JPH04363199A - 廃水の3次処理装置 - Google Patents

廃水の3次処理装置

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JPH04363199A
JPH04363199A JP3059045A JP5904591A JPH04363199A JP H04363199 A JPH04363199 A JP H04363199A JP 3059045 A JP3059045 A JP 3059045A JP 5904591 A JP5904591 A JP 5904591A JP H04363199 A JPH04363199 A JP H04363199A
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treated water
bed bioreactor
water
fluidized bed
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Kyozo Kawachi
河内 恭三
Masahiko Tsutsumi
正彦 堤
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Toshiba Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[発明の目的]
【0002】
【産業上の利用分野】本発明、生物処理された2次処理
水を3次処理して放流する廃水の3次処理装置に関する
【0003】
【従来の技術】下水、工場排水、家庭雑排水等の廃水は
、沈降分離(1次処理)した後、生物処理(2次処理)
して河川等に放流するのが一般的である。しかし、最近
の廃水の汚れの悪化に伴い、2次処理水をさらに浄化す
る3次処理が行われてきている。
【0004】図4は従来の3次処理装置の構成を示して
いる。
【0005】2次処理水101は、混和槽102に導入
され、この混和槽102で凝集剤103が添加されて攪
拌される。混和槽102の流出水は、沈殿槽104に導
入され、ここでフロック106が沈降される。沈降され
たフロックは沈殿汚泥107として取り出される。沈降
分離後の処理水は、更に砂ろ過槽108で懸濁物質SS
が除去された後、放流される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の3次処理装置によれば、凝集剤103を添加するの
で、沈殿汚泥107が増加してしまうだけでなく、肥料
化ができず、産業廃棄物として別途処理しなければなら
ない。
【0007】また、溶解性有機物D−TOC(Diso
lved TotalOrganic Carbon)
の除去が不十分である。
【0008】さらに、砂ろ過槽108が閉塞し易いので
、その洗浄作業を頻繁に行わなければならない、をいう
問題点があった。
【0009】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、溶解性有機物および懸濁物質の極め
て少ない3次処理水を得ることのできる廃水の3次処理
装置を提供することにある。
【0010】[発明の構成]
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、2次処理水を導入してこの2次処理水に
含まれる生物分解され難い成分をオゾン処理により生物
分解され易い成分に変えるオゾン処理槽と、オゾン処理
槽の流出水を導入し、担体表面に形成された好気性生物
膜と流動接触させて前記生物分解され易い成分を除去す
る流動床バイオリアクタと、流動床バイオリアクタの流
出水を導入し、導入水中に含まれる懸濁物質を除去する
固定床バイオリアクタとを備えたものである。
【0012】
【作用】2次処理水中のD−TOCは生物分解され易い
成分(生物易分解性成分)Aと、生物分解され難い成分
(生物難分解性成分)Bとから成っている。2次処理水
をオゾン処理槽で適当な時間(5〜60分)オゾンガス
と接触させると、成分Bの大半が成分Aに変化する。こ
のため、オゾンガス接触後のD−TOCは流動床バイオ
リアクタにおいて、極めて高度に除去できる。また、懸
濁物質SSを構成しているものは細菌のフロックおよび
微小動物である。固定床バイオリアクタにおいては、ミ
ミズや輪虫等の微小動物が着生できる床を設置すること
により、この床に微小動物が棲息し、水中の細菌を捕食
する。このため、2次処理水中のSSを極めて高度に除
去できる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明に係る廃水の3次処理装置の
一実施例構成を示している。
【0014】この3次処理装置は、オゾン処理槽1と、
流動床バイオリアクタ2と、固定床バイオリアクタ3と
を順に連結配置して構成される。
【0015】オゾン処理槽1は、有底、有蓋の円筒状と
され、その蓋部の配管4から加圧された2次処理水5が
導入される。
【0016】このオゾン処理槽1の内部の軸中心よりや
や偏移した位置には、上下に開口部6,7を有して隔壁
8が配設されており、この隔壁8によって処理槽1内が
オゾン接触部9と導水部10とに分けられる。また、オ
ゾン接触部9の底部には散気具11が配設され、この散
気具11からは加圧オゾンガス12が導入されてバブリ
ングにより2次処理水5中のD−TOCを酸化分解させ
る。
【0017】導水部10の上部側開口部6よりやや下方
には、越流口13が設けられ、この越流口13に取り付
けられた配管14を介してオゾン処理水が流動床バイオ
