JPH11244893A - 有機性汚水処理装置の運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機性汚水を膜分離活性汚泥処理するに際
し、汚水の浄化および余剰汚泥の処理を効率よく行える
有機性汚水処理装置の運転方法を提供する。 【解決手段】 有機性汚水を脱窒槽１に導入し、脱窒槽
内液９をオーバーフローにて硝化槽２，３へ流入させ、
そこで膜分離装置５，７により固液分離して清澄な処理
水を導出するとともに、それにより濃縮された硝化槽内
液１０，１１をポンプ装置６，８によって一旦汚泥貯溜
槽４に移送し、汚泥貯溜槽４よりオーバーフローにて脱
窒槽１へ返送する。汚泥貯溜槽４を経由することで、溶
存酸素を消費して脱窒効率を向上させられるとともに、
酸化態窒素濃度を低減して生物学的脱リンを生じさせる
ことができ、リン除去率の向上を図れる。また汚泥貯溜
槽４から汚泥濃度の高い余剰汚泥を引き抜くことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、窒素を含んだ有機
性汚水を膜分離活性汚泥処理する有機性汚水処理装置の
運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機性汚水の処理方法に、活性汚泥法と
膜分離法とを併用した膜分離活性汚泥処理と呼ばれる方
法がある。

【０００３】膜分離法は、たとえば図３に示したような
膜分離装置を図４に示したように設置した処理槽におい
て行う。膜分離装置２１は、複数枚の平板状膜カートリ
ッジ２２と、その下方より膜面洗浄を兼ねた曝気空気を
噴出する散気装置２３とをケース２４の内部に配置して
いる。膜カートリッジ２２は、濾板２２Ａの表裏各面に
濾過膜２２Ｂを配置し、濾板２２Ａと濾過膜２２Ｂとの
間、および濾板２２Ａの内部に形成された透過液流路に
連通する透過液取出口２２Ｃを濾板２２Ａに形成したも
のであり、各膜カートリッジ２２の透過液取出口２２Ｃ
にチューブ２５を介して連通する集水管２６をケース２
４に取り付けて設けている。そして、この集水管２６に
連通する透過液導出管２７を設けている。

【０００４】窒素を含んだ有機性汚水を膜分離活性汚泥
処理する場合を説明すると、図５に示したように、脱窒
槽２８の後段に配置した硝化槽２９の内部に膜分離装置
（膜として示す）を浸漬設置する。そして、前処理した
汚水を脱窒槽２８と硝化槽２９とに順次導入し、硝化槽
内液３０の一部を脱窒槽２８に循環返送するフローにお
いて、汚水中のＢＯＤ分や窒素分を活性汚泥により処理
するとともに、硝化槽内液３０をその水頭を駆動圧とし
て膜分離装置により重力濾過し（吸引ポンプを用いた吸
引濾過も可能である）、膜面を透過した清澄な処理水を
槽外へ導出する。このとき、硝化槽２９では、上述した
散気装置より噴出する曝気空気によって酸素供給すると
ともに、その気泡およびそれにより生起される上昇水流
によって膜分離装置の膜面を洗浄し、それにより、分離
機能が低下して膜分離装置全体が停止に至ることを防止
するようにしている。

【０００５】このような膜分離活性汚泥処理は、処理水
質が安定しており、維持管理も容易なことから広く普及
し始めている。しかし、膜分離装置に関して言うと、曝
気空気によって洗浄しているとはいえ、次第に膜面が汚
れてくることは避けられないので、逆洗などの手法によ
って定期的に膜面洗浄している。

【０００６】特に、重力濾過において、液位を制御要素
として濾過量が少ない時に散気を停止するようにしてい
ると、液位計等にトラブルが発生したり、あるいは散気
装置自体にトラブルが発生した場合に、膜面洗浄流体が
ない状態で固液分離することになり、膜面に汚泥が堆積
して濾過不能を来たすこともあり、そのような時には、
膜分離装置全体の運転を停止し、膜カートリッジを槽外
に取り出して洗浄するか、あるいは槽内で物理的手段に
よって洗浄しなければならない。

