JPH11319865A - 生物ろ過設備 - Google Patents
生物ろ過設備Info
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- JPH11319865A JPH11319865A JP10135545A JP13554598A JPH11319865A JP H11319865 A JPH11319865 A JP H11319865A JP 10135545 A JP10135545 A JP 10135545A JP 13554598 A JP13554598 A JP 13554598A JP H11319865 A JPH11319865 A JP H11319865A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 生物分解機能を低減させることなくろ過性能
の低下を十分防止できる生物ろ過設備を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明は、受水槽1内のろ層5を通して
被浄化水中の懸濁物質19の除去及び有機物の生物分解
を行うための生物ろ過設備10であって、ろ層5が、懸
濁物質19を主として除去する上層部12及び上層部1
2を透過する有機物の生物分解処理に主として寄与する
下層部11からなり、上層部12を構成する上層粒子1
8が、下層部11を構成する下層粒子16の0.2〜
0.3倍の平均粒径及び1.4倍以下の真比重を有す
る。この場合、水・空気を用いたろ層5の逆洗を行う
と、上層粒子18が選択的に流動化され、上層部12か
ら懸濁物質19が効率よく排出される。一方、下層部1
1では下層粒子16の動きが十分防止され、下層粒子1
6に付着する生物膜17の剥離が十分防止される。
の低下を十分防止できる生物ろ過設備を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明は、受水槽1内のろ層5を通して
被浄化水中の懸濁物質19の除去及び有機物の生物分解
を行うための生物ろ過設備10であって、ろ層5が、懸
濁物質19を主として除去する上層部12及び上層部1
2を透過する有機物の生物分解処理に主として寄与する
下層部11からなり、上層部12を構成する上層粒子1
8が、下層部11を構成する下層粒子16の0.2〜
0.3倍の平均粒径及び1.4倍以下の真比重を有す
る。この場合、水・空気を用いたろ層5の逆洗を行う
と、上層粒子18が選択的に流動化され、上層部12か
ら懸濁物質19が効率よく排出される。一方、下層部1
1では下層粒子16の動きが十分防止され、下層粒子1
6に付着する生物膜17の剥離が十分防止される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水などの高度処
理が行われる生物ろ過設備に関する。
理が行われる生物ろ過設備に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、下水処理場などにおいては、下水
中の懸濁物質及び溶解性有機物などを高度に除去するた
め生物ろ過設備を設置することが要求される場合があ
る。生物ろ過設備は、受水槽の内部に好気性微生物を生
息させたろ層を有する設備であり、下水中の有機物をろ
層の好気性微生物によって酸化・分解し、浄化水として
放流するものである。従来、このような生物ろ過設備と
しては、例えば特公昭57−37399号公報に開示さ
れるものがある。この公報には、ろ層として上層部と下
層部の2層からなるものが用いられ、ろ過機能による懸
濁物質の除去と、好気性生物分解機能による溶解性有機
物(BOD(生物化学的酸素要求量)成分やNH4−N
(アンモニア性窒素)成分など)の除去が同時に行われ
ている。この生物ろ過設備においては、下層部を構成す
る粒子(砂)が上層部を構成する粒子に比べて小さい粒
径を有している。
中の懸濁物質及び溶解性有機物などを高度に除去するた
め生物ろ過設備を設置することが要求される場合があ
る。生物ろ過設備は、受水槽の内部に好気性微生物を生
息させたろ層を有する設備であり、下水中の有機物をろ
層の好気性微生物によって酸化・分解し、浄化水として
放流するものである。従来、このような生物ろ過設備と
しては、例えば特公昭57−37399号公報に開示さ
れるものがある。この公報には、ろ層として上層部と下
層部の2層からなるものが用いられ、ろ過機能による懸
濁物質の除去と、好気性生物分解機能による溶解性有機
物(BOD(生物化学的酸素要求量)成分やNH4−N
(アンモニア性窒素)成分など)の除去が同時に行われ
ている。この生物ろ過設備においては、下層部を構成す
る粒子(砂)が上層部を構成する粒子に比べて小さい粒
径を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た特公昭57−37399号公報に記載の生物ろ過設備
においては、被浄化水をろ層に通水した場合、上層部で
はろ過(懸濁物質の除去)と生物処理が同時に行われ、
下層部では、主としてろ過が行われることになる。この
ように上層部では、ろ過と生物処理が同時に行われ、被
浄化水中の懸濁物質を捕捉しながら、溶解性有機物の生
物処理を行うことになる。従って、この生物ろ過では、
懸濁物質のない場合に比べて、生物処理性能が低下する
こととなる。
た特公昭57−37399号公報に記載の生物ろ過設備
においては、被浄化水をろ層に通水した場合、上層部で
