JP2002191942A - 排水処理方法 - Google Patents
排水処理方法Info
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間にわたって安定して排水処理を行うこ
とができる排水処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、活性汚泥を含有する被処理液
に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する凝集処理工程と、
凝集処理工程において凝集処理して得られた活性汚泥と
凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離処理する膜分離処
理工程とを含む排水処理方法において、鉄系凝集剤とし
て、マンガンを０．１重量％以下含有するものを用いる
ことを特徴とする。この発明によれば、活性汚泥を含む
被処理液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理し、凝集処理
して得られた活性汚泥と凝集汚泥とが混在する処理液を
膜分離処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成
が十分に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを
防止することが可能となる。
とができる排水処理方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、活性汚泥を含有する被処理液
に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する凝集処理工程と、
凝集処理工程において凝集処理して得られた活性汚泥と
凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離処理する膜分離処
理工程とを含む排水処理方法において、鉄系凝集剤とし
て、マンガンを０．１重量％以下含有するものを用いる
ことを特徴とする。この発明によれば、活性汚泥を含む
被処理液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理し、凝集処理
して得られた活性汚泥と凝集汚泥とが混在する処理液を
膜分離処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成
が十分に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを
防止することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排水処理方法に係
り、より詳細には、活性汚泥を含む被処理液に鉄系凝集
剤を添加して膜分離処理を行う排水処理方法に関する。
り、より詳細には、活性汚泥を含む被処理液に鉄系凝集
剤を添加して膜分離処理を行う排水処理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】活性汚泥を含む被処理液を膜で固液分離す
る膜分離プロセスは、沈殿池が不要、曝気槽の汚泥濃度
が高められるなどのメリットを有することから、近年盛
んに利用されてきている。なかでも、ＣＯＤ成分を効率
良く除去し且つ膜のファウリング抑制を図るために、膜
分離に先立って、鉄系凝集剤を添加する排水処理方法が
よく用いられるようになっている（例えば特開平９−１
９７００号公報、特開平１０−１２８３９３号公報）。
る膜分離プロセスは、沈殿池が不要、曝気槽の汚泥濃度
が高められるなどのメリットを有することから、近年盛
んに利用されてきている。なかでも、ＣＯＤ成分を効率
良く除去し且つ膜のファウリング抑制を図るために、膜
分離に先立って、鉄系凝集剤を添加する排水処理方法が
よく用いられるようになっている（例えば特開平９−１
９７００号公報、特開平１０−１２８３９３号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の諸公報に記載の排水処理方法では、膜ファウリ
ングが十分に抑制されるとは言えず、長期間にわたって
安定した運転を行うことが不可能となり、膜の薬品洗浄
を頻繁に行う必要があった。
た従来の諸公報に記載の排水処理方法では、膜ファウリ
ングが十分に抑制されるとは言えず、長期間にわたって
安定した運転を行うことが不可能となり、膜の薬品洗浄
を頻繁に行う必要があった。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、長期間にわたって安定して排水処理を行うこと
ができる排水処理方法を提供することを目的とする。
であり、長期間にわたって安定して排水処理を行うこと
ができる排水処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく、上記従来技術が有する問題の原因につい
て検討を行った。まず本発明者等は、膜ファウリング後
の膜の表面が黒くなっていることに気付き、この黒色物
質について分析を試み、この黒色物質が酸化マンガンで
あることを見出した。そして、本発明者等は、更にこの
酸化マンガンの生成源について検討した結果、その生成
源が、排水処理に通常用いられる鉄系凝集剤に不純物と
して含まれるマンガン（一般に１．２〜１．７重量％含
まれている）であることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。
