JP5017854B2 - 有機物含有排水の処理装置及び処理方法 - Google Patents
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Description
本発明は有機物含有排水の処理装置及び処理方法に係り、特に、有機物を含有する排水を生物処理した後、更に高度処理を行って処理水を回収する場合に、高度処理工程に流入する有機物量を低減することにより高度処理を安定化させると共に効率化し、高水質の処理水を効率良く回収する装置と方法に関する。
近年、水資源のリサイクルが重要視されるようになり、排水を処理して回収することが積極的に行われるようになってきている。特に、限外濾過（ＵＦ）膜や逆浸透（ＲＯ）膜に代表される微細な孔径を持つ膜分離装置は高分子量の有機物質をも除去することができ、高度な処理水質が得られるために、広く使用されてきている。一方、これらの膜分離装置は、膜の孔径が小さいために、流入する有機物質濃度が上昇すると、膜面に有機物質が蓄積し易く、濾過抵抗の上昇が著しくなって、通水が困難になる。このような場合には、膜分離装置の前段に生物処理装置を設置して、膜分離処理に先立ち、排水中の有機物質濃度を低減することが、安定処理には効果的である。
このように膜分離処理の前段で生物処理を行う場合、例えば、図２に示す如く、有機物含有排水を曝気槽１１で生物処理し、生物処理水に凝集剤を添加して凝集槽１２，１３で順次凝集処理し、凝集処理水を沈殿槽１４で固液分離し、得られた分離水を濾過装置３０で濾過し、濾過水をＲＯ膜分離装置４０で膜分離処理する。このような有機物含有排水の処理装置は、例えば、特開２００５−２３８１５２号公報に開示されている。
しかしながら、膜分離処理の前段の生物処理工程において、易生物分解性の有機物質を処理しても、排水中の有機物質の分解過程において、難分解性の微生物の代謝物質が数％程度生成し、これが生物処理水中に含まれることとなる。これら代謝物質は、主に原水中の有機物質の分解により生成した微生物体が微生物間の食物連鎖により分解される過程から生じるものとされているが、比較的高分子量のものが多く、濃度が上昇すると膜分離装置の膜面を閉塞させる原因となる。従って、膜分離装置の前段に生物処理装置を設置した場合であっても、排水中の有機物質濃度が高くなるにつれて、生成する生物代謝物質濃度も上昇するので、膜分離装置の安定運転が次第に困難となる傾向があった。
また、水回収のための高度処理として、イオン交換樹脂や酸化処理による有機物質の除去処理を行う場合においても、高度処理工程に供される水中の有機物濃度の上昇は、イオン交換樹脂の使用樹脂量の増加、イオン交換樹脂の交換頻度の上昇や、酸化剤使用量の増加に繋がり、処理の安定化を妨げる要素であった。
特開２００５−２３８１５２号公報
本発明は、膜分離処理等の高度処理の前段で生物処理を行って有機物含有排水を処理するに当たり、生物処理工程で生成する生物代謝物質量を低減することにより、後段の高度処理工程に流入する有機物量を低減して高度処理の安定化、効率化を図り、高水質の処理水を効率良く回収する有機物含有排水の処理装置及び処理方法を提供することを目的とする。
本発明（請求項１）の有機物含有排水の処理装置は、有機物含有排水を生物処理する第１の生物処理手段と、該第１の生物処理手段から流出する生物処理水を固液分離する第１の固液分離手段と、該第１の固液分離手段で分離された分離水を生物処理する第２の生物処理手段と、該第２の生物処理手段から流出する生物処理水を固液分離する第２の固液分離手段と、該第２の固液分離手段で分離された分離水に含まれる溶存物質を除去する高度処理手段とを有し、前記第１の生物処理手段の生物反応槽に担体が投入されており、前記高度処理手段は、膜分離装置であり、前記第１の生物処理手段と第１の固液分離手段との間、及び／又は、前記第２の生物処理手段と第２の固液分離手段との間に、生物処理水に凝集剤を添加して凝集反応を行わせる凝集槽を有し、前記第１の生物処理手段の生物反応槽が、スポンジ状の担体を見かけ容量で槽容量の３０〜５０％充填した曝気槽であり、ＳＲＴ５日以下、ＢＯＤ汚泥負荷０．