はろ過(懸濁物質の除去)と生物処理が同時に行われ、
下層部では、主としてろ過が行われることになる。この
ように上層部では、ろ過と生物処理が同時に行われ、被
浄化水中の懸濁物質を捕捉しながら、溶解性有機物の生
物処理を行うことになる。従って、この生物ろ過では、
懸濁物質のない場合に比べて、生物処理性能が低下する
こととなる。
【0004】また、上向流によりろ層の逆洗を行う場
合、下層部で捕捉された懸濁物質は、上層部を通過して
排出されることになる。しかし、上層部でも懸濁物質が
捕捉されている状態であるので、下層部からの洗浄排水
は非常に通過し難く、上層部で洗浄排水中の懸濁物質が
再捕捉される可能性もあり、洗浄性能がかなり低下する
おそれがある。
合、下層部で捕捉された懸濁物質は、上層部を通過して
排出されることになる。しかし、上層部でも懸濁物質が
捕捉されている状態であるので、下層部からの洗浄排水
は非常に通過し難く、上層部で洗浄排水中の懸濁物質が
再捕捉される可能性もあり、洗浄性能がかなり低下する
おそれがある。
【0005】一方、ろ過後の上層部においては、ろ材に
付着した生物膜と、ろ材で捕捉された懸濁物質とが共存
しているが、洗浄時には懸濁物質のみ排出する必要があ
る。しかし、生物膜をはがすことなく、懸濁物質のみ排
出することは、かなり難しい。あえて、懸濁物質を十分
排出するために、水及び/又は空気の流量を増加させ、
上層部を流動化させると、下層部の洗浄排水は排出しや
すくなり、懸濁物質は十分排出されるがろ材粒子の流動
化接触により生物膜が剥離するという問題が生じる。こ
のように生物膜が剥離した状態では、ろ過を行ったとき
に、生物処理性能が大幅に低下することとなる。
付着した生物膜と、ろ材で捕捉された懸濁物質とが共存
しているが、洗浄時には懸濁物質のみ排出する必要があ
る。しかし、生物膜をはがすことなく、懸濁物質のみ排
出することは、かなり難しい。あえて、懸濁物質を十分
排出するために、水及び/又は空気の流量を増加させ、
上層部を流動化させると、下層部の洗浄排水は排出しや
すくなり、懸濁物質は十分排出されるがろ材粒子の流動
化接触により生物膜が剥離するという問題が生じる。こ
のように生物膜が剥離した状態では、ろ過を行ったとき
に、生物処理性能が大幅に低下することとなる。
【0006】そこで、本発明は、上記事情に鑑み、生物
分解機能を低下させることなくろ過性能の低下を十分防
止することができる生物ろ過設備を提供することを目的
とする。
分解機能を低下させることなくろ過性能の低下を十分防
止することができる生物ろ過設備を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、受水槽の内部に設けられたろ層を通して
被浄化水中の懸濁物質の除去及び有機物の生物分解処理
を行うための生物ろ過設備であって、ろ層が、被浄化水
中の懸濁物質の除去に主として寄与する上層部と、上層
部を透過する被浄化水中の有機物の生物分解処理に主と
して寄与する下層部とからなり、上層部を構成する上層
粒子が、下層部を構成する下層粒子の0.2〜0.3倍
の平均粒径、及び1.4倍以下の真比重を有することを
特徴とする。
め、本発明は、受水槽の内部に設けられたろ層を通して
被浄化水中の懸濁物質の除去及び有機物の生物分解処理
を行うための生物ろ過設備であって、ろ層が、被浄化水
中の懸濁物質の除去に主として寄与する上層部と、上層
部を透過する被浄化水中の有機物の生物分解処理に主と
して寄与する下層部とからなり、上層部を構成する上層
粒子が、下層部を構成する下層粒子の0.2〜0.3倍
の平均粒径、及び1.4倍以下の真比重を有することを
特徴とする。
【0008】本発明によれば、水及び/又は空気(以
下、「逆洗流体」という)を用いてろ層の逆洗を行う場
合に、下層粒子間の隙間が上層粒子間の隙間よりも大き
いため、下層粒子に対しては逆洗流体の衝突率が低く、
上層粒子に対しては逆洗流体の衝突率が大きくなる。こ
のため、上層粒子が選択的に激しく流動化されて上層粒
子間の隙間が増大し、上層部が選択的に膨張し、上層部
で捕捉された懸濁物質が効率よく排出される。また、下
層部では下層粒子がほとんど動くことがないので、下層
粒子に付着して生物分解処理に寄与する生物膜の剥離が
十分に防止される。
下、「逆洗流体」という)を用いてろ層の逆洗を行う場
合に、下層粒子間の隙間が上層粒子間の隙間よりも大き
いため、下層粒子に対しては逆洗流体の衝突率が低く、
上層粒子に対しては逆洗流体の衝突率が大きくなる。こ
のため、上層粒子が選択的に激しく流動化されて上層粒
子間の隙間が増大し、上層部が選択的に膨張し、上層部
で捕捉された懸濁物質が効率よく排出される。また、下
層部では下層粒子がほとんど動くことがないので、下層
粒子に付着して生物分解処理に寄与する生物膜の剥離が
十分に防止される。
【0009】なお、上層粒子の平均粒径が下層粒子の平
均粒径の0.2倍未満では、逆洗時において上層粒子が
流動化されるものの、ろ過時において上層部で目詰まり
が起こりやすく上層部のろ過抵抗が大きくなる。このた
め逆洗頻度が増加する。一方、上層粒子の平均粒径が下
層粒子の平均粒径の0.3倍を越えると、逆洗時におい
て上層粒子と下層粒子との混合を十分防止できず、設備
のろ過性能が低下する。また、上層粒子の真比重が下層
粒子の真比重の1.4倍の大きさを越えると、逆洗時に
おいて上層粒子と下層粒子との混合が十分防止されず、
設備のろ過性能が低下する。
均粒径の0.2倍未満では、逆洗時において上層粒子が
