JP6848642B2 - 膜分離活性汚泥装置、および水処理方法 - Google Patents
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Description
膜表面の洗浄性の観点から気泡のサイズは大きい方が好ましい。特許文献1には、大きな気泡を効率的に放出するサイフォン式散気管が開示されている。
[1]曝気を行うサイフォン式散気管であって、
第一サイフォン室、および前記第一サイフォン室の下流側の第二サイフォン室を含む、空気を貯留するサイフォン室、ならびに前記第一サイフォン室と前記第二サイフォン室とを連通している連通部が内部に形成され、前記サイフォン室の下流に散気穴が形成され、前記サイフォン室の上流に処理水流入口が形成された管本体部と、
前記サイフォン室に空気を供給する空気供給手段と、
前記処理水流入口の開口量を調節する開口量調節手段と、を備える、サイフォン式散気管。
[2]前記処理水流入口が前記管本体部の底部に形成され、
前記開口量調節手段が、前記管本体部を昇降させる昇降手段を備え、
前記昇降手段により前記管本体部が降下された状態で、前記処理水流入口が、該サイフォン式散気管が設置されている槽の底面部で塞がれ、
前記昇降手段により前記管本体部が上昇された状態で、前記処理水流入口が前記槽の底面部から離間して開放される、[1]に記載のサイフォン式散気管。
[3]前記処理水流入口が前記管本体部の底部に形成され、
前記開口量調節手段が、前記処理水流入口を塞ぐ蓋部材と、前記管本体部を昇降させる昇降手段を備え、
前記昇降手段により前記管本体部が降下された状態で、前記処理水流入口が前記蓋部材で塞がれ、
前記昇降手段により前記管本体部が上昇された状態で、前記処理水流入口が前記蓋部材から離間して開放される、[1]に記載のサイフォン式散気管。
[4]前記開口量調節手段が、前記処理水流入口を塞ぐ蓋部材と、
前記蓋部材を駆動させる駆動部とを備える、[1]に記載のサイフォン式散気管。
[5][1]〜[4]のいずれかに記載のサイフォン式散気管と、
活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、
前記サイフォン式散気管および前記膜モジュールが設置されている膜分離槽を備える膜分離活性汚泥装置。
[6]活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、
前記活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離処理する膜分離工程と、を有し、
前記膜分離工程において[5]に記載の膜分離活性汚泥装置を用いる水処理方法。
本発明の水処理方法によれば、気泡のサイズや間欠時間を調整しながら水処理を行うことができる。
以下、本発明の水処理方法に用いる水処理装置の一例について、図1に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態の水処理装置1000は、活性汚泥処理槽11と、活性汚泥処理槽11の後段に設けられた膜分離活性汚泥装置100(以下、「MBR装置100」と称することがある。)と、MBR装置100の後段に設けられた処理水槽41とを備えている。さらに、水処理装置1000は、図示を省略するが、活性汚泥処理槽11に流入する原水の流量を調整する流量調整槽、MBR装置100から余剰汚泥を引く抜く引抜ポンプ、MBR装置100に薬液や希釈水を送液する送液手段、および処理水槽41から工場や河川等に処理水を放流する放流手段等を備えている。
活性汚泥処理槽11には、第一の流路12と第二の流路13とが接続されている。第一の流路12は、工場や家庭等から排出された原水を活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。第二の流路13は、活性汚泥処理槽11から排出された汚泥含有処理水(被処理水)をMBR装置100に流入させる流路である。
散気装置14は、空気を活性汚泥処理槽11内に散気する散気管14aと、散気管14aに空気を供給する導入管14bと、空気を送気するブロア14cとを備えている。
散気管14aとしては、ブロア14cから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、穴あきの単管やメンブレンタイプのものが挙げられる。
MBR装置100は、膜分離槽21と、膜モジュール22と、膜モジュール22の下方に設けられたサイフォン式散気管1とを備えている。また、更に、検出部26と、検出部26と接続した制御部28と、を備えていることが好ましい。第二の流路13は、膜分離槽21に接続されている。膜モジュール22とサイフォン式散気管1は、膜分離槽21内に配置されている。
汚泥返送手段30は、第四の流路31を備えている。第四の流路31は、汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から排出し、活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。
第四の流路31には、ポンプ31aが設置されている。これにより、膜分離槽21内の汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から活性汚泥処理槽11に返送することができる。
分離膜としてモノリス型膜を用いる場合は、セラミック製の膜を用いることが好ましい。
