JP3263283B2 - 浄化槽 - Google Patents

浄化槽

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JP3263283B2
JP3263283B2 JP21558395A JP21558395A JP3263283B2 JP 3263283 B2 JP3263283 B2 JP 3263283B2 JP 21558395 A JP21558395 A JP 21558395A JP 21558395 A JP21558395 A JP 21558395A JP 3263283 B2 JP3263283 B2 JP 3263283B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、膜濾過装置を備え
てなる膜分離槽を設けるとともに、前記膜分離槽に隣接
して濾過水貯留槽を設け、膜分離槽の上流側に上流側水
処理槽を設けてある浄化槽に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の浄化槽としては、単に膜
濾過装置から濾過される濾過水を前記膜分離槽の水面下
から前記濾過水貯留槽に導く取水管を設けてある構成の
浄化槽が考えられていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の浄化槽によれば、前記膜分離槽内の水位と、前記移
流管の吐出口との水頭差で、ポンプ等の設備を設けるこ
となく安価な設備費、運転費で膜分離が出来る膜分離槽
を提供できる利点がある反面、継続した運転中に汚れが
付着するなどして、前記膜分離装置が目詰まりしはじめ
るなどした場合には、膜濾過する濾過圧が低下し、濾過
処理され、槽外へ放流される被処理水の処理量が少なく
なって、浄化槽内への原水流入に伴って、次第に前記膜
分離槽の水位が高くなり、それによって膜濾過装置の分
離膜に大きな圧力がかかるようになるため、その圧力に
よって、前記分離膜の膜面に付着した汚泥がはがれにく
くなったり完全に固着してしまったりする不都合が生じ
ることが考えられていた。
【0004】また、さらに、前記浄化槽に急激な原水流
入があった場合にも、前記上流側水処理槽の水位が上昇
している時には、原水流入に伴って、次第に前記膜分離
槽の水位が高くなり、かつ、その時膜濾過する濾過圧が
一時的に低下していれば、濾過力の低下している膜面に
さらに大きな圧力がかかるようになって、その圧力によ
って、前記分離膜の膜面に付着した汚泥がはがれにくく
なったり完全に固着してしまったりしやすく、このよう
な不都合は避けることは困難であった。
【0005】つまり、いずれの場合であっても、濾過膜
の目詰まりが起きると、その濾過膜の濾過性能をさらに
低下させるような悪循環が発生するような構成となって
いた。
【0006】また、少なくとも膜分離槽内の水位を一定
に維持すべく、前記上流側水処理槽に、前記上流側水処
理槽から前記膜分離槽へ、被処理水を、移流させる移流
ポンプを設け、前記膜分離槽から上記上流側水処理槽に
被処理水をオーバーフロー返送する返送口を設ける事も
考えられるが、このような場合にも、やはり、濾過膜の
目詰まりが起きると、浄化槽内全体の水位が上昇し、最
終的には先の悪循環を発生させてしまう可能性があっ
た。
【0007】従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑
み、簡単な構成を付加するだけで、膜分離槽内の水位が
異常に高くなりすぎるのを抑制できる浄化槽を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
〔構成1〕上記目的を達成するための本発明の請求項1
にかかる特徴構成は、膜濾過装置を備えてなる膜分離槽