を達成すべく、上記従来技術が有する問題の原因につい
て検討を行った。まず本発明者等は、膜ファウリング後
の膜の表面が黒くなっていることに気付き、この黒色物
質について分析を試み、この黒色物質が酸化マンガンで
あることを見出した。そして、本発明者等は、更にこの
酸化マンガンの生成源について検討した結果、その生成
源が、排水処理に通常用いられる鉄系凝集剤に不純物と
して含まれるマンガン（一般に１．２〜１．７重量％含
まれている）であることを見出し、本発明を完成するに
至ったものである。
【０００６】即ち、本発明は、活性汚泥を含有する被処
理液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する凝集処理工程
と、凝集処理工程において凝集処理して得られた活性汚
泥と凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離処理する膜分
離処理工程とを含む排水処理方法において、鉄系凝集剤
として、マンガンを０．１重量％以下含有するものを用
いることを特徴とする。
理液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理する凝集処理工程
と、凝集処理工程において凝集処理して得られた活性汚
泥と凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離処理する膜分
離処理工程とを含む排水処理方法において、鉄系凝集剤
として、マンガンを０．１重量％以下含有するものを用
いることを特徴とする。
【０００７】この発明によれば、活性汚泥を含む被処理
液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理し、凝集処理して得
られた活性汚泥と凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離
処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成が十分
に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを防止す
ることが可能となる。
液に鉄系凝集剤を添加して凝集処理し、凝集処理して得
られた活性汚泥と凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離
処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成が十分
に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを防止す
ることが可能となる。
【０００８】本発明は、処理液のｐＨを５．２〜５．８
に調整する工程を更に含むことが好ましい。
に調整する工程を更に含むことが好ましい。
【０００９】処理液のｐＨを上記範囲に調整すること
で、上記ｐＨ範囲を外れた場合に比べて、より長期間に
わたって安定に膜分離処理を行うことができる。
で、上記ｐＨ範囲を外れた場合に比べて、より長期間に
わたって安定に膜分離処理を行うことができる。
【００１０】上記凝集処理工程において、活性汚泥に対
する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の比が０．１〜０．５
となるように鉄系凝集剤を添加することが好ましい。
する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の比が０．１〜０．５
となるように鉄系凝集剤を添加することが好ましい。
【００１１】この場合、活性汚泥に対する水酸化鉄の比
が上記範囲を外れた場合に比べて、より長期間にわたっ
て安定に膜分離処理を行うことができる。
が上記範囲を外れた場合に比べて、より長期間にわたっ
て安定に膜分離処理を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の排水処理方法を適用する
排水処理装置の一例を示すフロー図である。図１に示す
ように、この排水処理装置は、活性汚泥を収容する曝気
槽１を備えており、曝気槽１には、原水導入ラインＬ１
を経て原水が導入されるようになっている。曝気槽１内
には、散気管２が配設され、散気管２は空気供給ライン
Ｌ２を経て空気供給ブロワ３に接続されている。従っ
て、空気供給ブロワ３から空気供給ラインＬ２を経て散
気管２より活性汚泥に空気を供給することが可能となっ
ている。なお、曝気槽１では、散気管２より空気を間欠
的に導入することで硝化脱窒処理を１つの槽で行うこと
ができる。
排水処理装置の一例を示すフロー図である。図１に示す
ように、この排水処理装置は、活性汚泥を収容する曝気
槽１を備えており、曝気槽１には、原水導入ラインＬ１
を経て原水が導入されるようになっている。曝気槽１内
には、散気管２が配設され、散気管２は空気供給ライン
Ｌ２を経て空気供給ブロワ３に接続されている。従っ
て、空気供給ブロワ３から空気供給ラインＬ２を経て散
気管２より活性汚泥に空気を供給することが可能となっ
ている。なお、曝気槽１では、散気管２より空気を間欠
的に導入することで硝化脱窒処理を１つの槽で行うこと
ができる。
【００１４】曝気槽１から排出される曝気処理液は、ラ
インＬ３を経て凝集槽４に導入される。凝集槽４の槽内
液は、攪拌機５により攪拌可能となっている。また、凝
集槽４には、ｐＨ計６が設置され、槽内液のｐＨ値をモ
ニタ可能となっている。
インＬ３を経て凝集槽４に導入される。凝集槽４の槽内
液は、攪拌機５により攪拌可能となっている。また、凝