５〜１０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、汚泥保持量２５００〜６０００ｍｇ−ＶＳＳ／Ｌ、槽負荷１．５〜６０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙで運転され、前記第２の生物処理手段の生物反応槽が、ＢＯＤ汚泥負荷０．０１〜０．３０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、槽負荷０．０３〜１．８Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙ、ＳＲＴ５〜５０日で運転される曝気槽であることを特徴とする。
請求項２の有機物含有排水の処理装置は、請求項１において、前記第２の生物処理手段の生物反応槽に担体が投入されていることを特徴とする。
本発明（請求項３）の有機物含有排水の処理方法は、有機物含有排水を生物処理する第１の生物処理工程と、該第１の生物処理工程から流出する生物処理水を固液分離する第１の固液分離工程と、該第１の固液分離工程で分離された分離水を生物処理する第２の生物処理工程と、該第２の生物処理工程から流出する生物処理水を固液分離する第２の固液分離工程と、該第２の固液分離工程で分離された分離水に含まれる溶存物質を除去する高度処理工程とを有し、第１の生物処理工程の生物反応槽に担体が投入されており、前記高度処理工程は、膜分離工程であり、前記第１の生物処理工程と第１の固液分離工程との間、及び／又は、前記第２の生物処理工程と第２の固液分離工程との間に、生物処理水に凝集剤を添加して凝集反応を行わせる凝集工程を有し、前記第１の生物処理工程の生物反応槽が、スポンジ状の担体を見かけ容量で槽容量の３０〜５０％充填した曝気槽であり、ＳＲＴ５日以下、ＢＯＤ汚泥負荷０．５〜１０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、汚泥保持量２５００〜６０００ｍｇ−ＶＳＳ／Ｌ、槽負荷１．５〜６０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙで運転され、前記第２の生物処理工程の生物反応槽が、ＢＯＤ汚泥負荷０．０１〜０．３０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、槽負荷０．０３〜１．８Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙ、ＳＲＴ５〜５０日で運転される曝気槽であることを特徴とする。
請求項４の有機物含有排水の処理方法は、請求項３において、前記第２の生物処理工程の生物反応槽に担体が投入されていることを特徴とする。
本発明によれば、第１の生物処理手段で溶解性有機物質の大部分を分解した後、第１の生物処理手段で生成した微生物体を第１の固液分離手段で分離し、この微生物体が除去された分離水を更に第２の生物処理手段で生物処理した後、第２の生物処理手段で生成した微生物体を第２の固液分離手段で分離する。このように生物処理・固液分離の２段処理を行うことにより、生物代謝物質量を低減して、高度処理手段に流入する有機物質濃度を低減して安定した排水処理を行うことができる。
そして、有機物質が十分に除去された水を更に高度処理することにより、水質の良好な処理水を得ることができる。この高度処理手段の処理水は極めて水質が良好であるため、そのまま再使用水として、あるいは純水、超純水の原水として回収することができる。
また、高度処理手段では、有機物質濃度が十分に低減された水を処理するため、高度処理の負荷が軽減され、高度処理手段が膜分離装置であれば、膜汚染が防止され、経時によるフラックスの低下が少なく、長期にわたり安定した処理を継続することができるようになる。また、イオン交換装置であれば、有機物負荷、有機汚染の低減により、処理水質の向上、樹脂再生頻度の低減、樹脂交換頻度の低減が可能となる。また、酸化装置の場合には、有機物負荷の低減により酸化剤使用量の節減、装置の小型化が可能となる。
