JP3155457B2 - 廃水処理装置 - Google Patents
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Description
窒素分の除去、特に一般下水の窒素分の除去に関し、生
物担体を利用した流動床方式を用いる廃水処理装置に関
する。
理法の一つに廃水中に懸濁した浮遊微生物を用いる硝化
液循環法がある。その1例を図4に基づいて説明する
と、生物学的処理を行う反応槽1の前半部を空気を吹き
込まず攪拌する嫌気槽11とし、後半部を散気装置13
から空気を吹き込む好気槽12とし、好気槽12の終端
から好気処理液(硝化液)の一部を嫌気槽11に循環
(硝化液循環)させるとともに、大部分の好気処理液を
次段の沈殿槽2に導いて活性汚泥を沈澱分離する。ここ
で沈澱した汚泥は沈殿槽2下部から引き抜かれるが、そ
の1部は嫌気槽11に返送(汚泥返送)される。このよ
うにして、前半の嫌気槽11では、硝化液中の硝酸成分
を廃水中の有機成分を利用しながら脱窒菌によって除去
し、後半の好気槽12では、硝化菌により残余の有機成
分とアンモニア性窒素の酸化を行い、有機物と窒素成分
を除去したのち、次段の沈澱槽2で反応処理液から微生
物を汚泥として分離し、最終処理液をシステム外に排出
するのである。
処理速度は原則的に微生物の量(濃度)に比例するもの
であるが、反応処理液中の微生物濃度を次段の沈澱槽2
の分離能力を超過するような濃度には増大させることが
できなかった。この点を克服するために開発されたの
が、微生物を高濃度に担持させた生物担体を利用する方
法である。この方法では、微生物を担持させた粒径数m
mで比重が水より僅かに重い高分子含水ゲルからなる担
体を反応槽1内に装入することにより、従来の浮遊微生
物に加えて処理速度を飛躍的に増大させることができる
利点が得られた。
は、反応槽1内に所定量の担体を常時保有させておく必
要があり、そのためには脱窒、硝化処理を行った処理液
から生物担体を回収して循環利用できるように設定され
ている。そこで、処理液から生物担体を分離するため、
例えば図4では、好気槽12の終端部に、生物担体の流
出を阻止できる目開きのスクリーン14を配置してい
る。
は、担体そのものの比表面積とその装入量が大であるほ
ど処理速度が大となるので、可能なかぎり小型の担体を
多数装入するのが効率的であるが、担体が小型になれば
なるほど処理液との分離操作が困難になるので、処理効
率と分離特性の観点から、担体のサイズは2、3mmか
ら10mm程度の粒径のものが採用されている。
的目開きが狭く設定されているので、反応槽1内で増殖
した綿状の微生物(例えばカルケシウム菌)によって閉
塞されたり、あるいは、原水から混入してくる処理液中
の夾雑固形物、例えば合成樹脂器物の破片、木片、食物
滓、髪の毛などによってもスクリーン14が目詰まりを
起こすとともに、それらが反応槽1中に滞留しながら増
加することにより、生物処理装置の運転に著しい障害と
なることがあった。このような夾雑固形物の流入を阻止
するため、反応槽1入口に、内部にかき揚げスクリーン
16を配置した夾雑物の除去槽15を設ける対策などが
講じられるが、ある程度目開きを小として夾雑物を取り
除くようにしても、完全には除去できないうえ、頻繁に
清掃しなければならないという問題も生じていた。
点を解決するためになされたものであり、生物担体を上
記のようなスクリーン装置を用いることなく分離可能に
する廃水処理装置を提供する。
めになされた本発明の廃水処理装置は、廃水より小さい
比重の生物担体と廃水を共存させて生物学的脱窒または
硝化処理を行わせる反応槽の終端部を隔壁によって隔
て、この隔壁に生物担体を含む廃水の導入路を形成する
とともに、隔壁の内部には、導入路から導入された廃水
を上向流に整流して減速することにより廃水中の生物担
体を浮上させる整流路と、生物担体の浮上速度より小さ
い下向流速度を持たせた緩速路とからなる担体分離部を
形成したことを特徴とするものである。
る。本発明では、嫌気槽、好気槽の一方または双方の反
応槽において、窒素成分と有機成分を含む廃水を脱窒ま
たは硝化微生物を担持させた生物担体と共存させて生物
学的処理を施して浄化するに際して、比重が処理液より
小さい生物担体を使用する。また、処理後の前記生物担
体を前段階の生物学的処理のステップに返送するため