集槽４には、ｐＨ計６が設置され、槽内液のｐＨ値をモ
ニタ可能となっている。
【００１５】凝集槽４から排出される凝集処理液は、ラ
インＬ４を経て膜分離槽７に導入される。膜分離槽７に
は、槽内液を固液分離する膜ユニット８が配設されてい
る。膜ユニット８においては、回転平膜、中空糸膜、浸
漬平膜等を使用することができ、膜の種類としては、例
えば限外ろ過膜、精密ろ過膜等のいずれも使用すること
ができる。膜ユニット８の下方には散気管９が配設され
ている。散気管９は、空気供給ラインＬ９を経て空気供
給ブロワ３に接続されている。膜ユニット８には、膜分
離処理液排出ラインＬ５が接続され、膜分離処理液排出
ラインＬ５には吸引ポンプ１０が接続されている。そし
て、吸引ポンプ１０を作動すると、膜ユニット８を経て
槽内液が吸引され、槽内液の固液分離が行われる。
インＬ４を経て膜分離槽７に導入される。膜分離槽７に
は、槽内液を固液分離する膜ユニット８が配設されてい
る。膜ユニット８においては、回転平膜、中空糸膜、浸
漬平膜等を使用することができ、膜の種類としては、例
えば限外ろ過膜、精密ろ過膜等のいずれも使用すること
ができる。膜ユニット８の下方には散気管９が配設され
ている。散気管９は、空気供給ラインＬ９を経て空気供
給ブロワ３に接続されている。膜ユニット８には、膜分
離処理液排出ラインＬ５が接続され、膜分離処理液排出
ラインＬ５には吸引ポンプ１０が接続されている。そし
て、吸引ポンプ１０を作動すると、膜ユニット８を経て
槽内液が吸引され、槽内液の固液分離が行われる。
【００１６】また、膜分離槽７と曝気槽１とは返送ライ
ンＬ６によって接続され、返送ラインＬ６には返送ポン
プ１１が設置されている。従って、膜分離槽７の槽内液
は、返送ラインＬ６を経て曝気槽１内に返送されるよう
になっている。
ンＬ６によって接続され、返送ラインＬ６には返送ポン
プ１１が設置されている。従って、膜分離槽７の槽内液
は、返送ラインＬ６を経て曝気槽１内に返送されるよう
になっている。
【００１７】次に、前述した構成の排水処理装置を用い
た排水処理方法について説明する。
た排水処理方法について説明する。
【００１８】曝気槽１には、原水導入ラインＬ１を経て
原水を導入する。一方、空気供給ブロワ３を作動し、空
気供給ラインＬ２及び散気管２を経て空気供給ブロワ３
より曝気槽１の槽内液に空気を供給し槽内液の連続曝気
を行う。
原水を導入する。一方、空気供給ブロワ３を作動し、空
気供給ラインＬ２及び散気管２を経て空気供給ブロワ３
より曝気槽１の槽内液に空気を供給し槽内液の連続曝気
を行う。
【００１９】凝集槽４には、ラインＬ３を経て活性汚泥
を含有する曝気処理液を導入する。凝集槽４の槽内液に
は、鉄系凝集剤を添加して凝集処理する（凝集処理工
程）。ここで、鉄系凝集剤としては、マンガンを０．１
重量％以下、好ましくは０・０５重量％以下含有するも
のを用いる。マンガンの含有率を０．１重量％とするの
は、０．１重量％を超えると、後段の膜分離槽７におい
て膜表面に酸化マンガンが生成しやすくなり、短期間で
膜ファウリングが起こるからである。鉄系凝集剤として
は、上記含有率だけマンガンを含有するものであればよ
く、主として塩化第二鉄又はポリ硫酸鉄等を含有するも
のが用いられる。また、鉄系凝集剤の添加量は、活性汚
泥に対する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の重量比が０．
１〜０．５となるようにすることが好ましい。この場
合、上記範囲を外れた場合に比べて、膜ファウリングを
十分に抑制することができ、より長期間にわたって安定
して排水処理装置を運転することができる。更に、凝集
槽４においては、上記鉄系凝集剤の添加により、凝集槽
４内に凝集汚泥が生成され、被処理液中のＣＯＤ成分が
除去される。このとき、攪拌機５で槽内液を攪拌する
と、凝集汚泥が生成されやすくなる。
を含有する曝気処理液を導入する。凝集槽４の槽内液に
は、鉄系凝集剤を添加して凝集処理する（凝集処理工
程）。ここで、鉄系凝集剤としては、マンガンを０．１
重量％以下、好ましくは０・０５重量％以下含有するも
のを用いる。マンガンの含有率を０．１重量％とするの
は、０．１重量％を超えると、後段の膜分離槽７におい
て膜表面に酸化マンガンが生成しやすくなり、短期間で
膜ファウリングが起こるからである。鉄系凝集剤として
は、上記含有率だけマンガンを含有するものであればよ
く、主として塩化第二鉄又はポリ硫酸鉄等を含有するも
のが用いられる。また、鉄系凝集剤の添加量は、活性汚
泥に対する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の重量比が０．
１〜０．５となるようにすることが好ましい。この場
合、上記範囲を外れた場合に比べて、膜ファウリングを
十分に抑制することができ、より長期間にわたって安定
して排水処理装置を運転することができる。更に、凝集
槽４においては、上記鉄系凝集剤の添加により、凝集槽
４内に凝集汚泥が生成され、被処理液中のＣＯＤ成分が
除去される。このとき、攪拌機５で槽内液を攪拌する
と、凝集汚泥が生成されやすくなる。
【００２０】また、凝集槽４においては、鉄系凝集剤添
加後の槽内液（処理液）のｐＨを５．２〜５．８に調整
することが好ましい。ｐＨが５．２未満になると、酸性
が強すぎて活性汚泥による生物処理が不安定となり、Ｃ
ＯＤ成分等の除去効率が低下する傾向があり、ｐＨが
５．８を超えると、鉄系凝集剤での溶解性有機物の除去
効果が低下し、後段の膜分離槽７で比較的短期間に膜フ
ァウリングが起こる傾向がある。なお、ｐＨの調整は、