以下に本発明の有機物含有排水の処理装置及び有機物含有排水の処理方法の実施の形態を詳細に説明する。
［有機物含有排水］
本発明において、処理対象となる有機物含有排水は、通常生物処理される有機物含有排水であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、電子産業排水、化学工場排水、食品工場排水などが挙げられる。例えば、電子部品製造プロセスでは、現像工程、剥離工程、エッチング工程、洗浄工程などから各種の有機性排水が多量に発生し、しかも排水を回収して純水レベルに浄化して再使用することが望まれているので、これらの排水は本発明の処理対象排水として適している。
本発明において、処理対象となる有機物含有排水は、通常生物処理される有機物含有排水であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、電子産業排水、化学工場排水、食品工場排水などが挙げられる。例えば、電子部品製造プロセスでは、現像工程、剥離工程、エッチング工程、洗浄工程などから各種の有機性排水が多量に発生し、しかも排水を回収して純水レベルに浄化して再使用することが望まれているので、これらの排水は本発明の処理対象排水として適している。
このような有機性排水としては例えば、イソプロピルアルコール、エチルアルコールなどを含有する有機性排水、モノエタノールアミン（ＭＥＡ）、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）などの有機態窒素、アンモニア態窒素を含有する有機性排水、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの有機硫黄化合物を含有する有機性排水が挙げられる。
［生物処理］
排水を生物処理するための生物処理手段としては、有機物の分解効率に優れるものであれば良く、既知の好気性又は嫌気性生物処理方式の生物反応槽が使用できる。例えば、活性汚泥を槽内に浮遊状態で保持する浮遊方式、活性汚泥を担体に付着させて保持する生物膜方式などを採用することができる。また、生物膜方式では固定床式、流動床式、展開床式など任意の微生物床方式でよく、更に担体として、活性炭、種々のプラスチック担体、スポンジ担体などがいずれも使用できる。
排水を生物処理するための生物処理手段としては、有機物の分解効率に優れるものであれば良く、既知の好気性又は嫌気性生物処理方式の生物反応槽が使用できる。例えば、活性汚泥を槽内に浮遊状態で保持する浮遊方式、活性汚泥を担体に付着させて保持する生物膜方式などを採用することができる。また、生物膜方式では固定床式、流動床式、展開床式など任意の微生物床方式でよく、更に担体として、活性炭、種々のプラスチック担体、スポンジ担体などがいずれも使用できる。
担体としてはスポンジ担体が好ましく、スポンジ担体であれば微生物を高濃度に維持することができる。スポンジ素材としても特に限定されないが、エステル系ポリウレタンが好適である。担体の投入量としても特に制限はないが、通常、生物反応槽の槽容量に対する担体の見掛け容量で１０〜５０％程度、特に３０〜５０％程度とすることが好ましい。
好気性状態で微生物的に有機物を分解する好気性生物反応槽としては、槽内に酸素（空気）を供給するための散気管、曝気機などの酸素ガス供給手段が設けられた曝気槽を用いることができる。
一方、嫌気性状態で微生物的に有機物を分解する嫌気性生物反応槽としては、担体や粒状汚泥を保持した嫌気槽を用いることができる。
生物反応槽は、好気性生物反応槽又は嫌気性生物反応槽の１槽式でも、好気性生物反応槽及び／又は嫌気性生物反応槽の多槽式でもよく、また、１槽式で槽内に仕切り壁を設けてもよい。即ち、本発明において、第１の生物処理手段、第２の生物処理手段として、多槽式のものをそれぞれ用いることもできる。