を設けるとともに、前記膜分離槽に隣接して濾過水貯留
槽を設け、膜分離槽の上流側に上流側水処理槽を設けて
ある浄化槽であって、前記膜分離槽の膜濾過装置から濾
過される濾過水を前記膜分離槽の水面下から前記濾過水
貯留槽に導く取水管を設けるとともに、その取水管に逆
止弁機構を設け、前記取水管の逆止弁機構よりも上流側
に、排出ポンプを連設してなる排出管を分岐して設け、
前記膜分離槽に水位検知機構を設け、前記水位検知機構
が、前記膜分離槽内の水位が設定水位以上になったと判
断したときに前記排出ポンプを作動させる制御機構を設
けてあることにあり、その作用効果は以下の通りであ
る。 〔作用・効果〕つまり、前記膜分離槽の膜濾過装置から
濾過される濾過水を前記膜分離槽の水面下から前記濾過
水貯留槽に導く取水管を設けることで、前記膜分離槽内
の水位と、前記移流管の吐出口との水頭差で膜分離が出
来る利点を維持しながら、その取水管に逆止弁機構を設
け、前記取水管の逆止弁機構よりも上流側に、排出ポン
プを連設してなる排出管を分岐して設けてあるから、前
記膜分離装置から強制的濾過水を吸引濾過することが出
来、しかも、逆止弁機構によって前記排出ポンプによる
吸引力は前記膜分離装置に確実にかかる。またこのと
き、排出ポンプは、前記膜分離槽に設けてなる水位検知
機構が、前記膜分離槽内の水位が設定水位以上になった
と判断したときに前記制御機構によって作動されるか
ら、膜分離槽の水位が設定水位以下の通常運転時には作
動せず、膜分離槽の水位が設定水位以上の異常水位のと
きにだけ作動するから、定常的に排出ポンプを作動させ
るのに比べて運転費を低く抑える事が出来る。従って、
膜分離槽の水位が設定水位以上に高くなったとしても、
前記排出ポンプによって被処理水を吸引濾過して放流す
ることが出来るようになったので、前記膜分離槽内の水
位が異常に高くなって被処理水が上流側の槽に逆流する
ような不都合を抑制することが出来るようになり、浄化
槽全体として水処理環境が変化しにくく、水処理性能を
高く維持することが出来るようになった。
【0009】〔構成2〕また、本発明の請求項2にかか
る特徴構成は、膜濾過装置を備えてなる膜分離槽を設け
るとともに、前記膜分離槽に隣接して濾過水貯留槽を設
け、膜分離槽の上流側に上流側水処理槽を設けてある浄
化槽であって、前記膜分離槽の膜濾過装置から濾過され
る濾過水を前記膜分離槽の水面下から前記濾過水貯留槽
に導く取水管を設けるとともに、その取水管に逆止弁機
構を設け、前記取水管の逆止弁機構よりも上流側に、排
出ポンプを連設してなる排出管を分岐して設け、前記上
流側水処理槽から、前記膜分離槽へ被処理水を移流させ
る移流ポンプを設け、前記膜分離槽から前記上流側水処
理槽に被処理水をオーバーフロー返送する返送路を設
け、前記膜分離槽よりも上流側水処理槽に水位検知機構
を設けるとともに、前記水位検知機構が、前記上流側水
処理槽内の水位が設定水位以上になったと判断したとき
に前記排出ポンプを作動させる制御機構を設けてあるこ
とにあり、その作用効果は以下の通りである。 〔作用・効果〕つまり、先の特徴構成による、強制的に
濾過水を吸引濾過する機能を有しながら、膜分離槽の水
位を通常は一定に維持する機能を付加し、かつ、強制的
な吸引濾過を前記上流側水処理槽での水位によって運転
制御することが出来るようになる。この場合、前記膜分
離槽の水位を一定に保ちながら、フロートスイッチが膜
分離槽内での水流やバブリングによって、不安定化した
り誤作動したりするような不都合も防止できる。つま
り、浄化槽内に短期的に大量の被処理水の原水が流入し
たときなど、水位が一時的に高くなったとしても、素早
く、確実に被処理水を膜分離して、水位を低下させられ
るので、前記上流側水処理槽での水処理が十分に行われ
なくなるような不都合を防止できる。尚、前記特徴構成
によれば、前記上流側水処理槽では前記膜分離槽からの