凝集槽４内に酸又はアルカリを添加することにより行う
ことができる。
加後の槽内液（処理液）のｐＨを５．２〜５．８に調整
することが好ましい。ｐＨが５．２未満になると、酸性
が強すぎて活性汚泥による生物処理が不安定となり、Ｃ
ＯＤ成分等の除去効率が低下する傾向があり、ｐＨが
５．８を超えると、鉄系凝集剤での溶解性有機物の除去
効果が低下し、後段の膜分離槽７で比較的短期間に膜フ
ァウリングが起こる傾向がある。なお、ｐＨの調整は、
凝集槽４内に酸又はアルカリを添加することにより行う
ことができる。
【００２１】膜分離槽７には、ラインＬ４を経て、活性
汚泥と凝集汚泥とが混在する凝集処理液を導入する。そ
して、吸引ポンプ１０を作動し、膜分離槽７の槽内液を
膜ユニット８を経て吸引し、槽内液の固液分離を行う
（膜分離工程）。一方、空気供給ブロワ３を作動し、空
気供給ラインＬ９、散気管９を経て槽内液に空気を供給
する。これにより膜面が洗浄されるとともに活性汚泥が
好気性条件下に置かれる。こうして槽内液の固液分離を
行っても、凝集槽４で添加した鉄系凝集剤は、マンガン
を０．１重量％以下含有するものであり、マンガンを極
微量含んでいるにすぎないため、長期間にわたって、膜
面における酸化マンガンの生成が十分に抑制され、膜フ
ァウリングを十分に抑制することができる。よって、排
水処理装置を長期間にわたって安定して運転することが
できる。
汚泥と凝集汚泥とが混在する凝集処理液を導入する。そ
して、吸引ポンプ１０を作動し、膜分離槽７の槽内液を
膜ユニット８を経て吸引し、槽内液の固液分離を行う
（膜分離工程）。一方、空気供給ブロワ３を作動し、空
気供給ラインＬ９、散気管９を経て槽内液に空気を供給
する。これにより膜面が洗浄されるとともに活性汚泥が
好気性条件下に置かれる。こうして槽内液の固液分離を
行っても、凝集槽４で添加した鉄系凝集剤は、マンガン
を０．１重量％以下含有するものであり、マンガンを極
微量含んでいるにすぎないため、長期間にわたって、膜
面における酸化マンガンの生成が十分に抑制され、膜フ
ァウリングを十分に抑制することができる。よって、排
水処理装置を長期間にわたって安定して運転することが
できる。
【００２２】膜ユニット８を経て分離された清澄な膜分
離処理液は、膜分離処理液排出ラインＬ５を経て排出
し、槽内液の一部は、返送ポンプ１１を作動し、返送ラ
インＬ６を経て曝気槽１に返送する。これにより活性汚
泥が曝気槽１に返送されるので、活性汚泥の有効利用が
図れる。
離処理液は、膜分離処理液排出ラインＬ５を経て排出
し、槽内液の一部は、返送ポンプ１１を作動し、返送ラ
インＬ６を経て曝気槽１に返送する。これにより活性汚
泥が曝気槽１に返送されるので、活性汚泥の有効利用が
図れる。
【００２３】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば上記実施形態では、曝気槽１に
おいて連続曝気を行っているが、原水が窒素化合物を多
く含んでいるような場合には、空気供給ブロワ３を間欠
的に作動することで曝気槽１にて硝化脱窒処理を行い、
窒素化合物を十分に除去するようにしてもよい。
るものではない。例えば上記実施形態では、曝気槽１に
おいて連続曝気を行っているが、原水が窒素化合物を多
く含んでいるような場合には、空気供給ブロワ３を間欠
的に作動することで曝気槽１にて硝化脱窒処理を行い、
窒素化合物を十分に除去するようにしてもよい。
【００２４】次に、本発明の内容を、実施例を用いて具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００２５】
【実施例】（実施例１）表１に示す組成を持つ合成下水
を水道水で３００倍に希釈し、これを流入原水とした。
この流入原水を曝気槽に導入して、表２に示す条件で曝
気槽を運転した。そして、曝気槽から排出される活性汚
泥を含む液をＮｏ．５Ｃろ紙でろ過し、そのろ液に、Ｆ
ｅＣｌ3濃度が２重量％となるように、マンガンを０．
０２重量％含有する鉄系凝集剤（新日本製鉄（株）製塩
化第二鉄溶液（低マンガン品））を添加して凝集処理を
行った。鉄系凝集剤添加後、０．１規定ＮａＯＨ又は
０．１規定ＨＣｌを用いてｐＨ調整を行った。そして、
活性汚泥と凝集汚泥とが混在する液をマイクロモジュー
ル（三菱レーヨン（株）製）を用いてろ過し、ｐＨ値に
対する差圧上昇を測定し、各ｐＨごとに差圧上昇の比較
を行った。結果を表３に示す。なお、マイクロモジュー
ルとしては、キャピラリーモジュールを使用した。ま
た、表３において、差圧値は、液１０Ｌを１Ｌになるま
で、即ち液を９Ｌ吸引したときの差圧を２５℃換算値で
示した。また、表３には、マイクロモジュールで吸引す
る前の液の水質も併記した。更に膜分離中はエアスクラ
ビングを行った。膜の種類、材質、孔径、透過流束、エ
アスクラビング条件は表２に示す通りとした。
を水道水で３００倍に希釈し、これを流入原水とした。
この流入原水を曝気槽に導入して、表２に示す条件で曝
気槽を運転した。そして、曝気槽から排出される活性汚
泥を含む液をＮｏ．５Ｃろ紙でろ過し、そのろ液に、Ｆ
ｅＣｌ3濃度が２重量％となるように、マンガンを０．
０２重量％含有する鉄系凝集剤（新日本製鉄（株）製塩
化第二鉄溶液（低マンガン品））を添加して凝集処理を
行った。鉄系凝集剤添加後、０．１規定ＮａＯＨ又は
０．１規定ＨＣｌを用いてｐＨ調整を行った。そして、
活性汚泥と凝集汚泥とが混在する液をマイクロモジュー
ル（三菱レーヨン（株）製）を用いてろ過し、ｐＨ値に
対する差圧上昇を測定し、各ｐＨごとに差圧上昇の比較
を行った。結果を表３に示す。なお、マイクロモジュー