流動化されるものの、ろ過時において上層部で目詰まり
が起こりやすく上層部のろ過抵抗が大きくなる。このた
め逆洗頻度が増加する。一方、上層粒子の平均粒径が下
層粒子の平均粒径の0.3倍を越えると、逆洗時におい
て上層粒子と下層粒子との混合を十分防止できず、設備
のろ過性能が低下する。また、上層粒子の真比重が下層
粒子の真比重の1.4倍の大きさを越えると、逆洗時に
おいて上層粒子と下層粒子との混合が十分防止されず、
設備のろ過性能が低下する。
【0010】また、本発明の生物ろ過設備においては、
上層粒子の平均粒径が1〜1.5mmであり、下層粒子
の平均粒径が5〜6mmであることが好ましい。
上層粒子の平均粒径が1〜1.5mmであり、下層粒子
の平均粒径が5〜6mmであることが好ましい。
【0011】上層粒子の平均粒径が1mm未満では、ろ
過時においてろ層の圧力損失が大きくなり逆洗頻度が増
大し、逆洗時において下層粒子に対する逆洗流体の衝突
率が大きくなり上層粒子のみならず下層粒子も動くた
め、下層粒子に付着する生物膜が剥離される傾向があ
る。また、平均粒径が1.5mmを越えると、ろ過時に
おいて上層部で懸濁物質が十分に捕捉されなくなった
り、逆洗時において上層粒子に対する逆洗流体の衝突率
が低くなって、上層部で捕捉された懸濁物質の排出効率
が低下したりする傾向がある。一方、下層粒子の平均粒
径が5mm未満では、逆洗時において下層粒子に対する
逆洗流体の衝突率が大きくなり上層粒子のみならず下層
粒子も動くため、下層粒子に付着する生物膜が剥離され
る傾向があり、平均粒径が7mmを越えると、これに伴
って上層粒子の平均粒径が大きくなりろ過時において被
浄化水中の懸濁物質を十分に捕捉することができなくな
ったり、上層粒子に対する逆洗流体の衝突率が低くなり
逆洗時において上層部で捕捉された懸濁物質の排出効率
が低下したりする傾向がある。
過時においてろ層の圧力損失が大きくなり逆洗頻度が増
大し、逆洗時において下層粒子に対する逆洗流体の衝突
率が大きくなり上層粒子のみならず下層粒子も動くた
め、下層粒子に付着する生物膜が剥離される傾向があ
る。また、平均粒径が1.5mmを越えると、ろ過時に
おいて上層部で懸濁物質が十分に捕捉されなくなった
り、逆洗時において上層粒子に対する逆洗流体の衝突率
が低くなって、上層部で捕捉された懸濁物質の排出効率
が低下したりする傾向がある。一方、下層粒子の平均粒
径が5mm未満では、逆洗時において下層粒子に対する
逆洗流体の衝突率が大きくなり上層粒子のみならず下層
粒子も動くため、下層粒子に付着する生物膜が剥離され
る傾向があり、平均粒径が7mmを越えると、これに伴
って上層粒子の平均粒径が大きくなりろ過時において被
浄化水中の懸濁物質を十分に捕捉することができなくな
ったり、上層粒子に対する逆洗流体の衝突率が低くなり
逆洗時において上層部で捕捉された懸濁物質の排出効率
が低下したりする傾向がある。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面と共に本発明の生
物ろ過設備の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、全図中、同一又は相当する構成要素には同一の符
号を付す。
物ろ過設備の好適な実施形態について詳細に説明する。
なお、全図中、同一又は相当する構成要素には同一の符
号を付す。
【0013】図1は、本発明の生物ろ過設備の好適な実
施形態を示す概略断面図である。図1に示すように、生
物ろ過設備10は受水槽1を備えており、受水槽1は仕
切り板2で上部空間と下部空間とに分割されている。仕
切り板2には、上部空間と下部空間とを連通する複数の
集水ノズル3が貫通している。また、仕切り板2の上方
には、被浄化水(例えば下水の二次処理水)を受水槽1
内に流入したり、逆洗時の逆洗排水を排出するための複
数の流排水トラフ4が配置されている。更に、仕切り板
2の上であって流排水トラフ4の下方にはろ層5が配置
されている。ろ層5は、仕切り板2の上に配置される下
層部11と、その下層部11の上の上層部12とで構成
されている。
施形態を示す概略断面図である。図1に示すように、生
物ろ過設備10は受水槽1を備えており、受水槽1は仕
切り板2で上部空間と下部空間とに分割されている。仕
切り板2には、上部空間と下部空間とを連通する複数の
集水ノズル3が貫通している。また、仕切り板2の上方
には、被浄化水(例えば下水の二次処理水)を受水槽1
内に流入したり、逆洗時の逆洗排水を排出するための複
数の流排水トラフ4が配置されている。更に、仕切り板
2の上であって流排水トラフ4の下方にはろ層5が配置
されている。ろ層5は、仕切り板2の上に配置される下
層部11と、その下層部11の上の上層部12とで構成
されている。
【0014】また、受水槽1には、下部空間に連通する
排水管6が接続されている。排水管6は、下部空間内の
浄化水としての生物ろ過水を受水槽1の外部に排出する
ためのものである。また、受水槽1には、下部空間と連
通する配管7を介して散気用ブロワ13が接続されてい
る。従って、散気ブロワ用13から配管7を通して下部
空間に空気が送られると、その空気が集水ノズル3を通
してろ層5に導入され、これによりろ層5の散気が行わ
れ、ろ層5の好気状態が保持されてろ層5に生物分解機
能が与えられる。このとき、被浄化水のろ過速度は、通
常120〜240m/日であり、散気時の空気の量は、
被浄化水中のBOD濃度によるが、0.2〜0.4Nm