に、生物担体を浮上させて集合させ、処理液から分離す
る。
の1より僅かに小さく設定しているので、処理液が反応
槽内で流動するにあたり均一に混合されて生物学的処理
が良好に進行すると同時に、処理液の流速を適宜な緩速
度に調節すれば、生物担体は自らの浮力により浮上する
ので、これを集合させて処理液から容易に分離すること
ができるのである。
より小さいほど大きな浮力が得られるので浮上分離は容
易になるが、一方、処理液との均一な混合が困難となり
生物学的処理が阻害されることになる。このような関係
をグラフに表したのが図1であり、担体の比重に対する
分離後の処理液中の担体残留率と反応槽底部の担体濃度
の関係(平均担体濃度:10%、曝気強度:1m3Air/
m3Hr、分離時間:1分などの条件における)を示す。
に、担体を分離した処理液中には担体が全く存在しな
い、すなわち残留率が0であるのが最も好ましいとこ
ろ、図1に示されるように、担体の比重が0.99以下
のときに残留率0.1%以下であり、0.98以下では
0%であるように、0.99以下の比重が好ましく、
0.98以下の比重が特に好ましいことが分かる。
て、担体の粒径に対する反応槽の硝化速度および担体の
浮上速度との関係を示す図2のグラフ(反応槽水温:2
0℃、NH4濃度:25mg/リットル、担体濃度設定
値:10%などの条件における)によると、生物担体の
大きさを2mm以上、10mm以下に設定するのが好ま
しいことが分かる。
果の点からは、比表面積の大きい小粒径の方が好ましい
が、2mm未満の場合には、浮力による浮上速度が0.
4m/分を下回るようになり、処理液の実用的流動速度
と較べて殆ど差がなくなるので分離効率の点から好まし
くなく、また10mmを超える場合は、望ましい実用的
硝化速度80mg/リットル担体hrを下回るようにな
るので好ましくなく、このような点から、2mm以上、
7mm以下とするのが特に好適である。この場合の粒径
とは、担体の形状には球形以外に立方体、円柱体、不定
型立体など様々なものがあり得るが、同一の浮上速度を
持つ球形を仮定して、その直径をもって粒径というもの
とする。
おいて前記生物学的処理を行わせる廃水処理方法、ある
いは廃水を嫌気槽を経由して好気槽に導き入れ、その好
気槽において前記生物学的処理を行わせるとともに分離
した生物担体を好気槽流入端に返送する廃水処理方法、
または廃水を嫌気槽を経由して好気槽に導き入れ、その
嫌気槽と好気槽において前記生物学的処理を行わせると
ともに、分離した生物担体を嫌気槽流入端に返送する廃
水処理方法のように具体化することができる。
を浮力によって浮上させ処理液から分離するものである
から、従来の反応槽出口に設けられる生物担体分離用ス
クリーン装置は必要のない方法であり、また原液から流
入する夾雑固形物によって処理が障害を受けることも少
ない、そして流入した夾雑固形物は次段の最終沈殿池な
どで余剰汚泥とともに処理できるので、反応槽入口に設
けられるかき揚げスクリーン装置も必要としない利点が
ある。
を、図3に基づいて説明する。図3は、生物担体を浮上
させて集合させ、処理液から分離する領域を、反応槽3
1の内部に配置した実施形態である。窒素成分と有機成
分を含む廃水を生物学的に処理する反応槽31と、処理
液から活性汚泥を沈殿分離する沈殿池(図示せず)を配
置したこの実施形態の廃水処理装置では、反応槽31
が、廃水より小さい比重の生物担体4と廃水を共存させ
て生物学的脱窒または硝化処理を行わせる領域として設
けられていて、この反応槽31の終端部には前記生物担
体4を浮上させて集合させ、処理液から分離する領域と
して担体分離部32を備えるとともに、分離された前記
生物担体4を捕集して前記生物学的処理領域である反応
槽31に移送する担体返送装置が設けられている。
終端部において隔壁34によって隔てられた流路から構
成されていて、活性汚泥、生物担体4を含む処理液は、
導入路35から担体分離部32中の整流路36に導か
れ、上向流に整流され減速させられ、次いで、下向流の
緩速路37に導かれ更に減速させられる。この間に生物
担体4は浮力によって浮上し、担体分離部32上部に集
合する一方、活性汚泥を含む処理液は導出路38を経
て、導出口39から排出され、沈殿池(図示せず)に送
出されるのである。
理液の下向流に逆らって浮上するには、下向流速度を浮
上速度より小さく設定すればよく、それには前記緩速路