第三の流路33には、ポンプ33aが設置されている。これにより、膜モジュール22の分離膜を透過した処理水を膜分離槽21から排出できるようになっている。
管本体部50は、複数の板状部材を組み合わせてなる箱状の筐体であり、いずれも平面視形状が矩形状である上板1Aと、4枚の側板1Bと、底板1Cと、第一仕切壁4aと、第二仕切壁4bと、を有している。
第二仕切壁4bは、底板1Cにおける第一仕切壁4aの散気穴6とは反対側に位置する端部から上方に延びるように設けられている。第一仕切壁4aと第二仕切壁4bとは互いの面が対向している。
管本体部50においては、処理水流入口7から散気穴6へ向かう廃水の流れを想定したとき処理水流入口7側を「上流」とし、散気穴6側を「下流」とする。
導入管1aは、上板1Aの第二仕切壁4bよりも第一サイフォン室2A側において、上板1Aの厚み方向に貫通している。導入管1aの下端には空気供給口3が形成されている。導入管1aに形成された空気供給口3は、第一仕切壁4aの下端4a1よりも下方に位置している。すなわち、空気供給口3は、空気を貯留可能なサイフォン室2の外側に配置されている。
昇降手段55における管本体部50を昇降させる機構は、管本体部50を所望の通りに昇降させることができるものであれば特に限定されない。
図5に示すように、開口量調節手段54により管本体部50を上昇させ、管本体部50の処理水流入口7が膜分離槽21の底面部21aから離間して開放された状態とする。この状態の作動開始前においては、図6(a)に示すように、管本体部50内におけるサイフォン室2、連通部5および経路4は汚泥含有処理水B(被処理水)で満たされている。
以下、本発明の水処理方法の一例として、前記した水処理装置1000を用いた水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法は、活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離する膜分離工程と、を有している。
水処理装置1000による水処理方法では、工場や家庭等から排出された工業廃水や生活廃水等の廃水(原水)を第一の流路12を通じて活性汚泥処理槽11に流入させ、活性汚泥処理槽11で活性汚泥処理し、生物処理水とする。処理後の汚泥含有処理水(被処理水)は、第二の流路13を通じてMBR装置100の膜分離槽21に流入させる。
MBR装置100の膜分離槽21では、膜モジュール22により、活性汚泥および生物処理水を含む汚泥含有処理水(被処理水)を膜分離処理する。膜分離処理中においては、サイフォン式散気管1により曝気を行う。
開口量調節手段54の昇降手段55により管本体部50を上昇又は下降させる場合には、管本体部50と共に膜モジュール22を同時に上昇又は下降させてもよく、膜モジュールの位置は固定した状態で管本体部50を上昇又は下降させてもよい。
サイフォン式散気管8は、管本体部50と、空気供給手段52と、開口量調節手段54Aとを備えている。サイフォン式散気管8は、開口量調節手段54の代わりに開口量調節手段54Aを備える以外は、サイフォン式散気管1と同じ態様である。開口量調節手段54Aは、昇降手段55に加えて、管本体部50の処理水流入口7の下方に配置された、処理水流入口7を塞ぐ蓋部材53を備える以外は、開口量調節手段54と同じである。
このように、サイフォン式散気管8を用いる場合も、処理状況に応じて気泡のサイズや間欠時間を調整しながら膜分離処理を行うことができる。
このように、サイフォン式散気管9を用いる場合も、処理状況に応じて気泡のサイズや間欠時間を調整しながら膜分離処理を行うことができる。
また、膜分離活性汚泥装置は、制御部を備えていなくてもよい。
また、水処理装置は、活性汚泥処理槽11の中に膜分離槽21が設けられているものであってもよい。
Claims (3)
- サイフォン式散気管および膜モジュールが設置されている膜分離槽を備える膜分離活性汚泥装置であって、
前記サイフォン式散気管が、
第一サイフォン室、および前記第一サイフォン室の下流側の第二サイフォン室を含む、空気を貯留するサイフォン室、ならびに前記第一サイフォン室と前記第二サイフォン室とを連通している連通部が内部に形成され、前記サイフォン室の下流に散気穴が形成され、前記サイフォン室の上流に処理水流入口が形成された管本体部と、
前記サイフォン室に空気を供給する空気供給手段と、
前記処理水流入口の開口量を調節する開口量調節手段と、を備え、かつ、
前記開口量調節手段が、前記処理水流入口を塞ぐ蓋部材と、
前記蓋部材を駆動させる駆動部とを備える、膜分離活性汚泥装置。 - 前記膜分離活性汚泥装置は、さらに検出部および制御部を備え、
前記検出部は、前記膜モジュールにおける膜間差圧、または汚泥含有処理水の溶存酸素濃度の少なくとも一方を検出し、
前記制御部は、前記検出部の検出結果に基づいて、前記開口調節手段を制御する、請求項1に記載の膜分離活性汚泥装置。 - 活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、
前記活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離処理する膜分離工程と、を有し、
前記膜分離工程において請求項1または2に記載の膜分離活性汚泥装置を用いる水処理方法。
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