ルとしては、キャピラリーモジュールを使用した。ま
た、表３において、差圧値は、液１０Ｌを１Ｌになるま
で、即ち液を９Ｌ吸引したときの差圧を２５℃換算値で
示した。また、表３には、マイクロモジュールで吸引す
る前の液の水質も併記した。更に膜分離中はエアスクラ
ビングを行った。膜の種類、材質、孔径、透過流束、エ
アスクラビング条件は表２に示す通りとした。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】表３に示すように、ｐＨ４．５〜７．０の
範囲で凝集処理すると、マイクロモジュールで吸引する
前のＴＯＣ、ＣＯＤ(cr)濃度が十分に低減され、且つ９
Ｌろ過時の差圧も十分に小さくなることが分かった。特
にｐＨ５．２〜５．８で凝集処理する場合には、９Ｌろ
過時の差圧が顕著に小さくなることが分かった。
範囲で凝集処理すると、マイクロモジュールで吸引する
前のＴＯＣ、ＣＯＤ(cr)濃度が十分に低減され、且つ９
Ｌろ過時の差圧も十分に小さくなることが分かった。特
にｐＨ５．２〜５．８で凝集処理する場合には、９Ｌろ
過時の差圧が顕著に小さくなることが分かった。
【００３０】（比較例１）曝気槽に鉄系凝集剤を添加し
なかった以外は実施例１と同様にして合成下水の処理を
行い、９Ｌろ過時の差圧を測定した。その結果を、マイ
クロモジュールで吸引する前の水質とともに表３に示
す。表３に示すように、鉄系凝集剤を添加しない場合に
は、ＴＯＣ、ＣＯＤ(cr)濃度が十分に低減されず、９Ｌ
ろ過時の差圧も相当大きくなることが分かった。
なかった以外は実施例１と同様にして合成下水の処理を
行い、９Ｌろ過時の差圧を測定した。その結果を、マイ
クロモジュールで吸引する前の水質とともに表３に示
す。表３に示すように、鉄系凝集剤を添加しない場合に
は、ＴＯＣ、ＣＯＤ(cr)濃度が十分に低減されず、９Ｌ
ろ過時の差圧も相当大きくなることが分かった。
【００３１】（実施例２）曝気槽内のｐＨ及び活性汚泥
濃度を一定とし、鉄系凝集剤の添加量を、活性汚泥に対
する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の重量比が表４に示す
値となるように変更すると共に、曝気槽におけるＢＯＤ
負荷を０．８ｋｇ／ｍ3・日、マイクロモジュールにお
ける膜の透過流束を１．０ｍ／日とした以外は実施例１
と同様にして、合成下水の処理を行った。そして、１０
００時間運転した時点で差圧を測定した。差圧の測定
は、表４に示す活性汚泥に対する水酸化鉄（Ｆｅ（Ｏ
Ｈ）3）の重量比のそれぞれの場合について行った。結
果を表４に示す。
濃度を一定とし、鉄系凝集剤の添加量を、活性汚泥に対
する水酸化鉄（Ｆｅ（ＯＨ）3）の重量比が表４に示す
値となるように変更すると共に、曝気槽におけるＢＯＤ
負荷を０．８ｋｇ／ｍ3・日、マイクロモジュールにお
ける膜の透過流束を１．０ｍ／日とした以外は実施例１
と同様にして、合成下水の処理を行った。そして、１０
００時間運転した時点で差圧を測定した。差圧の測定
は、表４に示す活性汚泥に対する水酸化鉄（Ｆｅ（Ｏ
Ｈ）3）の重量比のそれぞれの場合について行った。結
果を表４に示す。
【００３２】
【表４】
【００３３】表４に示す結果より、活性汚泥に対するＦ
ｅ（ＯＨ）3の重量比を０．１〜０．５の範囲にする
と、より長時間にわたって差圧の上昇を抑制できること
が分かった。
ｅ（ＯＨ）3の重量比を０．１〜０．５の範囲にする
と、より長時間にわたって差圧の上昇を抑制できること
が分かった。
【００３４】（比較例２）鉄系凝集剤を添加しなかった
以外は実施例２と同様にして合成下水の処理を行った。
そして、１０００時間運転した時点で差圧を測定した。
結果を表４に示す。
以外は実施例２と同様にして合成下水の処理を行った。
そして、１０００時間運転した時点で差圧を測定した。
結果を表４に示す。
【００３５】表４に示す結果より、鉄系凝集剤を添加し
ないと、活性汚泥に対するＦｅ（ＯＨ）3の重量比を
０．１〜０．５の範囲にする場合に比べて、比較的短時
間で差圧が上昇することが分かった。
ないと、活性汚泥に対するＦｅ（ＯＨ）3の重量比を
０．１〜０．５の範囲にする場合に比べて、比較的短時
間で差圧が上昇することが分かった。
【００３６】（実施例３）合成下水で培養した活性汚泥
に鉄系凝集剤を添加し、これにより得られた活性汚泥と
凝集汚泥との混合汚泥を含む液の膜分離試験を図２に示
す膜セル試験装置を用いて実施した。
に鉄系凝集剤を添加し、これにより得られた活性汚泥と
凝集汚泥との混合汚泥を含む液の膜分離試験を図２に示
す膜セル試験装置を用いて実施した。
【００３７】ここで、膜セル試験装置について説明す
る。図２に示すように、膜セル試験装置は、容積８Ｌの
曝気槽１２を有し、曝気槽１２の内部には、ブロワ１３
から空気導入ラインＬ７、散気管１４を経て空気が導入
されるようになっている。曝気槽１２には、ｐＨ計１８
が設置され、曝気槽１２の槽内液のｐＨをモニタ可能と
なっている。また、膜セル試験装置は、箱型の膜セル１
５を有しており、曝気槽１２の槽内液は、膜セル１５の
下方位置から導入され、膜セル１５の内壁面に固定され
たポリオレフィンからなる平膜（公称孔径０．４μｍ、
大きさ２ｃｍ×２５ｃｍ）１６の表面を通過して膜セル
１５の上方位置から排出されて曝気槽１２に返送される
ようになっている。また、膜セル１５には、ブロワ１３
から空気導入ラインＬ８を経て空気が導入され、この空
気により平膜１６のエアスクラビング（膜下断面積
（０．８ｃｍ×２ｃｍ）当り１．５Ｎｍ3／ｍ2・分）が
行われるようになっている。なお、空気導入ラインＬ８
には流量計１９が設置されている。更に、膜で分離され