【０００７】また上記したような濾過不能に至ることが
なくとも、年に１回程度は、膜カートリッジを槽外へ取
り出して点検したり、あるいは槽内液を抜いて膜カート
リッジを点検するようにしており、そのような時に、施
設の全面停止が生じないように、図５にも示したよう
に、硝化槽２９に並列に同様の硝化槽２９' を設置し
ている。（２９ａ，２９ａ' は膜分離装置）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに硝化槽２９，２９' を並列に設置する場合には、
図示したように、脱窒槽２８にポンプ装置２８ａを設置
し、このポンプ装置２８ａによって脱窒槽内液３１を分
配槽２８’を経て硝化槽２９へ移送し、硝化槽内液３０
はオーバーフローにて循環返送することが多い。しかし
この方法では、ポンプ装置２８ａを利用して余剰汚泥を
引き抜こうとすると、脱窒槽内液３１を引き抜くことに
なり、汚泥濃度が低くなってしまう。

【０００９】図６に示したように、硝化槽２９，２９'
にポンプ装置２９ｂ，２９ｂ' を設置して、このポ
ンプ装置２９ｂ，２９ｂ' によって硝化槽内液３０，
３０'を脱窒槽２８へ循環返送し、脱窒槽内液３１をオ
ーバーフローにて硝化槽２９，２９' へ流入させるよ
うにすると、固液分離によって濃縮された硝化槽内液３
０，３０' を余剰汚泥として引き抜くことになり、汚
泥濃度は高くなる。しかしこの場合、硝化槽２９，２
９' における汚泥引抜量を等しくするために、各ポン
プ装置２９ｂ，２９ｂ' およびその予備機のみなら
ず、各ポンプ装置に相応する計量装置（図示せず）を操
作しなければならず、管理が複雑である。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、有機
性汚水の浄化および余剰汚泥の処理を効率よく行える有
機性汚水処理装置の運転方法を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
有機性汚水処理装置の運転方法は、窒素を含んだ有機性
汚水を活性汚泥により処理する脱窒槽および硝化槽と、
硝化槽の内部に浸漬設置されて固液分離を行う膜分離装
置とを有した有機性汚水処理装置の運転方法であって、
前記有機性汚水を脱窒槽に導入し、脱窒槽内液をオーバ
ーフローにて硝化槽へ流入させるとともに、硝化槽内液
を膜分離装置により固液分離して清澄な処理水を導出
し、それにより濃縮された硝化槽内液をポンプ装置によ
って一旦汚泥貯溜槽に移送し、汚泥貯溜槽よりオーバー
フローにて脱窒槽へ返送するようにしたものである。

【００１２】請求項２記載の有機性汚水処理装置の運転
方法は、脱窒槽内液を、並列に設けた硝化槽に流入させ
るようにしたものである。請求項３記載の有機性汚水処
理装置の運転方法は、有機性汚水を、並列に設けた脱窒
槽に流入させ、次いで各脱窒槽に直列に設けた硝化槽に
導入するようにしたものである。

【００１３】上記した請求項１記載の有機性汚水処理装
置の運転方法によれば、有機性汚水は脱窒槽と硝化槽に
順に流入し、汚泥貯溜槽を経て脱窒槽へ循環返送される
フローにおいて硝化脱窒され、固液分離されて清澄な処
理水として導出される。

【００１４】このフローは概ね硝化液循環法に相当し、
硝化液循環法には一般に、循環液量を多くなると、硝化
槽内液（硝化液）によって脱窒槽に持ち込まれる溶存酸
素が汚水中の水素供与体と反応し、脱窒率が低下しやす
いという欠点があるが、上記したフローでは硝化槽内液
中の溶存酸素は汚泥貯溜槽において完全に消費されてし
まい、脱窒反応の阻害は起らず、循環液量を多くできる
こともあって、脱窒効率が向上する。

【００１５】また、汚泥貯溜槽で一部脱窒が生じて酸化
態窒素濃度が低減されるため、脱窒槽でリンが吐出さ
れ、硝化槽でリンが過剰に取込まれる生物学的脱リンが
生じ、リン除去率が向上する。

【００１６】汚泥貯溜槽内の汚泥は硝化槽と同じ高濃度
であるため、余剰汚泥として引き抜いた時に後段の処理
が容易である。請求項２記載の構成によれば、膜分離装
置をメンテナンスする時には、その膜分離装置を設けた
硝化槽のみの運転を停止すればよく、施設の全面停止を
回避できる。