［凝集処理］
有機性排水を生物処理して得られる生物処理水は、後段の固液分離手段で微生物体と高分子有機物質を確実に除去するために、固液分離に先立ち、凝集処理される。生物処理水の凝集処理には、通常の凝集処理装置が用いられる。この凝集処理装置の凝集槽は１槽のみでも良く、２槽以上を多段に設けてもよい。
有機性排水を生物処理して得られる生物処理水は、後段の固液分離手段で微生物体と高分子有機物質を確実に除去するために、固液分離に先立ち、凝集処理される。生物処理水の凝集処理には、通常の凝集処理装置が用いられる。この凝集処理装置の凝集槽は１槽のみでも良く、２槽以上を多段に設けてもよい。
凝集処理装置は一般に凝集剤を被処理水に十分に接触させるための急速撹拌槽と凝集フロックを成長させる緩速撹拌槽で構成される。従って、２槽以上の凝集槽を多段に設ける場合、前段の凝集槽を急速撹拌槽とし、後段の凝集槽を緩速撹拌槽とすることが好ましい。
凝集処理に用いる無機凝集剤としては、塩化第二鉄、ポリ硫酸鉄などの鉄系凝集剤、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝集剤が例示できるが、凝集効果の面からは鉄系凝集剤が好ましい。これらの無機凝集剤は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
凝集処理時は、必要に応じてｐＨ調整剤を添加して用いた無機凝集剤に好適なｐＨに調整する。即ち、ｐＨ条件としては、例えば、鉄系凝集剤ではｐＨ５．５以下で反応させることが効果的であり、アルミニウム系凝集剤ではｐＨ５．０以下で反応させた後、ｐＨ６．０以上に調整すると効果的であるため、必要に応じて、塩酸（ＨＣｌ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）等の酸や、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等のアルカリを添加してｐＨ調整を行うことが好ましい。このようなｐＨ条件における凝集処理により、良好な処理水質が得られる理由の詳細は明らかになっていないが、生物代謝物中のタンパク成分の電荷が中和されることが関係しているものと推定される。
凝集処理により、生物処理水中の溶解性有機物や懸濁物はフロック化する。この凝集フロックを成長させるために、第１凝集槽で無機凝集剤を添加して、第２凝集槽で高分子凝集剤を添加しても良い。
［固液分離］
生物処理水、好ましくは生物処理水を凝集処理して得られる凝集処理水の固液分離手段としては、沈殿槽、浮上槽、遠心分離機等特に限定されないが、生物処理水の凝集フロックは浮上分離しやすく、また沈殿槽に比べ、小さい面積の装置で良いことから、特に加圧浮上槽が好ましい。また、特に第２の固液分離手段としては浸漬膜等の膜分離手段を用いても良い。
生物処理水、好ましくは生物処理水を凝集処理して得られる凝集処理水の固液分離手段としては、沈殿槽、浮上槽、遠心分離機等特に限定されないが、生物処理水の凝集フロックは浮上分離しやすく、また沈殿槽に比べ、小さい面積の装置で良いことから、特に加圧浮上槽が好ましい。また、特に第２の固液分離手段としては浸漬膜等の膜分離手段を用いても良い。
［高度処理］
高度処理手段は、排水中の有機物を第１、第２の生物処理手段、第１、第２の固液分離手段で除去して得た処理水中に残留する溶存有機物を更に除去するものでも良く、また、処理水中に含まれる溶媒塩類を除去するものでも良く、両者を除去するものでも良い。
高度処理手段は、排水中の有機物を第１、第２の生物処理手段、第１、第２の固液分離手段で除去して得た処理水中に残留する溶存有機物を更に除去するものでも良く、また、処理水中に含まれる溶媒塩類を除去するものでも良く、両者を除去するものでも良い。
高度処理手段としては、次のようなものが挙げられる。
膜分離装置：例えば、有機物除去や脱塩のための、ＲＯ、ＮＦ（ナノ濾過）、ＵＦ膜