3/m3である。なお、散気ブロワ用13と配管7とで散
気手段が構成されている。
排水管6が接続されている。排水管6は、下部空間内の
浄化水としての生物ろ過水を受水槽1の外部に排出する
ためのものである。また、受水槽1には、下部空間と連
通する配管7を介して散気用ブロワ13が接続されてい
る。従って、散気ブロワ用13から配管7を通して下部
空間に空気が送られると、その空気が集水ノズル3を通
してろ層5に導入され、これによりろ層5の散気が行わ
れ、ろ層5の好気状態が保持されてろ層5に生物分解機
能が与えられる。このとき、被浄化水のろ過速度は、通
常120〜240m/日であり、散気時の空気の量は、
被浄化水中のBOD濃度によるが、0.2〜0.4Nm
3/m3である。なお、散気ブロワ用13と配管7とで散
気手段が構成されている。
【0015】更に、受水槽1には、下部空間に連通する
配管8を介して逆洗用ブロワ14が接続されると共に、
下部空間に連通する別の配管9を介して逆洗用水源15
が接続されている。配管9には、逆洗ポンプ(図示せ
ず)が取り付けられている。従って、逆洗用ブロワ14
から配管8を通して逆洗用空気が下部空間に送られると
共に逆洗用水源15からの水が逆洗水として配管9を通
して下部空間に送られる。この逆洗用空気及び/又は逆
洗水からなる逆洗流体は、集水ノズル3を通して上部空
間に導入され、このようにして逆洗流体を用いたろ層5
の逆洗が行われ、ろ層5の上層部12で捕捉された懸濁
物質などがろ層5の上方に排出される。ろ層5から排出
された懸濁物質を含む水は、水位の上昇に伴って流排水
トラフ4に流入され、排水管20を通して逆洗排水とし
て受水槽1の外部に排出される。なお、上記の配管8、
逆洗用ブロワ14、配管9、ポンプ及び逆洗用水源15
により逆洗手段が構成されている。
配管8を介して逆洗用ブロワ14が接続されると共に、
下部空間に連通する別の配管9を介して逆洗用水源15
が接続されている。配管9には、逆洗ポンプ(図示せ
ず)が取り付けられている。従って、逆洗用ブロワ14
から配管8を通して逆洗用空気が下部空間に送られると
共に逆洗用水源15からの水が逆洗水として配管9を通
して下部空間に送られる。この逆洗用空気及び/又は逆
洗水からなる逆洗流体は、集水ノズル3を通して上部空
間に導入され、このようにして逆洗流体を用いたろ層5
の逆洗が行われ、ろ層5の上層部12で捕捉された懸濁
物質などがろ層5の上方に排出される。ろ層5から排出
された懸濁物質を含む水は、水位の上昇に伴って流排水
トラフ4に流入され、排水管20を通して逆洗排水とし
て受水槽1の外部に排出される。なお、上記の配管8、
逆洗用ブロワ14、配管9、ポンプ及び逆洗用水源15
により逆洗手段が構成されている。
【0016】なお、逆洗は、空気及び水を用いた同時逆
洗が行われた後、水を用いた逆洗が行われるのが通常で
ある。このとき、逆洗条件は、被浄化水の水質、要求さ
れる浄化水の水質、水温などに依存するが、通常、以下
の通りである。即ち、空気及び水を用いた同時逆洗にお
いては、空気の流量が50〜60Nm3/m2/時、水の
流量が25〜30m3/m2/時であり、水を用いた逆洗
においては、水の流量が50〜60m3/m2/時であ
る。また、逆洗頻度は、被浄化水の水質、および最大ろ
抗によるが、1〜2回/日である。
洗が行われた後、水を用いた逆洗が行われるのが通常で
ある。このとき、逆洗条件は、被浄化水の水質、要求さ
れる浄化水の水質、水温などに依存するが、通常、以下
の通りである。即ち、空気及び水を用いた同時逆洗にお
いては、空気の流量が50〜60Nm3/m2/時、水の
流量が25〜30m3/m2/時であり、水を用いた逆洗
においては、水の流量が50〜60m3/m2/時であ
る。また、逆洗頻度は、被浄化水の水質、および最大ろ
抗によるが、1〜2回/日である。
【0017】次に、前述したろ層5について図2を参照
して説明する。図2は、ろ層の構成を示す概略図であ
り、(a)は逆洗前、(b)は逆洗中のろ層を示してい
る。図2(a)に示すように、下層部11は複数の下層
粒子16で構成され、この下層粒子16には、散気ブロ
ワ用13により下層部11に空気が送り込まれることで
生物膜17が付着する。こうして、この生物膜17によ
り被浄化水中の溶解性有機物が酸化・分解される。
して説明する。図2は、ろ層の構成を示す概略図であ
り、(a)は逆洗前、(b)は逆洗中のろ層を示してい
る。図2(a)に示すように、下層部11は複数の下層
粒子16で構成され、この下層粒子16には、散気ブロ
ワ用13により下層部11に空気が送り込まれることで
生物膜17が付着する。こうして、この生物膜17によ
り被浄化水中の溶解性有機物が酸化・分解される。
【0018】ここで、下層粒子16としては、通常4〜
8mmの平均粒径を有するものが用いられ、このうち好
ましくは5〜7mmのものが用いられる。平均粒径が5
mm未満では、逆洗時において下層粒子16に対する逆
洗流体の衝突率が大きくなって上層粒子18のみならず
下層粒子16も動くため、下層粒子16に付着した生物
膜17が剥離される傾向がある。また、平均粒径が7m
mを越えると、これに伴って上層粒子18の平均粒径が
大きくなり、ろ過時において懸濁物質を十分に捕捉する
ことができなくなったり、逆洗時には上層粒子18に対
する逆洗流体の衝突率が低くなって上層部12で捕捉さ
れた懸濁物質の排出効率が低下したりする傾向があるか
らである。また、上記下層粒子16としては、通常1.