た膜分離液はポンプ１７により吸引されて曝気槽１２に
返送されるようになっている。
る。図２に示すように、膜セル試験装置は、容積８Ｌの
曝気槽１２を有し、曝気槽１２の内部には、ブロワ１３
から空気導入ラインＬ７、散気管１４を経て空気が導入
されるようになっている。曝気槽１２には、ｐＨ計１８
が設置され、曝気槽１２の槽内液のｐＨをモニタ可能と
なっている。また、膜セル試験装置は、箱型の膜セル１
５を有しており、曝気槽１２の槽内液は、膜セル１５の
下方位置から導入され、膜セル１５の内壁面に固定され
たポリオレフィンからなる平膜（公称孔径０．４μｍ、
大きさ２ｃｍ×２５ｃｍ）１６の表面を通過して膜セル
１５の上方位置から排出されて曝気槽１２に返送される
ようになっている。また、膜セル１５には、ブロワ１３
から空気導入ラインＬ８を経て空気が導入され、この空
気により平膜１６のエアスクラビング（膜下断面積
（０．８ｃｍ×２ｃｍ）当り１．５Ｎｍ3／ｍ2・分）が
行われるようになっている。なお、空気導入ラインＬ８
には流量計１９が設置されている。更に、膜で分離され
た膜分離液はポンプ１７により吸引されて曝気槽１２に
返送されるようになっている。
【００３８】このような膜セル試験装置において、曝気
槽１２で生成される活性汚泥と凝集汚泥との混合汚泥を
含む液の膜分離試験を次のようにして行った。まず、曝
気槽１２には、表１に示す組成の合成下水で培養した活
性汚泥を導入し、活性汚泥濃度は１２，０００ｍｇ／Ｌ
とした。活性汚泥には、０．０２重量％のマンガンを含
有する鉄系凝集剤（新日本製鉄（株）製塩化第二鉄溶液
（低マンガン品））を、活性汚泥に対するＦｅ（ＯＨ）
3の重量比が０．１になるように添加し、凝集剤添加後
の曝気槽１２の槽内液のｐＨは０．１規定ＮａＯＨ又は
１規定ＨＣｌを用いて調整した。膜１６の透過流束は
１．５ｍ／日に調整した。膜分離試験中は、有機物負荷
は与えず、膜分離試験は、空曝気の条件で行った。そし
て、吸引差圧が１０ｋＰａ、２０ｋＰａに到達した時間
を測定した。結果を表５に示す。
槽１２で生成される活性汚泥と凝集汚泥との混合汚泥を
含む液の膜分離試験を次のようにして行った。まず、曝
気槽１２には、表１に示す組成の合成下水で培養した活
性汚泥を導入し、活性汚泥濃度は１２，０００ｍｇ／Ｌ
とした。活性汚泥には、０．０２重量％のマンガンを含
有する鉄系凝集剤（新日本製鉄（株）製塩化第二鉄溶液
（低マンガン品））を、活性汚泥に対するＦｅ（ＯＨ）
3の重量比が０．１になるように添加し、凝集剤添加後
の曝気槽１２の槽内液のｐＨは０．１規定ＮａＯＨ又は
１規定ＨＣｌを用いて調整した。膜１６の透過流束は
１．５ｍ／日に調整した。膜分離試験中は、有機物負荷
は与えず、膜分離試験は、空曝気の条件で行った。そし
て、吸引差圧が１０ｋＰａ、２０ｋＰａに到達した時間
を測定した。結果を表５に示す。
【００３９】
【表５】
【００４０】（実施例４）図１に示す排水処理装置を用
いて、ｐＨ５．０〜６．０、ＳＳ４００〜８００ｍｇ／
Ｌ、ＢＯＤ９００〜１３００ｍｇ／Ｌのビール工場排水
の処理を行った。このビール工場排水を原水として曝気
槽１に導入し、これを曝気槽１にてＢＯＤ容積負荷１．
０ｋｇ・ＢＯＤ／ｍ3・日で生物処理した。このときの
エアスクラビング条件は、膜下断面積当り１．５Ｎｍ3
／ｍ2／分とした。この生物処理液を活性汚泥を残留さ
せたまま凝集槽４に導入し、凝集槽４に鉄系凝集剤を、
その濃度が流入原水（１Ｌ）を基準として２５０ｍｇ／
Ｌとなるように添加し、凝集槽４の槽内液を攪拌機５で
攪拌した。ここで、鉄系凝集剤としては、新日本製鉄
（株）製塩化第二鉄溶液（低マンガン品）を使用した。
また、凝集槽４の槽内液のｐＨは、ｐＨ計６をモニタし
ながら０．１規定ＮａＯＨ又は０．１規定ＨＣｌを添加
して所定の値になるように調整した。なお、凝集槽４に
おいては、１週間に一度ＭＬＳＳを測定して、ＭＬＳＳ
が１５，０００ｍｇ／Ｌとなるように余剰汚泥を抜き出
した。膜分離槽７内の膜としては、表２に示す中空糸膜
を用い、膜の透過流束は、運転開始１ヶ月間は０．５ｍ
3／ｍ2／日とし、１ヶ月以降は１．０ｍ3／ｍ2／日とし
た。
いて、ｐＨ５．０〜６．０、ＳＳ４００〜８００ｍｇ／
Ｌ、ＢＯＤ９００〜１３００ｍｇ／Ｌのビール工場排水
の処理を行った。このビール工場排水を原水として曝気
槽１に導入し、これを曝気槽１にてＢＯＤ容積負荷１．
０ｋｇ・ＢＯＤ／ｍ3・日で生物処理した。このときの
エアスクラビング条件は、膜下断面積当り１．５Ｎｍ3
／ｍ2／分とした。この生物処理液を活性汚泥を残留さ
せたまま凝集槽４に導入し、凝集槽４に鉄系凝集剤を、
その濃度が流入原水（１Ｌ）を基準として２５０ｍｇ／
Ｌとなるように添加し、凝集槽４の槽内液を攪拌機５で
攪拌した。ここで、鉄系凝集剤としては、新日本製鉄
（株）製塩化第二鉄溶液（低マンガン品）を使用した。
また、凝集槽４の槽内液のｐＨは、ｐＨ計６をモニタし
ながら０．１規定ＮａＯＨ又は０．１規定ＨＣｌを添加
して所定の値になるように調整した。なお、凝集槽４に
おいては、１週間に一度ＭＬＳＳを測定して、ＭＬＳＳ
が１５，０００ｍｇ／Ｌとなるように余剰汚泥を抜き出
した。膜分離槽７内の膜としては、表２に示す中空糸膜
を用い、膜の透過流束は、運転開始１ヶ月間は０．５ｍ
3／ｍ2／日とし、１ヶ月以降は１．０ｍ3／ｍ2／日とし
た。
【００４１】こうしてビール工場排水の処理を行い、凝
集槽４の槽内液のｐＨを４．８、５．５、６．０、７．
０にした場合の膜差圧の経時変化を調べた。結果を図３
に示す。図３に示す結果より、いずれのｐＨの場合も比
較的長時間にわたって差圧が一定となるが、ｐＨ５．５
