JP3849686B2 - 膜分離生物処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、膜分離機能を持ち合わせた生物処理装置に関する。
従来の活性汚泥処理法を用いた排水処理施設においては、最終沈殿池における「バルキング」及び「放線菌による汚泥浮上」といった固液分離障害が非常に大きな問題になっている。この問題を解決する手段として、活性汚泥処理と膜分離を組み合わせた膜分離活性汚泥法の開発が進められている（例えば、特許文献１、２参照）。この方法は、固液分離の手法として膜ろ過を採用しているため、処理水への濁質分の流出を防ぐことができ、かつ大腸菌も完全に除去できることから、衛生的でかつ透明度の高い処理水を安定して得ることができるという特徴を持っている。また、活性汚泥の高濃度保持が可能であるため、処理時間の短縮及び処理施設のコンパクト化を図ることができる。
このように膜分離活性汚泥処理は、非常に利点の多い処理法であるが、膜の目詰まりという大きな問題を抱えている。特に汚泥の性状が悪い場合（汚泥のフロックが細かい、生物の代謝物が非常に多いなど）には、膜の目詰まりを起こしやすく、頻繁に膜の薬液洗浄を必要とし、汚泥性状のさらなる悪化を招き、安定運転の妨げになっていた。
特開平１０−７５９３６号公報 特開平１０−１２８０８５号公報
従来の膜分離活性汚泥法に基づいた装置においては、運転中の汚泥の性状が膜エレメントの運転に支障をきたすような状態になった場合においても、そのまま膜に負担をかけて運転を行っていくほかなく、膜表面の汚れ、さらには膜細孔内の汚れ（目詰まり）を促進することになり、膜の寿命を著しく縮める要因になっていた。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消し、生物反応槽内の活性汚泥の性状を良好な状態に維持し、膜表面の汚れや目詰まりを防止し、安定した運転が可能な、膜処理性能及び生物処理性能の優れた膜分離生物処理装置を提供することにある。
本発明は、反応槽内にフロート式上澄み系外排出ポンプの設置し、汚泥フロックを形成しない細かな浮遊物質を効率よく系外に排出することにより、汚泥の性状を良好な状態に維持するように構成することによって上記目的を達成したものである。
すなわち、本発明に係る膜分離生物処理装置は、生物反応槽を脱窒槽と硝化槽とに区分し、脱窒槽には底部に槽内循環ポンプ、水面にフロート式上澄み系外排出ポンプを設置し、さらに該排出ポンプの排水管に汚泥の性状測定装置を接続し、その測定値により前記フロート式上澄み系外排出ポンプの運転を制御させ、硝化槽には膜エレメントを設置したことを特徴とする。
本発明の膜分離生物処理装置において、膜エレメントとしては、限外ろ過膜、精密ろ過膜などの各種の分離膜を用いることができる。
汚泥の性状測定装置としては、特に制限はなく、例えば、粘度計、粒度分布計、ろ過比抵抗測定装置、濁度計、透視度計、吸光度計、色度計、ＴＯＣ測定装置などが挙げられる。
本発明の膜分離生物処理装置によれば、生物反応槽内に汚泥フロックが細かい、生物の代謝物が非常に多いなど、沈降しない浮遊物が多い場合に、その浮遊物を除去することができ、膜エレメントの目詰まりを防止することができる。
したがって、種汚泥もしくは運転中の汚泥の性状が、膜エレメントの運転に支障をきたすような状態になった場合においても、フロート式上澄み系外排出ポンプを運転することにより、有害な成分を系外に効率良く、かつ水質基準を満たしながら排出でき、汚泥の性状を正常に保ち、高い膜処理性能及び生物処理性能を維持できる。
次に、図面を参照して本発明の膜分離生物処理装置の好ましい実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す生物処理装置の系統図である。
図１において、生物反応槽は脱窒槽１３と硝化槽１４とに区分されている。脱窒槽１３には、原水供給ライン５を通して原水が供給され、脱窒槽１３の底部に槽内循環ポンプ１５、水面にフロート式上澄み系外排出ポンプ１７が設置されている。硝化槽１４には脱窒槽１３からオーバーフローした液が流入し、硝化槽１４内には膜エレメント２及び散気管４が存在する。膜エレメント２の２次側には、膜処理水ポンプ６、膜処理水ライン７が存在する。さらに、ブロア１０から送り出されたエアは、エア供給ライン１１を通り、散気管４により、膜エレメント２の下部より散気される。フロート式上澄み系外排出ポンプ１７の排水管１８には汚泥性状測定装置１９が設置されている。各種の汚泥性状測定装置１９（粘度計、粒度分布計、ろ過比抵抗測定装置、濁度計、透視度計、吸光度計、色度計、ＴＯＣ測定装置など）からある値が得られた場合には、槽内循環ポンプ１５及び槽間循環ポンプ１６を停止させ、フロート式上澄み系外排出ポンプ１７を運転し、沈降しない汚泥の微細成分を系外に排出する。また、汚泥性状測定装置１９の測定値が放流基準を満たさない液を感知した場合は、フロート式上澄み系外排出ポンプ１７の運転を停止させるものとする。

本発明の生物処理装置において、汚泥の性状によりフロート式上澄み系外排出ポンプ１７の運転をコントロールすることにより、膜処理性能を安定に保ち、生物処理性能を長期間にわたって維持することが可能になる。この方法は、システム運転中のトラブルだけでなく、種汚泥の投入を行う立ち上げ時においても同様の効果が得られる。種汚泥の性状が非常に悪い場合、運転開始直後に、膜が目詰まりを起こしてしまう危険性が高く、安定して立ち上げを行うには、本発明の生物処理装置は、非常に有効な手段である。
本発明の一実施例を示す膜分離生物処理装置の系統図である。
符号の説明
２ 膜エレメント
４ 散気管
５ 原水供給ライン
６ 膜処理水ポンプ
７ 膜処理水ライン
１０ ブロア
１１ エア供給ライン
１３ 脱窒槽
１４ 硝化槽
１５ 槽内循環ポンプ
１６ 槽間循環ポンプ
１７ フロート式上澄み系外排出ポンプ
１８ 排水管
１９ 汚泥性状測定装置

Claims (1)

  1. 生物反応槽を脱窒槽と硝化槽とに区分し、脱窒槽には底部に槽内循環ポンプ、水面にフロート式上澄み系外排出ポンプを設置し、さらに該排出ポンプの排水管に汚泥の性状測定装置を接続し、その測定値により前記フロート式上澄み系外排出ポンプの運転を制御させ、硝化槽には膜エレメントを設置したことを特徴とする膜分離生物処理装置。
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