2以下の真比重を有するものが用いられる。
8mmの平均粒径を有するものが用いられ、このうち好
ましくは5〜7mmのものが用いられる。平均粒径が5
mm未満では、逆洗時において下層粒子16に対する逆
洗流体の衝突率が大きくなって上層粒子18のみならず
下層粒子16も動くため、下層粒子16に付着した生物
膜17が剥離される傾向がある。また、平均粒径が7m
mを越えると、これに伴って上層粒子18の平均粒径が
大きくなり、ろ過時において懸濁物質を十分に捕捉する
ことができなくなったり、逆洗時には上層粒子18に対
する逆洗流体の衝突率が低くなって上層部12で捕捉さ
れた懸濁物質の排出効率が低下したりする傾向があるか
らである。また、上記下層粒子16としては、通常1.
2以下の真比重を有するものが用いられる。
【0019】このような下層粒子16としては、例えば
多孔質セラミック(焼結粘土を含む)、ゼオライト、プ
ラスチックろ材などが挙げられ、このうち、安価でかつ
最適比重を有することから、多孔質セラミック粒子が好
ましい。ここで、多孔質セラミック粒子としては、空隙
率が40〜50%で、SiO2などを成分として含むも
のが好ましく用いられる。
多孔質セラミック(焼結粘土を含む)、ゼオライト、プ
ラスチックろ材などが挙げられ、このうち、安価でかつ
最適比重を有することから、多孔質セラミック粒子が好
ましい。ここで、多孔質セラミック粒子としては、空隙
率が40〜50%で、SiO2などを成分として含むも
のが好ましく用いられる。
【0020】下層部11は、このような下層粒子16を
仕切り板2の上に敷き詰めることで形成され、その厚さ
は通常、1.2〜2.0mである。
仕切り板2の上に敷き詰めることで形成され、その厚さ
は通常、1.2〜2.0mである。
【0021】一方、上層部12は複数の上層粒子18で
構成され、この上層粒子18には、散気用ブロワ13に
より空気がろ層5に送り込まれることで生物膜17が付
着する。こうして、生物膜17により被浄化水中の有機
物が酸化・分解される。ここで、上層粒子18として
は、下層粒子16の0.2〜0.3倍の平均粒径を有す
るものが用いられる。上層粒子18の平均粒径が下層粒
子16の平均粒径の0.2倍未満の大きさでは、逆洗時
において上層粒子18が流動化されるものの、ろ過時に
おいて上層部12で目詰まりが起こりやすくなりろ過抵
抗が大きくなる。このため、水位が上昇したり逆洗の頻
度が増加したりする。また、上層粒子18の平均粒径が
下層粒子16の平均粒径の0.3倍の大きさを越える
と、逆洗時において上層粒子18と下層粒子16との混
合が十分防止されず、また、設備10のろ過性能が低下
する。このように上層粒子18は、生物分解機能を有す
るが、下層粒子16に比べて小さい平均粒径を有するの
で、主として被浄化水中の懸濁物質の捕捉に寄与する。
これに対して下層粒子16は、懸濁物質19の捕捉に寄
与するが、上層部12で懸濁物質19が十分に捕捉され
るため、主として生物分解処理に寄与する。
構成され、この上層粒子18には、散気用ブロワ13に
より空気がろ層5に送り込まれることで生物膜17が付
着する。こうして、生物膜17により被浄化水中の有機
物が酸化・分解される。ここで、上層粒子18として
は、下層粒子16の0.2〜0.3倍の平均粒径を有す
るものが用いられる。上層粒子18の平均粒径が下層粒
子16の平均粒径の0.2倍未満の大きさでは、逆洗時
において上層粒子18が流動化されるものの、ろ過時に
おいて上層部12で目詰まりが起こりやすくなりろ過抵
抗が大きくなる。このため、水位が上昇したり逆洗の頻
度が増加したりする。また、上層粒子18の平均粒径が
下層粒子16の平均粒径の0.3倍の大きさを越える
と、逆洗時において上層粒子18と下層粒子16との混
合が十分防止されず、また、設備10のろ過性能が低下
する。このように上層粒子18は、生物分解機能を有す
るが、下層粒子16に比べて小さい平均粒径を有するの
で、主として被浄化水中の懸濁物質の捕捉に寄与する。
これに対して下層粒子16は、懸濁物質19の捕捉に寄
与するが、上層部12で懸濁物質19が十分に捕捉され
るため、主として生物分解処理に寄与する。
【0022】この上層粒子18としては、下層粒子16
の1.4倍以下の大きさの真比重を有するものが用いら
れる。上層粒子18の真比重が下層粒子16の真比重の
1.4倍の大きさを越えると、逆洗時において上層粒子
18と下層粒子16との混合が十分防止されず、設備1