【００１７】また、硝化槽内液を単に汚泥貯溜槽に移送
する方式なので、汚泥は自動的に均等化されることにな
り、従来のような、各硝化槽の汚泥引抜量を等しくする
ための管理は不要である。

【００１８】請求項３記載の構成によっても、膜分離装
置をメンテナンスする時には、その膜分離装置を設けた
硝化槽の運転のみを停止すればよく、施設の全面停止を
回避できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１において、窒素を含んだ
有機性汚水を活性汚泥により処理する有機性汚水処理装
置は、脱窒槽１と、並列に配置した硝化槽２，３とを有
しており、硝化槽２，３の後段に汚泥貯溜槽４を設けて
いる。

【００２０】詳しい図示は省略するが、脱窒槽１には、
汚水導入管が上部に開口し、槽内液を攪拌する攪拌手段
が内部に設置され、硝化槽２，３へ至る越流路が設けら
れている。

【００２１】硝化槽２には、脱窒槽１からの越流路が開
口し、固液分離を行う膜分離装置５が内部に浸漬設置さ
れ、槽内型あるいは槽外型のポンプ装置６を介装して汚
泥貯溜槽４へ至る移送路が設けられている。

【００２２】同様に、硝化槽３には、脱窒槽１からの越
流路が開口し、固液分離を行う膜分離装置７が内部に浸
漬設置され、槽内型あるいは槽外型のポンプ装置８を介
装して汚泥貯溜槽４へ至る移送路が設けられている。

【００２３】膜分離装置５，７はそれぞれ、先に図２を
用いて説明したものと同様の構成を有していて、膜カー
トリッジの下方に散気装置を設置し、透過液導出管に連
通している。

【００２４】汚泥貯溜槽４には、硝化槽２，３からの移
送管の他端が連通し、槽内液を攪拌する攪拌手段および
曝気手段が内部に設置され、脱窒槽１へ至る越流路が設
けられるとともに、底部に汚泥引抜手段が設けられてい
る。

【００２５】上記した有機性汚水処理装置の運転を説明
する。前処理した有機性汚水を脱窒槽１に連続的に導入
し、脱窒槽内液９をオーバーフローにて硝化槽２，３へ
流入させるとともに、硝化槽内液を膜分離装置５，７に
より固液分離して処理水を導出し、それにより濃縮され
た硝化槽内液１０，１１をポンプ装置６，８によって汚
泥貯溜槽４に移送し、汚泥貯溜槽４の槽上部液１２をオ
ーバーフローにて脱窒槽１へ返送する。

【００２６】これにより、有機性汚水は脱窒槽１と硝化
槽２，３に順次流入し、汚泥貯溜槽４を経て脱窒槽１へ
循環返送されるフローにおいて、ＢＯＤ分や窒素分が活
性汚泥の作用により分解除去され、硝化槽２，３におい
て固液分離されて清澄な処理水とされる。

【００２７】このとき、硝化槽内液１０，１１が汚泥貯
溜槽４を経由するため、硝化槽内液１０，１１中の溶存
酸素は完全に消費されてしまい、従来のように脱窒槽１
内で汚水中の水素供与体と反応することがないため、脱
窒効率が向上する。

【００２８】また、汚泥貯溜槽４内で一部脱窒が生じ、
酸化態窒素濃度が低減されるため、生物学的脱リンが生
じ、リン除去率が向上する。汚泥貯溜槽４の汚泥は適宜
に余剰汚泥として引き抜くが、引き抜いた余剰汚泥は汚
泥濃度が高いため脱水などの後段の処理が容易である。

【００２９】定期的にあるいは適宜に、たとえば硝化槽
２において、膜カートリッジを槽外へ取り出したり、あ
るいは硝化槽内液を抜くような膜分離装置５のメンテナ
ンスを行うが、その時には、脱窒槽内液９を硝化槽３の
みに流入させ、逆に膜分離装置７のメンテナンス時に
は、脱窒槽内液９を硝化槽２のみに流入させるように
し、それにより、施設の全面停止を回避する。