活性汚泥が返送されて、溶存酸素量(DO)がほぼ0の
状態で硝酸性窒素を窒素ガスに還元する「脱窒」が行わ
れることになるが、先の効果に加えて、前記上流側水処
理槽のさらに上流側に異なる水処理槽があったとして
も、活性汚泥がさらに前記異なる水処理槽にまで返送さ
れて、活性汚泥濃度が低下しすぎてしまうという不都合
が防止でき、それにより脱窒能力が低下するのを防止で
きる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に本発明の浄化槽を図面に基
づいて説明する。 <1>図1に示すように、上流側から順に、沈殿分離槽
N1、嫌気瀘床槽N2、脱窒素槽E1、膜分離槽E2、
消毒槽Q、濾過水貯留槽Tを被処理水が移流するように
設けて浄化槽を構成してある。
【0011】前記沈殿分離槽N1は、流入口Iから浄化
槽内に流入した被処理水の原水を受けて、その被処理水
中の夾雑物を沈殿除去しつつ、内部に生育する嫌気性菌
により、被処理水を嫌気処理し、嫌気瀘床槽N2に移流
自在に構成してある。
【0012】前記嫌気瀘床槽N2は、流入した被処理水
を嫌気処理する嫌気性菌を育成うる嫌気瀘床Fを内装し
てあり、前記沈殿分離槽N1から移流してきた被処理水
を嫌気処理して前記脱窒素槽E1にオーバーフロー移流
させつつ前記嫌気瀘床槽N2により被処理水の逆流を防
止する構成にしてある。
【0013】前記脱窒素槽E1は、前記嫌気瀘床槽N2
から流入した比較的固形成分濃度の低い被処理水を一次
貯留しつつ、被処理水を主に脱窒処理する脱窒菌を内部
に育成する構成にしてある。また、前記脱窒素槽E1に
はエアリフト作用で被処理水を汲み上げて膜分離槽E2
に移送させる移送ポンプA1を内装してあり、被処理水
の膜濾過処理量に対応して定常的に被処理水を膜分離槽
E2に移送する構成にしてある。
【0014】前記膜分離槽E2は、多数の平膜を並設し
てなる膜分離装置Mを内装してなり、その膜分離装置M
の下方には、その膜分離装置Mに気泡を供給して、その
膜面に汚泥等の付着しすぎるのを防止し、かつ、前記膜
分離槽E2内に循環流を形成しながら被処理水に酸素を
供給する散気装置Dを内装し、また、前記膜分離装置M
のそれぞれの平膜には集水管M1を連設するとともに、
前記集水管M1からの濾過水を合流させて膜分離槽E1
外へ導く取水管1を接続してあり、前記膜分離槽E2の
水面よりも下方で前記膜分離槽E2に隣接して設けてあ
る消毒槽Qに連通接続してある。
【0015】前記消毒槽Qは、前記膜分離槽E2と、前
記濾過水貯留槽Tとを仕切る隔壁に処理水受け容器を設
け、その壁面に小孔hを設けて構成してあり、前記消毒
槽Qに流入した濾過水は、消毒されたのち濾過水貯留槽
Tに流入する。
【0016】前記濾過水貯留槽Tは、放流ポンプP1を
内装してあり、前記処理水を貯留したのち、放流ポンプ
P1で処理水を汲み上げ、排出管5を介して放流口Zか
ら浄化槽外へ放流可能に構成してある。
【0017】前記取水管1の前記濾過水貯留槽側には、
電磁弁3を設けてあり、前記電磁弁3の上流側に分岐部
を設けて排出管4を接続し、排出ポンプP2を連設して
ある。排出ポンプP2で吸引された濾過水は、前記排出
管4を介して前記消毒槽Qに流入する構成にしてある。
さらに、前記膜分離槽E2にはフロートスイッチ21を
内装してあり、前記膜分離槽E2の水位を検知自在に設
けてあり、そのフロートスイッチ21が、前記膜分離槽
E2の水位が設定水位以上になるのを検知するのにとも
なって、前記排出ポンプP2の作動制御及び前記電磁弁
3の開閉制御を行う制御機構Wを連設してある。
【0018】このような浄化槽においては、前記流入口
Iから流入した被処理水は、前記沈殿分離槽N1、前記
嫌気瀘床槽N2を経て嫌気処理されつつ前記脱窒素槽E
1に流入し、前記移送ポンプA1で前記膜分離槽E2に