0のろ過性能が低下する。なお、上層粒子18の真比重
は、好ましくは、下層粒子16の真比重の1.0倍以上
である。
の1.4倍以下の大きさの真比重を有するものが用いら
れる。上層粒子18の真比重が下層粒子16の真比重の
1.4倍の大きさを越えると、逆洗時において上層粒子
18と下層粒子16との混合が十分防止されず、設備1
0のろ過性能が低下する。なお、上層粒子18の真比重
は、好ましくは、下層粒子16の真比重の1.0倍以上
である。
【0023】このような上層粒子18としては、例えば
アンスラサイト粒子、粒状活性炭が挙げられ、このう
ち、安価でかつ最適比重を有することから、アンスラサ
イト粒子が好適に用いられる。ここで、アンスラサイト
粒子としては、空隙率が48〜58%で、無煙炭を成分
として含むものが好ましく用いられる。なお、上層粒子
18としては、下層粒子16と同様のものであっても良
い。
アンスラサイト粒子、粒状活性炭が挙げられ、このう
ち、安価でかつ最適比重を有することから、アンスラサ
イト粒子が好適に用いられる。ここで、アンスラサイト
粒子としては、空隙率が48〜58%で、無煙炭を成分
として含むものが好ましく用いられる。なお、上層粒子
18としては、下層粒子16と同様のものであっても良
い。
【0024】上層部12は、このような上層粒子18を
下層部11の上に敷き詰めることで形成され、その厚さ
は、好ましくは下層部11の厚さの0.5〜1.0倍の
大きさである。上層部12の厚さが下層部11の厚さの
0.5倍未満では、上層部12の厚さが小さくなり、ろ
過時において被浄化水中の懸濁物質を十分に捕捉できな
い傾向があり、1.0倍を越えると、下層部11の厚さ
が小さくなり、ろ過時において下層部11の生物分解機
能が低下する傾向がある。なお、ろ層5の厚さ(ろ層高
さ)は通常2〜3mである。
下層部11の上に敷き詰めることで形成され、その厚さ
は、好ましくは下層部11の厚さの0.5〜1.0倍の
大きさである。上層部12の厚さが下層部11の厚さの
0.5倍未満では、上層部12の厚さが小さくなり、ろ
過時において被浄化水中の懸濁物質を十分に捕捉できな
い傾向があり、1.0倍を越えると、下層部11の厚さ
が小さくなり、ろ過時において下層部11の生物分解機
能が低下する傾向がある。なお、ろ層5の厚さ(ろ層高
さ)は通常2〜3mである。
【0025】以上のような構成を有する生物ろ過設備1
0によれば、逆洗流体を用いてろ層5の逆洗を行う場合
に、下層粒子16間の隙間が上層粒子18間の隙間より
も大きいため、下層粒子16に対しては逆洗流体の衝突
率が低く、上層粒子18に対しては逆洗流体の衝突率が
大きい。このため、図2(a)、図2(b)に示すよう
に、上層粒子18が選択的に激しく流動化され、上層部
12が膨張し、上層部12で捕捉された懸濁物質19が
効率よく排出される。従って、生物ろ過設備10のろ過
性能の低下が十分に防止される。また、下層部11では
下層粒子18の動きが十分に制限される。従って、下層
粒子18に付着した生物膜17の剥離が十分防止される
だけでなく、ろ層5の生物分解機能の低下も十分に防止
される。
0によれば、逆洗流体を用いてろ層5の逆洗を行う場合
に、下層粒子16間の隙間が上層粒子18間の隙間より
も大きいため、下層粒子16に対しては逆洗流体の衝突
率が低く、上層粒子18に対しては逆洗流体の衝突率が
大きい。このため、図2(a)、図2(b)に示すよう
に、上層粒子18が選択的に激しく流動化され、上層部
12が膨張し、上層部12で捕捉された懸濁物質19が
効率よく排出される。従って、生物ろ過設備10のろ過
性能の低下が十分に防止される。また、下層部11では
下層粒子18の動きが十分に制限される。従って、下層
粒子18に付着した生物膜17の剥離が十分防止される
だけでなく、ろ層5の生物分解機能の低下も十分に防止
される。
【0026】以下、本発明の内容を実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
【0027】
【実施例】(実施例1)直径250mm、長さ4000
mmの塩化ビニル製の透明円筒を用意した。この円筒の
内部には、集水ノズルを備えた仕切り板を設けた。この
仕切り板の上に、下層粒子として平均粒径6mm、真比
重1.1の多孔質セラミック粒子(商品名:リアポール
6)を敷き詰め、下層部の厚さを1400mmとした。
次いで、下層粒子の上に上層粒子として、平均粒径1.