分離装置等
イオン交換装置：例えば、脱塩や有機物除去のための、アニオン交換樹脂塔、カチオ
ン交換樹脂塔、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを混合充填
した混床塔、電気脱塩装置等
酸化装置：例えば、有機物除去のための、オゾン酸化装置、過酸化水素酸化装置、塩
素酸化装置、紫外線酸化装置等、或いはこれらを併用した酸化装置。なお
、この酸化装置の後段には、通常、イオン交換、膜分離等の装置が設けら
れることが多い。
膜分離装置：例えば、有機物除去や脱塩のための、ＲＯ、ＮＦ（ナノ濾過）、ＵＦ膜
分離装置等
イオン交換装置：例えば、脱塩や有機物除去のための、アニオン交換樹脂塔、カチオ
ン交換樹脂塔、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とを混合充填
した混床塔、電気脱塩装置等
酸化装置：例えば、有機物除去のための、オゾン酸化装置、過酸化水素酸化装置、塩
素酸化装置、紫外線酸化装置等、或いはこれらを併用した酸化装置。なお
、この酸化装置の後段には、通常、イオン交換、膜分離等の装置が設けら
れることが多い。
これらの高度処理手段は適宜２以上を組み合わせて用いることもできる。また、高度処理手段の一部として、濾過装置や活性炭処理装置等の他の処理装置を更に追加しても良い。
特に、高度処理手段としてＲＯ膜分離装置を用いる場合、ＲＯ膜分離装置の前段に濾過装置を設けて、水中のＳＳを除去することが好ましい。濾過装置としては、砂、アンスラサイト等の濾材を充填した充填層型濾過装置、精密濾過（ＭＦ）膜、限外濾過（ＵＦ）膜などの膜を用いた膜濾過装置等を用いることができる。
［有機物含有排水の処理装置］
以下に図面を参照して本発明の有機物含有排水の処理装置の一例を説明する。
以下に図面を参照して本発明の有機物含有排水の処理装置の一例を説明する。
図１は、本発明の有機物含有排水の処理装置の実施の形態を示す系統図である。なお、図１は本発明の有機物含有排水の処理装置の一例であって、本発明の有機物含有排水の処理装置は何ら図１に示すものに限定されない。
この有機物含有排水の処理装置は、第１の生物処理手段としての曝気槽（以下「Ｎｏ．１曝気槽」と称す。）１１、Ｎｏ．１曝気槽１１からの生物処理水を凝集処理する２段に配置された凝集槽（以下「Ｎｏ．１−１凝集槽」と称す。）１２及び凝集槽（以下「Ｎｏ．１−２凝集槽」と称す。）１３、Ｎｏ．１−２凝集槽１３からの凝集処理水を固液分離する第１の固液分離手段としての沈殿槽（以下「Ｎｏ．１沈殿槽」と称す。）１４とからなる１段目処理装置１０と、１段目処理装置１０の処理水であるＮｏ．１沈殿槽１４の分離水が導入される第２の生物処理手段としての曝気槽（以下「Ｎｏ．２曝気槽」と称す。）２１、Ｎｏ．２曝気槽２１からの生物処理水を凝集処理する２段に配置された凝集槽（以下「Ｎｏ．２−１凝集槽」と称す。）２２及び凝集槽（以下「Ｎｏ．２−２凝集槽」と称す。）２３、Ｎｏ．２−２凝集槽２３からの凝集処理水を固液分離する第２の固液分離手段としての沈殿槽（以下「Ｎｏ．２沈殿槽」と称す。）２４とからなる２段目処理装置２０と、２段目処理装置２０の処理水であるＮｏ．２沈殿槽２４の分離水が導入される濾過装置３０と、濾過装置３０の濾過水が導入される高度処理手段としてのＲＯ膜分離装置４０とで構成される。
原水（有機物含有排水）は、Ｎｏ．１曝気槽１１に導入され、散気管１１Ａからの曝気下、好気性生物処理される。このＮｏ．１曝気槽１１においては、原水中の溶解性有機物質（Ｓ−ＴＯＣ）の大部分を除去することにより、後段の第２曝気槽２１に流入する溶解性有機物質濃度を低減する。この第１曝気槽１１は、最前段の生物処理槽であるために槽内の微生物量当たりのＢＯＤ負荷量が高くなるので、微生物間の食物連鎖による自己分解の進行が抑制される。