流入したのち、前記膜分離装置Mで膜分離処理され、前
記制御機構Wが、電磁弁3を開閉制御するのにともなっ
て間欠的に前記消毒槽Qへ移送され、前記濾過水貯留槽
Tで一時貯留される。また、前記膜分離槽E2内の水位
が設定水位以上になった場合には、前記制御機構Wが前
記排出ポンプP2を作動させるとともに、前記電磁弁3
を閉操作して、前記膜分離槽E2内の被処理水を強制的
に膜濾過して、濾過水を前記濾過水貯留槽Tに移流させ
て、前記膜分離槽E2の水位が異常に高くなるのを防止
でき(図2参照)、前記膜分離槽E2内の水位が十分低
下したときには、前記制御機構Wが前記排出ポンプP2
を停止させるとともに、前記電磁弁3を間欠的に開閉操
作して、前記膜分離槽E2内の被処理水を水頭差によっ
て膜濾過して、間欠的に濾過水を前記濾過水貯留槽Tに
移流させる構成にしてある(図1参照)。尚、電磁弁3
を間欠的に開閉操作して、膜濾過を間欠的に行えば、平
膜にかかる濾過圧が増減する変化によって平膜の膜面に
付着した汚泥等が剥離しやすくなって膜分離装置に汚れ
が定着しにくいという利点がある。
【0019】前記濾過水貯留槽Tで一時貯留された被処
理水は、前記放流ポンプP1でほぼ定常的に浄化槽外へ
放流される。
【0020】<2>図3に示すように、上流側から順
に、沈殿分離槽N1、嫌気瀘床槽N2、脱窒素槽E1、
膜分離槽E2、消毒槽Q、濾過水貯留槽Tを被処理水が
移流するように設けて浄化槽を構成してある。尚、<2
>において<1>と同様の構成を有する事項については
説明を省略し、同一符号を付すものとする。
【0021】前記嫌気瀘床槽N2は、流入した被処理水
を嫌気処理する嫌気性菌を育成うる嫌気瀘床Fを内装し
てあり、前記沈殿分離槽N1から移流してきた被処理水
を嫌気処理自在に構成するとともに、U字管を備えたエ
アリフトポンプA2を内装してあり、前記嫌気瀘床槽N
2内の被処理水のうち嫌気濾過済の上澄部を前記脱窒素
槽E1に移流可能に形成してある。
【0022】前記脱窒素槽E1は、前記嫌気瀘床槽N2
から流入した比較的固形成分濃度の低い被処理水を一次
貯留しつつ、被処理水を主に脱窒処理する脱窒菌を内部
に育成する構成にしてある。また、前記脱窒素槽E1に
はエアリフト作用で被処理水を汲み上げて膜分離槽E2
に移送させる移送ポンプAを内装してあり、定常的に被
処理水を膜分離槽E2に移送する構成にしてある。ま
た、この脱窒素槽E1にはフロートスイッチ22を内装
してあり、前記脱窒素槽E1の水位を検知自在に設けて
ある。
【0023】前記膜分離槽E2は、多数の平膜を並設し
てなる膜分離装置Mを内装してなり、その膜分離装置M
の下方には、その膜分離装置Mに気泡を供給して、その
膜面に汚泥等の付着しすぎるのを防止し、かつ、前記膜
分離槽E2内に循環流を形成しながら被処理水に酸素を
供給する散気装置Dを内装し、また、前記膜分離装置M
のそれぞれの平膜には集水管M1を連設するとともに、
前記集水管M1からの濾過水を合流させて膜分離槽E1
外へ導く取水管1を接続してあり、前記膜分離槽E2の
水面よりも下方で前記膜分離槽E2に隣接して設けてあ
る消毒槽Qに連通接続してある。前記取水管1の前記濾
過水貯留槽側には、電磁弁3を設けてあり、前記電磁弁
3の上流側に分岐部を設けて排出管4を接続し、排出ポ
ンプP2を連設してある。排出ポンプP2で吸引された
濾過水は、前記排出管4を介して前記消毒槽Qに流入す
る構成にしてある。
【0024】前記フロートスイッチ22は、前記脱窒素
槽E1の水位が設定水位以上になるのを検知するのにと
もなって、前記排出ポンプP2の作動制御及び前記電磁
弁3の開閉制御を行う制御機構Wを連設してある。
【0025】このような浄化槽においては、前記流入口
Iから流入した被処理水は、前記沈殿分離槽N1、前記
嫌気瀘床槽N2を経て嫌気処理されつつ前記脱窒素槽E
1に流入し、前記移送ポンプA1で前記膜分離槽E2に