2mm、真比重1.5のアンスラサイト粒子を敷き詰
め、上層部の厚さを700mmとした。このようにして
2100mmのろ層を形成した。
mmの塩化ビニル製の透明円筒を用意した。この円筒の
内部には、集水ノズルを備えた仕切り板を設けた。この
仕切り板の上に、下層粒子として平均粒径6mm、真比
重1.1の多孔質セラミック粒子(商品名:リアポール
6)を敷き詰め、下層部の厚さを1400mmとした。
次いで、下層粒子の上に上層粒子として、平均粒径1.
2mm、真比重1.5のアンスラサイト粒子を敷き詰
め、上層部の厚さを700mmとした。このようにして
2100mmのろ層を形成した。
【0028】そして、このように形成したろ層に対し、
下水の二次処理水を流し込み、ろ層を0.3Nm3/m3
の量の空気で散気しながら200m/日のろ過速度で3
0日にわたって二次処理水をろ過した。これにより上層
粒子、下層粒子に生物膜を付着させてろ層に生物分解機
能をもたせた。
下水の二次処理水を流し込み、ろ層を0.3Nm3/m3
の量の空気で散気しながら200m/日のろ過速度で3
0日にわたって二次処理水をろ過した。これにより上層
粒子、下層粒子に生物膜を付着させてろ層に生物分解機
能をもたせた。
【0029】次に、6分かけてろ層の逆洗を行った。こ
こでは、まず円筒内の水を、ろ層の最上面が露出しない
位置(最上面から300mm)まで1.5分かけて抜き
出し、次いで、空気及び水を用いた同時逆洗を3分かけ
て行い、最後に1.5分かけて水洗を行った。ここで、
空気及び水を用いた同時逆洗においては、空気の流量を
60Nm3/m2/時、水の流量を27m3/m2/時と
し、水洗においては水の流量を54m3/m2/時とし
た。
こでは、まず円筒内の水を、ろ層の最上面が露出しない
位置(最上面から300mm)まで1.5分かけて抜き
出し、次いで、空気及び水を用いた同時逆洗を3分かけ
て行い、最後に1.5分かけて水洗を行った。ここで、
空気及び水を用いた同時逆洗においては、空気の流量を
60Nm3/m2/時、水の流量を27m3/m2/時と
し、水洗においては水の流量を54m3/m2/時とし
た。
【0030】このような逆洗操作を複数回行い、各回ご
とに下層部の厚さ(単位:mm)を調べた。その結果を
図3に示す。ここで、下層部の厚さとは、仕切り板か
ら、上層粒子及び下層粒子で構成される混合層の最下部
までの厚さをいう。図3に示すように、平均粒径6m
m、真比重1.1の下層粒子に対して平均粒径1.2m
m、真比重1.5の上層粒子を用いた場合、ろ層全体の
高さは変化せず、逆洗回数が増大しても下層部の厚さの
減少が十分抑えられることが分かった。従って、上層粒
子と下層粒子との混合が十分防止されることが分かっ
た。
とに下層部の厚さ(単位:mm)を調べた。その結果を
図3に示す。ここで、下層部の厚さとは、仕切り板か
ら、上層粒子及び下層粒子で構成される混合層の最下部
までの厚さをいう。図3に示すように、平均粒径6m
m、真比重1.1の下層粒子に対して平均粒径1.2m
m、真比重1.5の上層粒子を用いた場合、ろ層全体の
高さは変化せず、逆洗回数が増大しても下層部の厚さの
減少が十分抑えられることが分かった。従って、上層粒
子と下層粒子との混合が十分防止されることが分かっ
た。
【0031】(比較例1)上層粒子の平均粒径を2mm
とした以外は、実施例1と同様にしてろ層を形成した。
このろ層を有する生物ろ過設備について、実施例1と同
様にして、生物分解機能を付与し、その後、ろ層の逆洗
操作を複数回行い、各回ごとに下層部の高さを調べた。
その結果を図3に示す。図3に示すように、ろ層高さは
変化しなかったが、下層部の厚さは、逆洗回数が少ない
うちから減少をはじめ、逆洗を600〜800回行った
ときには、ろ層高さは約40%減少していた。このこと
から、上層粒子と下層粒子との混合が十分防止できない
ことが分かった。
とした以外は、実施例1と同様にしてろ層を形成した。
このろ層を有する生物ろ過設備について、実施例1と同
様にして、生物分解機能を付与し、その後、ろ層の逆洗
操作を複数回行い、各回ごとに下層部の高さを調べた。
その結果を図3に示す。図3に示すように、ろ層高さは
変化しなかったが、下層部の厚さは、逆洗回数が少ない
うちから減少をはじめ、逆洗を600〜800回行った
ときには、ろ層高さは約40%減少していた。このこと
から、上層粒子と下層粒子との混合が十分防止できない
ことが分かった。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、逆洗
流体による逆洗を行う場合に、下層粒子間の隙間が上層
粒子間の隙間よりも大きいため、上層粒子が選択的に激
しく流動化され、且つ上層部が膨張して上層粒子間の隙
間が大きくなり、上層部で捕捉された懸濁物質が効率よ
く排出され、生物ろ過設備全体としてのろ過性能の低下
が十分に防止される。また、下層部では下層粒子がほと
んど動くことがなく、下層粒子に付着した生物膜の剥離
が十分防止されるので、生物分解機能の低下が十分に防
止される。
流体による逆洗を行う場合に、下層粒子間の隙間が上層
粒子間の隙間よりも大きいため、上層粒子が選択的に激
しく流動化され、且つ上層部が膨張して上層粒子間の隙
間が大きくなり、上層部で捕捉された懸濁物質が効率よ
く排出され、生物ろ過設備全体としてのろ過性能の低下
が十分に防止される。また、下層部では下層粒子がほと
んど動くことがなく、下層粒子に付着した生物膜の剥離
が十分防止されるので、生物分解機能の低下が十分に防
止される。
【図1】本発明の生物ろ過設備の一実施形態を示す概略
断面図である。
断面図である。
【図2】(a)は逆洗前のろ層、(b)は逆洗中のろ層
を示す概略図である。
を示す概略図である。
【図3】逆洗回数に対するろ層高さの変化を示すグラフ
である。
である。
1…受水槽、5…ろ層、7…配管(散気手段)、8…配
管(逆洗手段)、9…配管(逆洗手段)、10…生物ろ
過設備、11…下層部、12…上層部、13…散気ブロ
ワ(散気手段)、14…逆洗用ブロワ(逆洗手段)、1
5…水源(逆洗手段)、16…下層粒子、18…上層粒
子、19…懸濁物質。
管(逆洗手段)、9…配管(逆洗手段)、10…生物ろ
過設備、11…下層部、12…上層部、13…散気ブロ
ワ(散気手段)、14…逆洗用ブロワ(逆洗手段)、1
5…水源(逆洗手段)、16…下層粒子、18…上層粒
子、19…懸濁物質。
Claims (5)
- 【請求項1】 受水槽の内部に設けられたろ層を通して
被浄化水中の懸濁物質の除去及び有機物の生物分解処理
を行うための生物ろ過設備であって、 前記ろ層が、前記被浄化水中の前記懸濁物質の除去に主
として寄与する上層部と、前記上層部を透過する前記被