37の断面積を生物担体4と処理液との比重差により定
めることで対応できる。例えば、生物担体4の比重が
0.95、処理液が1のときは、下向流速度を1.0m
/分以下になるよう緩速路37の断面積を選定すればよ
い。
処理領域に移送する担体返送装置としては、生物担体を
破損しないような搬送駆動装置であるエアリフトポン
プ、スクリューまたはネジポンプなどの返送ポンプ33
またはバケットを用いたメカニカルコンベヤが利用でき
る。
処理装置の場合は、生物担体を浮力によって浮上させ処
理液から分離することができるから、従来の反応槽出口
に設けられる分離用スクリーン装置、および夾雑固形物
の流入阻止のために反応槽入口に設けられるかき揚げス
クリーン装置などが不必要となり、流入した夾雑固形物
は最終沈殿池で余剰汚泥とともに処理できるようになる
のである。また、この実施形態では、浮上した生物担体
の水位と反応槽31の水位を同一に保持できるので、担
体の返送が容易になるから簡便な返送装置が利用できる
という利点がある。
たように構成されているので、従来の担体分離用スクリ
ーン装置、および夾雑固形物の流入阻止用のかき揚げス
クリーン装置などが不必要となり、流入した夾雑固形物
は最終沈殿池に導いて余剰汚泥とともにシステム外に排
出できる。従って、スクリーン設備が不要となるため維
持管理が極めて容易になり、メンテナンス費用の節減、
省力などが期待でき、設備も簡略化され、設備費も削減
できるという優れた効果がある。よって本発明は従来の
問題点を解消した廃水処理装置として、その工業的価値
が極めて大なるものがある。
濃度および処理液中の担体残留率の関係を示すグラフ。
体の浮上速度の関係を示すグラフ。
面図。
を示す要部断面。
1 反応槽、32 担体分離部、33 返送ポンプ、3
4 隔壁、35 導入路、36 整流路、37緩速路、
4 生物担体
Claims (1)
- 【請求項1】 廃水より小さい比重の生物担体と廃水を
共存させて生物学的脱窒または硝化処理を行わせる反応
槽の終端部を隔壁によって隔て、この隔壁に生物担体を
含む廃水の導入路を形成するとともに、隔壁の内部に
は、導入路から導入された廃水を上向流に整流して減速
することにより廃水中の生物担体を浮上させる整流路
と、生物担体の浮上速度より小さい下向流速度を持たせ
た緩速路とからなる担体分離部を形成したことを特徴と
する廃水処理装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6819496A JP3155457B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 廃水処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JPH09253689A JPH09253689A (ja) | 1997-09-30 |
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| JP6819496A Expired - Fee Related JP3155457B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 廃水処理装置 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100848011B1 (ko) | 2007-02-01 | 2008-07-23 | 한국건설기술연구원 | 상향류형 여과조를 이용한 우수 내 오염물질 제거장치 |
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| CN105060498A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-11-18 | 成都市昊麟科技发展有限责任公司 | 一种预处理生物反应池的生物菌种包埋装置及加工工艺 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP6819496A patent/JP3155457B2/ja not_active Expired - Fee Related
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