流入したのち、前記膜分離装置Mで膜分離処理され、前
記制御機構Wが、電磁弁3を開閉制御するのにともなっ
て間欠的に前記消毒槽Qへ移送され、前記濾過水貯留槽
Tで一時貯留される。また、浄化槽内への被処理水流が
大量にあり、前記脱窒素槽E1内の水位が設定水位以上
になった場合には、前記制御機構Wが前記排出ポンプP
2を作動させるとともに、前記電磁弁3を閉操作して、
前記膜分離槽E2内の被処理水を強制的に膜濾過して、
濾過水を前記濾過水貯留槽Tに移流させて、前記脱窒素
槽E1の水位が異常に高くなるのを防止でき(図4参
照)、被処理水の膜分離によって前記脱窒素槽E1内の
水位が十分低下したときには、前記制御機構Wが前記排
出ポンプP2を停止させるとともに、前記電磁弁3を間
欠的に開閉操作して、前記膜分離槽E2内の被処理水を
水頭差によって膜濾過して、間欠的に濾過水を前記濾過
水貯留槽Tに移流させる構成にしてある(図3参照)。
前記濾過水貯留槽Tで一時貯留された被処理水は、前
記放流ポンプP1でほぼ定常的に浄化槽外へ放流され
る。
【0026】以下に別の実施の形態を説明する。<1
>、<2>では、浄化槽を、流入口I側から順に沈殿分
離槽N1、嫌気濾床槽N2、脱窒素槽E1、膜分離槽E
2、濾過水貯留槽Tを設けて構成したが、これに限ら
ず、例えば、前記嫌気濾床槽N2に替えて、被処理水を
好気処理する好気性菌を育成する好気濾床を内装してな
る好気濾床槽を設けて浄化槽を構成してあってもよく、
要するに、膜分離槽E2及び濾過水貯留槽Tを備えてな
る浄化槽であれば良いものである。
【0027】また、膜分離装置Mの一例として平膜を並
設して構成したものを示したが、これに限らず、中空糸
膜等を用いたものでもよく、これらを総称して膜分離装
置Mと呼ぶものである。
【0028】また、膜分離槽E2から被処理水を脱窒素
槽E1に返送するに、返送ポンプを用いる構造であって
も良い。つまり、<1>において返送ポンプを設ける
と、前記返送ポンプによって被処理水が、前記脱窒素槽
E1と前記膜分離槽E2とを循環するので前記膜分離槽
E2内で硝化された被処理水を前記脱窒素槽E1で再度
脱窒し、より高度な浄水を可能となる。また、<2>に
おいて返送口A3に替えて返送ポンプを設けて返送路を
形成した場合にも、定常的な硝化作用が得られ易い。
【0029】先の実施例ではフロートスイッチ21、2
2を設けて水位を検知する構成にしてあったが、音波反
射式の水位検知装置を設けて前記膜分離槽E2内の水位
を検知する構成にしてあってもよく、要するに、前記膜
分離槽E2内の水位を検知して、その検知結果に基づい
て前記電磁弁3を開閉出来る構成であれば良く、これら
を水位検知機構Lと総称するものとする。さらに、<2
>において水位検知機構は嫌気濾床槽や、流量調整槽に
設けてあってもよく、要するに膜分離槽の上流側の水処
理槽であれば良く、<1>、<2>の場合とも、上流側
の水処理槽を総称して上流側水処理槽と呼び、さらに、
この上流側水処理槽は、膜分離槽とは別体の槽に形成し
てあっても良い。
【0030】また、先の構成では制御機構Wを設け、膜
分離操作を間欠的に行うとともに、膜濾過を間欠的に行
う構成にしてあったが、定常的に運転してもよく、この
ような場合には水位検知機構Lが設定水位を検知するの
にともなって、複雑で高価な制御盤を使わねばならない
ようなことがなく、設備費を安価に抑制できる。
【0031】先の実施例では、取水管1に電磁弁3を設
け、その電磁弁3を開閉操作して濾過水の逆流を防止す
る構成にしたが、単に逆止弁を設けて濾過水の逆流を防
止する構成にしてあってもよく、要するに、濾過水の逆
流を防止する構成を逆止弁機構Vと総称するものとす
る。
【0032】尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照