Ｎｏ．１曝気槽１１の好ましい運転形態は、原水中に含まれる有機物質の分解性により若干異なるが、原水中の溶解性有機物の６０〜９５％、より好ましくは７０〜９０％が除去される負荷量が良い。また、微生物の自己分解抑制の観点からは、微生物の保持量を発生量で除した値であるＳＲＴの値が、５日以下、より好ましくは３日以下、特に１〜３日となるようにすると良い。上記条件が得られるＢＯＤ汚泥負荷は、通常０．５〜１０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、より好ましくは１．０〜５．０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙである。
また、Ｎｏ．１曝気槽１１でこうした高負荷運転を行うと、沈降性の良い微生物フロックができにくいため、図示の如く、微生物量を安定して保持できるように、担体１１ｂを槽内に投入する。担体を添加した場合の保持汚泥量は担体及び充填率によって異なるが、一般的なスポンジ状の担体を見かけ容量で槽容量の３０〜５０％充填した場合は、曝気槽あたりの汚泥保持量は２５００〜６０００ｍｇ−ＶＳＳ／Ｌ程度となるので、槽負荷として１．５〜６０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ、特に２〜３０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙが好適である。
Ｎｏ．１曝気槽１１からの生物処理水は、次いでＮｏ．１−１凝集槽１２で無機凝集剤が添加されて凝集処理された後、更にＮｏ．１−２凝集槽１３でｐＨ調整剤及び／又は高分子凝集剤が添加されてフロックが粗大化され、凝集処理水は次いでＮｏ．１沈殿槽１４に送給され凝集フロックが固液分離される。
Ｎｏ．１沈殿槽１４の固液分離水は、次いでＮｏ．２曝気槽２１に導入され、散気管１２Ａからの曝気下、好気性生物処理される。このＮｏ．２曝気槽２１においては、第１段目の生物処理で残留した溶解性有機物質を分解する。このＮｏ．２曝気槽２１では、後段の高度処理手段であるＲＯ膜分離装置４０に流入する有機物濃度をできるだけ低減できるよう、確実な分解が進行することが望ましい。好ましいＢＯＤ汚泥負荷は０．０１〜０．３０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙであり、より好ましくは０．０５〜０．２Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙである。このＮｏ．２曝気槽２１は、特に低負荷でも微生物量を安定して保持できるように、担体２２Ｂを槽内に保持するものが好ましい。このＮｏ．２曝気槽の槽負荷は０．０３〜１．８Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ、特に０．１５〜１．２Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙが好適である。また、ＳＲＴは５〜５０日であることが好ましい。
Ｎｏ．２曝気槽２１からの生物処理水は、次いでＮｏ．２−１凝集槽２２で無機凝集剤が添加されて凝集処理された後、更にＮｏ．２−２凝集槽２３でｐＨ調整剤及び／又は高分子凝集剤が添加されてフロックが粗大化され、凝集処理水は次いでＮｏ．２沈殿槽２４に送給され凝集フロックが固液分離される。
Ｎｏ．２沈殿槽２４の固液分離水は、次いで濾過装置３０で残留ＳＳが除去された後ＲＯ膜分離装置４０でＲＯ膜分離処理され、透過水が処理水として取り出される。
図１の装置では、ＲＯ膜分離装置４０の前段で２段の生物処理と固液分離を行うことにより、高水質の処理水を得ることができる上に、ＦＩ値の低い水をＲＯ膜分離装置４０に給水することができるので、ＲＯ膜分離装置の膜フラックスの低下を抑制して、長期間安定して処理水を得ることができる。
なお、ＦＩ値とは、水をＲＯ膜分離装置に通水して脱イオン処理する際のＲＯ膜分離装置への給水の水質がＲＯ膜処理に適しているか否かを判断する指標として用いられるものである。水中の溶存有機物やＳＳの量は概ね同等であっても、これをＲＯ膜処理すると膜フラックスが早期に低下するときとそうでないときがあり、そのような場合、ＲＯ給水のＦＩ値では差が生じている。