浄化水中の前記有機物の生物分解処理に主として寄与す
る下層部とからなり、 前記上層部を構成する上層粒子が、前記下層部を構成す
る下層粒子の0.2〜0.3倍の平均粒径、及び1.4
倍以下の真比重を有することを特徴とする生物ろ過設
備。 - 【請求項2】 前記上層粒子の平均粒径が1〜1.5m
mであり、前記下層粒子の平均粒径が5〜7mmである
ことを特徴とする請求項1に記載の生物ろ過設備。 - 【請求項3】 前記上層粒子がアンスラサイト粒子であ
り、前記下層粒子が多孔質セラミック粒子であることを
特徴とする請求項1又は2に記載の生物ろ過設備。 - 【請求項4】 前記上層部の厚さが前記下層部の厚さの
0.5〜1.0倍であることを特徴とする請求項1〜3
のいずれか一項に記載の生物ろ過設備。 - 【請求項5】 前記ろ層を散気する散気手段と、逆洗流
体を導入して前記ろ層の逆洗を行う逆洗手段とを更に備
えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記
載の生物ろ過設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10135545A JPH11319865A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 生物ろ過設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10135545A JPH11319865A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 生物ろ過設備 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11319865A true JPH11319865A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15154297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10135545A Pending JPH11319865A (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 生物ろ過設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11319865A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100376330C (zh) * | 2003-04-14 | 2008-03-26 | 东京応化工业株式会社 | 狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的处理液供给装置 |
WO2015046056A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜濾過装置及び生物膜濾過装置の逆洗方法 |
WO2015115591A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜濾過装置、淡水化システム、及び、生物膜濾過装置の洗浄方法 |
US10131559B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-11-20 | Bl Technologies, Inc. | Dual media system for treating wastewater containing selenium |
CN110627199A (zh) * | 2018-06-25 | 2019-12-31 | 光大水务科技发展(南京)有限公司 | 一种智能控制曝气生物滤池反冲洗强度的方法 |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP10135545A patent/JPH11319865A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100376330C (zh) * | 2003-04-14 | 2008-03-26 | 东京応化工业株式会社 | 狭缝喷嘴及使用该狭缝喷嘴的处理液供给装置 |
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US20160158672A1 (en) * | 2013-09-25 | 2016-06-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Biofilm filtration device and backwash method for biofilm filtration device |
WO2015115591A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜濾過装置、淡水化システム、及び、生物膜濾過装置の洗浄方法 |
JP2015142885A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 三菱重工業株式会社 | 生物膜濾過装置、淡水化システム、及び、生物膜濾過装置の洗浄方法 |
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ES2589593R1 (es) * | 2014-01-31 | 2017-02-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Dispositivo de filtrado de biopelícula, sistema de desalinización y procedimiento de limpieza del dispositivo de filtrado de biopelícula |
US10131559B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-11-20 | Bl Technologies, Inc. | Dual media system for treating wastewater containing selenium |
CN110627199A (zh) * | 2018-06-25 | 2019-12-31 | 光大水务科技发展(南京)有限公司 | 一种智能控制曝气生物滤池反冲洗强度的方法 |
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