の場合には差圧が一定である時間が特に長く、膜ファウ
リングをより十分に抑制できることが分かった。
集槽４の槽内液のｐＨを４．８、５．５、６．０、７．
０にした場合の膜差圧の経時変化を調べた。結果を図３
に示す。図３に示す結果より、いずれのｐＨの場合も比
較的長時間にわたって差圧が一定となるが、ｐＨ５．５
の場合には差圧が一定である時間が特に長く、膜ファウ
リングをより十分に抑制できることが分かった。
【００４２】（実施例５）図２に示す膜セル試験装置を
用いて、表６に示す水質を持つ工場の生活排水を処理し
た。
用いて、表６に示す水質を持つ工場の生活排水を処理し
た。
【００４３】
【表６】
【００４４】上記工場の生活排水は次のようにして処理
した。まず、曝気槽１２には、表１に示す合成下水で培
養した活性汚泥と工場の生活排水を導入し、活性汚泥濃
度を１２，０００ｍｇ／Ｌとした。曝気槽１２の負荷条
件は０．８ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ 3・日とした。活性汚泥に
は、マンガンを含有する鉄系凝集剤を、活性汚泥に対す
るＦｅ（ＯＨ）3の重量比が０．２になるように添加
し、凝集剤添加後の曝気槽１２の槽内液のｐＨは０．１
規定ＮａＯＨ又は１規定ＨＣｌを用いて５．５になるよ
うに調整した。また、膜の透過流束は１．０ｍ／日に調
整した。
した。まず、曝気槽１２には、表１に示す合成下水で培
養した活性汚泥と工場の生活排水を導入し、活性汚泥濃
度を１２，０００ｍｇ／Ｌとした。曝気槽１２の負荷条
件は０．８ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ 3・日とした。活性汚泥に
は、マンガンを含有する鉄系凝集剤を、活性汚泥に対す
るＦｅ（ＯＨ）3の重量比が０．２になるように添加
し、凝集剤添加後の曝気槽１２の槽内液のｐＨは０．１
規定ＮａＯＨ又は１規定ＨＣｌを用いて５．５になるよ
うに調整した。また、膜の透過流束は１．０ｍ／日に調
整した。
【００４５】こうして工場の生活排水を処理し、週一
回、汚泥中の鉄分について分析し、活性汚泥に対するＦ
ｅ（ＯＨ）3の比が０．２を維持するように鉄系凝集剤
を添加した。鉄系凝集剤としては、マンガンが差圧に与
える影響を調べるために、マンガン含有率の異なる２種
類の鉄系凝集剤（マンガン含有率がそれぞれ０．０５重
量％、０．１重量％のもの）を用い、それぞれの鉄系凝
集剤ごとに３ヶ月運転時の吸引差圧（２５℃換算値）を
測定した。なお、マンガン含有率が０．０５重量％、
０．１重量％の鉄系凝集剤は、マンガン０．０２重量％
含有品と１．６重量％含有品とを混合してマンガン含有
率を調整することにより得た。結果を図４の「○」で示
す。
回、汚泥中の鉄分について分析し、活性汚泥に対するＦ
ｅ（ＯＨ）3の比が０．２を維持するように鉄系凝集剤
を添加した。鉄系凝集剤としては、マンガンが差圧に与
える影響を調べるために、マンガン含有率の異なる２種
類の鉄系凝集剤（マンガン含有率がそれぞれ０．０５重
量％、０．１重量％のもの）を用い、それぞれの鉄系凝
集剤ごとに３ヶ月運転時の吸引差圧（２５℃換算値）を
測定した。なお、マンガン含有率が０．０５重量％、
０．１重量％の鉄系凝集剤は、マンガン０．０２重量％
含有品と１．６重量％含有品とを混合してマンガン含有
率を調整することにより得た。結果を図４の「○」で示
す。
【００４６】（比較例３）鉄系凝集剤として、マンガン
含有率が０．３重量％、０．７５重量％、１．０重量
％、１．６重量％のもの（マンガン０．０２重量％含有
品と１．６重量％含有品とを混合してマンガン含有率を
調整することにより得た。）を用いた以外は実施例５と
同様にして工場の生活排水を処理した。そして、それぞ
れの鉄系凝集剤ごとに３ヶ月運転時の吸引差圧（２５℃
換算値）を測定した。結果を図４の「●」で示す。
含有率が０．３重量％、０．７５重量％、１．０重量
％、１．６重量％のもの（マンガン０．０２重量％含有
品と１．６重量％含有品とを混合してマンガン含有率を
調整することにより得た。）を用いた以外は実施例５と
同様にして工場の生活排水を処理した。そして、それぞ
れの鉄系凝集剤ごとに３ヶ月運転時の吸引差圧（２５℃
換算値）を測定した。結果を図４の「●」で示す。
【００４７】図４に示す結果より、実施例５の場合は、
３ヶ月運転時においても吸引差圧が十分に低くなってお
り、長期間にわたって安定して生活排水の処理が可能で
あるのに対し、比較例３の場合は、吸引差圧が実施例５
の場合の２〜３倍程度の大きさとなっており、短期間で
膜ファウリングを起こし、生活排水の処理を安定して行
えないことが分かった。
３ヶ月運転時においても吸引差圧が十分に低くなってお
り、長期間にわたって安定して生活排水の処理が可能で
あるのに対し、比較例３の場合は、吸引差圧が実施例５
の場合の２〜３倍程度の大きさとなっており、短期間で
膜ファウリングを起こし、生活排水の処理を安定して行
えないことが分かった。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明の排水処理方
法によれば、活性汚泥を含む被処理液に鉄系凝集剤を添
加して凝集処理し、凝集処理して得られた処理液を膜分
離処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成が十
分に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを防止
することが可能となる。従って、本発明によれば、排水
処理を長期間にわたって安定して行うことができる。