ＦＩ値は、所定の孔径を有するメンブレンフィルタに試料水を通水して所定量を濾過するに要する時間を計測する操作を行って、初期の所要時間と、所定時間通水後の所要時間とから求めることができ、膜汚染、膜目詰まりを起こし易い又は起こし難い水質かを判定するのに用いられる。一般に、ＦＩ値５以下の水質でもＲＯ給水として許容されることがあるが、通常、ＦＩ値３以下の水質であることが望まれている。従って、本発明では、高度処理手段としてＲＯ膜分離装置を用いる場合、２段の生物処理と固液分離でＦＩ値３以下の水を得、これをＲＯ膜分離装置の給水とすることが好ましい。
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
［実施例１、比較例１］
図１（実施例１）又は図２（比較例１）に示す装置で、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を主成分とする下記水質の工場排水を原水として、１０００Ｌ／ｄａｙの処理水量で処理を行った。なお、この原水の生物処理には、窒素及びリンの不足が想定されたので、硫酸アンモニウム及びリン酸をＴＯＣ：Ｎ：Ｐ＝１００：１５：３となるように原水に添加して処理を行った。
＜原水水質＞
Ｓ−ＴＯＣ：４５７ｍｇ／Ｌ
Ｋｊ−Ｎ：１１．５ｍｇ／Ｌ
ＰＯ４−Ｐ：１．５ｍｇ／Ｌ
図１（実施例１）又は図２（比較例１）に示す装置で、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を主成分とする下記水質の工場排水を原水として、１０００Ｌ／ｄａｙの処理水量で処理を行った。なお、この原水の生物処理には、窒素及びリンの不足が想定されたので、硫酸アンモニウム及びリン酸をＴＯＣ：Ｎ：Ｐ＝１００：１５：３となるように原水に添加して処理を行った。
＜原水水質＞
Ｓ−ＴＯＣ：４５７ｍｇ／Ｌ
Ｋｊ−Ｎ：１１．５ｍｇ／Ｌ
ＰＯ４−Ｐ：１．５ｍｇ／Ｌ
表１に、実施例１及び比較例１で用いた装置の仕様及び処理条件を示す。
また、表２に各部の水質を、表３にＲＯ膜分離装置のフラックス低下率の経日変化を示す。
また、処理水量１０００ｍ３／ｄａｙ当たりの反応槽面積（曝気槽、凝集槽、沈殿槽の水深を４ｍと仮定）を表４に示す。
また、表２に各部の水質を、表３にＲＯ膜分離装置のフラックス低下率の経日変化を示す。
また、処理水量１０００ｍ３／ｄａｙ当たりの反応槽面積（曝気槽、凝集槽、沈殿槽の水深を４ｍと仮定）を表４に示す。
以上の結果から次のことが明らかである。
実施例１では、前段のＮｏ．１曝気槽において、原水中の有機物の大部分を除去すると共に、自己分解が進行する前に菌体をＳＳとしてＮｏ．１沈殿槽で固液分離して除去することができる。そして、Ｎｏ．１沈殿槽の分離水を更にＮｏ．２曝気槽で処理することにより残留した有機物を更に高度に分解すると共にＮｏ．２沈殿槽でＳＳを除去することにより、結果として比較例１の曝気槽容量よりも小さい合計容量のＮｏ．１，２曝気槽でＳ−ＴＯＣ、ＳＳが共に低い処理水を得ることができる。また、凝集槽においても少ない凝集剤添加量で十分に凝集処理を行うことができることから、Ｎｏ．１，２凝集槽における合計の凝集剤添加量も比較例１の場合と同等で、膜分離に適した処理水を得ることができる。即ち、Ｓ−ＴＯＣ値が低く、また凝集処理効果の指標であり、膜分離装置の給水水質の指標となるＦＩ値の低い処理水を得、これをＲＯ膜分離装置に供給して、良好な処理水を得ることができる。
１０ １段目処理装置
１１ Ｎｏ．１曝気槽
１２ Ｎｏ．１−１凝集槽
１３ Ｎｏ．１−２凝集槽
１４ Ｎｏ．１沈殿槽
２０ ２段目処理装置
２１ Ｎｏ．２曝気槽
２２ Ｎｏ．２−１凝集槽
２３ Ｎｏ．２−２凝集槽
２４ Ｎｏ．２沈殿槽
３０ 濾過装置
４０ ＲＯ膜分離装置
１１ Ｎｏ．１曝気槽
１２ Ｎｏ．１−１凝集槽
１３ Ｎｏ．１−２凝集槽
