の廃水２の水位を指標として凝集剤１９の投与を開始することで、ろ過膜にかかる負荷が大きくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を開始することができる。この場合、上記最大膜ろ過水量Ｑｍａｘは、一定の上限があるが、例えば上記流入量２Ｑよりも多い量に設定されている。
　上記のように膜ろ過水量を設計上の最大膜ろ過水量Ｑｍａｘにしてろ過を続けることにより、透過水取出し流路１７から処理槽１の外部へ取り出される透過水１６の取り出し量が処理槽１に流入する廃水２の流入量を上回り、処理槽１内の廃水２の水位が次第に低下する。そして、処理槽１内の廃水２の水位が第２の水位Ｌ２未満になった場合、凝集剤投与流路２０から処理槽１内への凝集剤１９の投与を停止すると共に、膜ろ過水量を最大膜ろ過水量Ｑｍａｘから元の取出流量Ｑに戻す。
　このように、処理槽１内の廃水２の水位を指標として凝集剤１９の投与を停止することで、凝集剤１９の投与開始後、ろ過膜にかかる負荷が小さくなる最適なタイミングで凝集剤１９の投与を停止することができる。
　上記各実施の形態では、被処理水の一例として廃水２を挙げたが、廃水２以外の有機物等を含む水であってもよい。

Claims (16)

  1. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
    膜負荷指数が第１の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  2. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
    現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
    第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
    現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
    第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
    第１の膜間差圧と第２の膜間差圧との差を累積付加抵抗と定義し、
    膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  3. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
    現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
    第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
    現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
    第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
    第１の膜間差圧と第２の膜間差圧との差を第２の時点から第１の時点までの時間で除した値を累積付加抵抗と定義し、
    膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  4. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
    現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
    第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
    第１の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第１のろ過抵抗値とし、
    現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
    第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
    第２の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第２のろ過抵抗値とし、
    第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を累積付加抵抗と定義し、
    膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  5. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程時の時間当たりの膜間差圧の増加量を膜負荷指数と定義し、
    現行の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第１の時点とし、
    第１の時点での膜間差圧を第１の膜間差圧とし、
    第１の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第１のろ過抵抗値とし、
    現行の処理サイクルの１つ前の処理サイクルのろ過工程の開始後における時間当たりの膜ろ過水量が安定した時点を、第２の時点とし、
    第２の時点での膜間差圧を第２の膜間差圧とし、
    第２の膜間差圧を膜面積当りで且つ時間当りの膜ろ過水量で除した値を、第２のろ過抵抗値とし、
    第１のろ過抵抗値と第２のろ過抵抗値との差を第２の時点から第１の時点までの時間で除した値を累積付加抵抗と定義し、
    膜負荷指数が第１の閾値以上になり、且つ、累積付加抵抗が第２の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  6. ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第３の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の凝集剤の投与方法。
  7. ろ過膜を備えたろ過槽とろ過槽に隣接する監視槽とを有する処理槽において、ろ過膜を用いて被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    外部から処理槽に流入する被処理水の流入量がろ過槽から処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量を上回ることにより、監視槽内の水位が上昇して第４の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  8. ろ過槽から溢流した被処理水が監視槽に流入し、
    監視槽内の水位が第４の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする請求項７に記載の凝集剤の投与方法。
  9. ろ過工程において、監視槽内の被処理水の水位が第４の閾値より低い第５の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の凝集剤の投与方法。
  10. ろ過膜を備えたろ過槽とろ過槽に隣接する監視槽とを有する処理槽において、ろ過膜を用いて被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程において、膜間差圧が第６の閾値以上になった場合に、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  11. 凝集剤の投与開始から所定時間が経過したら、凝集剤の投与を停止することを特徴とする請求項１０に記載の凝集剤の投与方法。
  12. 所定時間とは、ろ過膜が浸漬されているろ過槽の実滞留時間に、循環比に１を加えた値を乗じた時間であり、
    実滞留時間とは、ろ過槽の所定の投与位置に投与された凝集剤がろ過槽から監視槽を流れてろ過槽の元の投与位置に戻ってくるまでに要する時間であり、
    循環比とは循環量を被処理水の流入量で除した値であり、
    循環量とはろ過槽から監視槽に流れる被処理水の時間当りの流量であることを特徴とする請求項１１に記載の凝集剤の投与方法。
  13. ろ過膜を用いてろ過槽内の被処理水をろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第７の閾値以上になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  14. ろ過工程において、膜面積当たりで且つ時間当たりの膜ろ過水量が第７の閾値より少ない第８の閾値未満になった場合、ろ過槽内への凝集剤の投与を停止することを特徴とする請求項１３に記載の凝集剤の投与方法。
  15. 外部から処理槽に供給された被処理水をろ過膜を用いてろ過するろ過工程と、ろ過を休止するろ過休止工程とを１処理サイクルとし、
    この処理サイクルを繰り返して被処理水を処理する水処理における凝集剤の投与方法であって、
    外部から処理槽に流入する被処理水の流入量がろ過膜を透過して処理槽の外部へ取り出される膜ろ過水の取り出し量を上回ることにより、処理槽内の水位が上昇して第９の閾値以上になった場合、処理槽内への凝集剤の投与を開始することを特徴とする凝集剤の投与方法。
  16. ろ過工程において、処理槽内の被処理水の水位が第９の閾値より低い第１０の閾値未満になった場合、処理槽内への凝集剤の投与を停止することを特徴とする請求項１５に記載の凝集剤の投与方法。
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