【００３０】図２に示したように、脱窒槽１および硝化
槽２、脱窒槽１' および硝化槽３を並列に設けた装置
においては、膜分離装置５のメンテナンス時には硝化槽
２のみの運転を停止し、逆に膜分離装置７のメンテナン
ス時には硝化槽３のみの運転を停止すればよい。その時
には、脱窒槽１または脱窒槽１'は必ずしも運転停止す
る必要はなく、運転している硝化槽２または硝化槽３へ
流入させればよい。

【００３１】なお、脱窒槽１，１' 、硝化槽２，３、
汚泥貯溜槽４、膜分離装置５，６は上述したような構成
に限定されず、たとえば膜分離装置５，６を管状膜など
を有した他のタイプの外圧型膜分離装置に変更すること
なども可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、窒素を
含んだ有機性汚水を膜分離活性汚泥処理するに際し、汚
水を脱窒槽と硝化槽に順次流入させ、汚泥貯溜槽を経て
脱窒槽へ循環返送するようにしたことにより、硝化槽内
液中の溶存酸素が汚泥貯溜槽で完全に消費されて脱窒効
率が向上するとともに、汚泥貯溜槽で一部脱窒が生じて
酸化態窒素濃度が低減されるため生物学的脱リンが生
じ、リン除去率が向上する。このとき、脱窒槽から硝化
槽、および汚泥貯溜槽から脱窒槽へはオーバーフローで
送液し、硝化槽から汚泥貯溜槽へはポンプ送液するよう
にしたため、汚泥貯溜槽において汚泥濃度の高い余剰汚
泥を引き抜くことができ、後段の処理が容易になる。ま
た、汚泥貯溜槽に常に新鮮な汚泥濃縮液が移送されるの
で、攪拌や曝気が不十分であることに起因する悪臭や蝿
の発生が全くなくなる。

【００３３】硝化槽を並列に設けたり、あるいは脱窒槽
と硝化槽とを互いに直列にかつ同一槽どうし並列に配置
した処理装置においては、膜分離装置などのメンテナン
ス時には、メンテナンスに係る硝化槽および脱窒槽のみ
の運転を停止すればよく、施設の全面停止を回避でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態において運転される有機
性汚水処理装置の概略構成およびその処理フローを示し
た説明図である。

【図２】本発明の第２実施形態において運転される有機
性汚水処理装置の概略構成およびその処理フローを示し
た説明図である。

【図３】上記した各有機性汚水処理装置に設置される従
来よりある膜分離装置の全体構成を示した斜視図であ
る。

【図４】上記した膜分離装置を処理槽に設置した状態を
示した説明図である。

【図５】従来の方法によって運転される有機性汚水処理
装置の概略構成およびその処理フローを示した説明図で
ある。

【図６】従来の方法によって運転される他の有機性汚水
処理装置の概略構成およびその処理フローを示した説明
図である。

【符号の説明】

５，７ 膜分離装置 ６，８ ポンプ装置 ９，９' 脱窒槽内液 10，11 硝化槽内液 12 槽上部液

フロントページの続き (72)発明者 酒井 英彦 東京都中央区日本橋室町三丁目１番３号 株式会社クボタ東京本社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒素を含んだ有機性汚水を活性汚泥によ
   り処理する脱窒槽および硝化槽と、硝化槽の内部に浸漬
   設置されて固液分離を行う膜分離装置とを有した有機性
   汚水処理装置の運転方法であって、前記有機性汚水を脱
   窒槽に導入し、脱窒槽内液をオーバーフローにて硝化槽
   へ流入させるとともに、硝化槽内液を膜分離装置により
   固液分離して清澄な処理水を導出し、それにより濃縮さ
   れた硝化槽内液をポンプ装置によって一旦汚泥貯溜槽に
   移送し、汚泥貯溜槽よりオーバーフローにて脱窒槽へ返
   送することを特徴とする有機性汚水処理装置の運転方
   法。
2. 【請求項２】 脱窒槽内液は、並列に設けた硝化槽に流
   入させることを特徴とする請求項１記載の有機性汚水処
   理装置の運転方法。
3. 【請求項３】 有機性汚水は、並列に設けた脱窒槽に流
   入させ、次いで各脱窒槽に直列に設けた硝化槽に導入す
   ることを特徴とする請求項１記載の有機性汚水処理装置
   の運転方法。