１４ Ｎｏ．１沈殿槽
２０ ２段目処理装置
２１ Ｎｏ．２曝気槽
２２ Ｎｏ．２−１凝集槽
２３ Ｎｏ．２−２凝集槽
２４ Ｎｏ．２沈殿槽
３０ 濾過装置
４０ ＲＯ膜分離装置
Claims (4)
- 有機物含有排水を生物処理する第１の生物処理手段と、
該第１の生物処理手段から流出する生物処理水を固液分離する第１の固液分離手段と、
該第１の固液分離手段で分離された分離水を生物処理する第２の生物処理手段と、
該第２の生物処理手段から流出する生物処理水を固液分離する第２の固液分離手段と、
該第２の固液分離手段で分離された分離水に含まれる溶存物質を除去する高度処理手段と
を有し、前記第１の生物処理手段の生物反応槽に担体が投入されており、
前記高度処理手段は、膜分離装置であり、
前記第１の生物処理手段と第１の固液分離手段との間、及び／又は、前記第２の生物処理手段と第２の固液分離手段との間に、生物処理水に凝集剤を添加して凝集反応を行わせる凝集槽を有し、
前記第１の生物処理手段の生物反応槽が、スポンジ状の担体を見かけ容量で槽容量の３０〜５０％充填した曝気槽であり、ＳＲＴ５日以下、ＢＯＤ汚泥負荷０．５〜１０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、汚泥保持量２５００〜６０００ｍｇ−ＶＳＳ／Ｌ、槽負荷１．５〜６０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙで運転され、
前記第２の生物処理手段の生物反応槽が、ＢＯＤ汚泥負荷０．０１〜０．３０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、槽負荷０．０３〜１．８Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙ、ＳＲＴ５〜５０日で運転される曝気槽であることを特徴とする有機物含有排水の処理装置。 - 請求項１において、前記第２の生物処理手段の生物反応槽に担体が投入されていることを特徴とする有機物含有排水の処理装置。
- 有機物含有排水を生物処理する第１の生物処理工程と、
該第１の生物処理工程から流出する生物処理水を固液分離する第１の固液分離工程と、
該第１の固液分離工程で分離された分離水を生物処理する第２の生物処理工程と、
該第２の生物処理工程から流出する生物処理水を固液分離する第２の固液分離工程と、
該第２の固液分離工程で分離された分離水に含まれる溶存物質を除去する高度処理工程と
を有し、第１の生物処理工程の生物反応槽に担体が投入されており、
前記高度処理工程は、膜分離工程であり、
前記第１の生物処理工程と第１の固液分離工程との間、及び／又は、前記第２の生物処理工程と第２の固液分離工程との間に、生物処理水に凝集剤を添加して凝集反応を行わせる凝集工程を有し、
前記第１の生物処理工程の生物反応槽が、スポンジ状の担体を見かけ容量で槽容量の３０〜５０％充填した曝気槽であり、ＳＲＴ５日以下、ＢＯＤ汚泥負荷０．５〜１０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、汚泥保持量２５００〜６０００ｍｇ−ＶＳＳ／Ｌ、槽負荷１．５〜６０Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙで運転され、
前記第２の生物処理工程の生物反応槽が、ＢＯＤ汚泥負荷０．０１〜０．３０Ｋｇ−ＢＯＤ／Ｋｇ−ＶＳＳ／ｄａｙ、槽負荷０．０３〜１．８Ｋｇ−ＢＯＤ／ｍ ３ ／ｄａｙ、ＳＲＴ５〜５０日で運転される曝気槽であることを特徴とする有機物含有排水の処理方法。 - 請求項３において、前記第２の生物処理工程の生物反応槽に担体が投入されていることを特徴とする有機物含有排水の処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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