を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明
は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】<1>における浄化槽の縦断側面図
【図2】<1>における排出ポンプ作動状態を示す浄化
槽の部分断面側面図
【図3】<2>における浄化槽の縦断側面図
【図4】<2>における排出ポンプ作動状態を示す浄化
槽の部分断面側面図
【符号の説明】
M 膜濾過装置 E2 膜分離槽 T 濾過水貯留槽 1 取水管 L 水位検知機構 P2 排出ポンプ W 制御機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩橋 正修 滋賀県甲賀郡甲西町高松2番地の1 株 式会社クボタ 滋賀工場内 (72)発明者 浜田 勝己 滋賀県甲賀郡甲西町高松2番地の1 株 式会社クボタ 滋賀工場内 (56)参考文献 特開 平4−341394(JP,A) 特開 平8−39089(JP,A) 特開 平4−354592(JP,A) 特開 平8−103768(JP,A) 実開 平4−99291(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 3/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 膜濾過装置(M)を備えてなる膜分離槽
    (E2)を設けるとともに、前記膜分離槽(E2)に隣
    接して濾過水貯留槽(T)を設け、膜分離槽(E2)の
    上流側に上流側水処理槽(E1)を設けてある浄化槽で
    あって、前記膜分離槽(E2)の膜濾過装置(M)から
    濾過される濾過水を前記膜分離槽(E2)の水面下から
    前記濾過水貯留槽(T)に導く取水管(1)を設けると
    ともに、その取水管(1)に逆止弁機構(V)を設け、
    前記取水管(1)の逆止弁機構(V)よりも上流側に、
    排出ポンプ(P2)を連設してなる排出管(4)を分岐
    して設け、前記膜分離槽(E2)に水位検知機構(L)
    を設け、前記水位検知機構(L)が、前記膜分離槽(E
    2)内の水位が設定水位以上になったと判断したときに
    前記排出ポンプ(P2)を作動させる制御機構(W)を
    設けてある浄化槽。
  2. 【請求項2】 膜濾過装置(M)を備えてなる膜分離槽
    (E2)を設けるとともに、前記膜分離槽(E2)に隣
    接して濾過水貯留槽(T)を設け、膜分離槽(E2)の
    上流側に上流側水処理槽(E1)を設けてある浄化槽で
    あって、前記膜分離槽(E2)の膜濾過装置(M)から
    濾過される濾過水を前記膜分離槽(E2)の水面下から
    前記濾過水貯留槽(T)に導く取水管(1)を設けると
    ともに、その取水管(1)に逆止弁機構(V)を設け、
    前記取水管(1)の逆止弁機構(V)よりも上流側に、
    排出ポンプ(P2)を連設してなる排出管(4)を分岐
    して設け、前記上流側水処理槽(E1)から、前記膜分
    離槽(E2)へ被処理水を移流させる移流ポンプ(A
    1)を設け、前記膜分離槽(E2)から前記上流側水処
    理槽(E1)に被処理水をオーバーフロー返送する返送
    路(A3)を設け、前記膜分離槽(E2)よりも上流側
    水処理槽(E1)に水位検知機構(L)を設けるととも
    に、前記水位検知機構(L)が、前記上流側水処理槽
    (E1)内の水位が設定水位以上になったと判断したと
    きに前記排出ポンプ(P2)を作動させる制御機構
    (W)を設けてある浄化槽。
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