法によれば、活性汚泥を含む被処理液に鉄系凝集剤を添
加して凝集処理し、凝集処理して得られた処理液を膜分
離処理しても、膜表面において酸化マンガンの生成が十
分に抑制され、長期間にわたって膜ファウリングを防止
することが可能となる。従って、本発明によれば、排水
処理を長期間にわたって安定して行うことができる。
【図１】本発明の排水処理方法を実施する排水処理装置
の一例を示すフロー図である。
の一例を示すフロー図である。
【図２】実施例３〜５、比較例３において使用する膜セ
ル試験装置を示すフロー図である。
ル試験装置を示すフロー図である。
【図３】凝集ｐＨと膜差圧との関係を示すグラフであ
る。
る。
【図４】凝集剤中のマンガン濃度と吸引差圧の大きさと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
１，１２…曝気槽、２，９，１４…散気管、３，１３…
ブロワ、４…凝集槽、７…膜分離槽、１５…膜セル、１
６…平膜。
ブロワ、４…凝集槽、７…膜分離槽、１５…膜セル、１
６…平膜。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ｋ 1/52 1/52 Ｋ 3/12 3/12 Ｄ Ｓ (72)発明者 岡庭 良安 東京都品川区北品川五丁目９番11号 住友 重機械工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 HA01 HA41 HA93 HA95 JA53A JA55A JA71 KA02 KA03 KA41 KA72 KB13 KB30 KD12 KD17 KE15P KE15Q MA01 MA03 PA01 PB08 PB24 PC64 4D015 BA04 BA11 BB06 BB13 CA02 DA13 DC04 EA04 EA06 EA13 EA17 EA37 FA25 4D028 AC01 AC09 BC01 BC17 BD08 BD11 BD17 BE02 CA09 CD01 4D062 BA04 BA11 BB06 BB13 CA02 DA13 DC04 EA04 EA06 EA13 EA17 EA37 FA25
Claims (3)
- 【請求項１】 活性汚泥を含有する被処理液に鉄系凝集
剤を添加して凝集処理する凝集処理工程と、 前記凝集処理工程において凝集処理して得られた活性汚
泥と凝集汚泥とが混在する処理液を膜分離処理する膜分
離工程とを含む排水処理方法において、 前記鉄系凝集剤として、マンガンを０．１重量％以下含
有するものを用いることを特徴とする排水処理方法。 - 【請求項２】 前記処理液のｐＨを５．２〜５．８に調
整する工程を更に含むことを特徴とする請求項１に記載
の排水処理方法。 - 【請求項３】 前記凝集処理工程において、前記活性汚
泥に対する水酸化鉄の重量比が０．１〜０．５となるよ
うに鉄系凝集剤を添加することを特徴とする請求項１又
は２に記載の排水処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391532A JP4426088B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 排水処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000391532A JP4426088B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 排水処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002191942A true JP2002191942A (ja) | 2002-07-10 |
| JP4426088B2 JP4426088B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=18857653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000391532A Expired - Fee Related JP4426088B2 (ja) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 排水処理方法 |
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|---|---|
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| JP2007000727A (ja) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd | 膜分離活性汚泥処理装置の運転方法 |
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-
2000
- 2000-12-22 JP JP2000391532A patent/JP4426088B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| EP1990318A1 (en) * | 2006-01-25 | 2008-11-12 | Kuraray Co., Ltd. | Method of treating drainage water using fixation support |
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