リアクタ2へ導入される。またオゾン処理槽1の上面蓋
部に排気管15が配設され、槽上部に溜まったオゾンを
オゾン分解容器16を通して分解した後、大気中に開放
するようになっている。
【0018】ここで、2次処理水の供給量をQL (m
3 /h)とすると、オゾン接触部9の容積V1 は、
0.1QL 〜QL (m3 )、すなわち、接触時間
は0.1h〜1h、オゾンの供給量QG−O3は、QL
 −10QL (N−m3 / h)に設定されている
【0019】流動床バイオリアクタ2は、配管14を介
して供給されたオゾン処理槽1の流出水中に含まれる溶
解性BOD成分を好気性の生物膜と接触させて除去する
反応部17と、処理水と余剰汚泥を分離する沈殿部18
とから構成されている。
【0020】反応部17は、有底円筒状の外筒19と、
この外筒19の上端部やや上方に設けられ、この外筒1
9と同一半径をもつ円筒状の隔壁20とで構成されてい
る。また、反応部17の内部には、両端開口の円筒状の
エアリフト壁21が長手方向同一軸上に水没配置されて
おり、かつ、反応部17の底部には散気具22が設置さ
れている。そして、この散気具22は配管23を介して
加圧空気源24と接続されている。これによって、加圧
空気が供給され反応部17内に気泡が発生するようにな
っている。
【0021】また、反応部17内には、アンスラサイト
、活性炭、セラミック等の比重が1よりも大きい担体2
5が反応槽容積V2 の1〜10%(V/V)程度の割
合で投入されており、廃水中に含まれる懸濁物質SSと
接触して生物膜が形成されるようになっている。
【0022】沈殿部18は、外筒19上端から上側方向
に広角となるテーパ部26とその上部に配設された両端
開口の円筒部27とから成るジャケット28と、前記隔
壁20とで構成されている。
【0023】反応部17と沈殿部18とは、外筒19と
隔壁20との隙間部分、すなわち連通口29で液絡構造
となっており、反応部17で処理された廃水が沈殿部1
8に流入するようになっている。
【0024】また、沈殿部18の円筒部27の上端部に
は越流口30が形成されており、固液分離され越流した
処理水はこの越流口30に接続された配管31を通して
固定床バイオリアクタ2へ流入する。
【0025】ここで、反応部17の容積V2 は、0.
5QL 〜3QL (m3 )、すなわち、滞留時間は
0.5h〜3h、沈殿部18の容積V3 は、0.5Q
L 〜QL (m3 )、すなわち、滞留時間は0.5
h〜1hであり、通気量QG−Air は、QL 〜1
0QL (N−m3 / h)に設定されている。
【0026】固定床バイオリアクタ3は、有底円筒状の
処理槽であり、その内部は、ストレーナ32により上下
に仕切られ、上部にはろ材33が充填され、下部には分
配器34,洗浄ノズル35が配設されている。分配器3
4には前記配管31が接続されて流動床バイオリアクタ
2の処理水が導入される。洗浄ノズル35は、配管36
,開閉弁37を介して前記加圧空気源24に接続されて
ろ材33の定期的な洗浄に供される。また、槽上部には
越流口38が設けられ、この越流口38を介して最終処
理水が河川等に排出される。
【0027】次に、本実施例の作用を以下の3段階に分
けて説明する。
【0028】第1段階;オゾン処理槽1におけるD−T
OCの酸化分解 第2段階;流動床バイオリアクタ2における酸化分解さ
れたD−TOCの除去と微生物の固液分離第3段階;固
定床バイオリアクタ3における微生物の捕捉 <第1段階;オゾン処理槽1におけるD−TOCの酸化
分解>通常2次処理水にはD−TOCが10〜20(m
g/l)含まれている。D−TOCの内、生物易分解性
成分Aは、生物化学的酸素要求量(BOD5 :Bio
chemical Oxygen Demand,JI
S K0102 )を用いて、A=C・BOD5 と表
わせる。ここで、Cは定数であり、理論値は0.33で
ある。D−BOD5 とD−TOCとの比は次の式(1
)に示すように、成分Aの組成比率に対応している。
【0029】成分Aの組成比率=A/(A+B)A+B
=TOC,A=C・BOD5  したがって、 A/(A+B)=C・BOD5 /TOC………(1)
図2にオゾンガス接触時間とD−TOC、B−TOCの
変化の実験結果を示す。
【0030】図から理解されるように、D−TOCはほ
とんど変化していないが、B−TOCは時間とともに大
きくなっている。この事実は、成分Bが成分Aに変化し
て成分Aの組成比率が高くなったことを意味する。図2
および第(1)式を用いて成分A、成分Bの組成比率を
試算すると、表1のようになる。
【0031】
【表1】
【0032】表1から理解されるように、オゾンガスの
5分間の接触により成分Aの組成比は0.1から0.8
3に増加する一方、成分Bの組成比は0.9から0.1
7に減少している。このように、オゾンガスは、D−T
OCを酸化分解して、極めて効果的に生物難分解性成分
Bを生物易分解性成分Aへと変えることができる。した
がって、オゾン処理槽1のオゾン接触部9において、2
次処理水5の滞留時間を6分程度に設定しておくと、D
−TOCは十分に酸化されてその大半が生物易分解性成
分に変化する。
【0033】<第2段階;流動床バイオリアクタ2にお
ける酸化分解されたD−TOCの除去と微生物の固液分
離>流動床バイオリアクタ2の反応部17では、表面に
生物膜が形成された担体25が、散気具22から供給さ
れる空気によって循環流動している。発生した気泡のエ
アリフト作用によりエアリフト壁21の内側では上向流
が生じ、外側では下向流が生じる。生物膜は、担体表面
に細菌や微小動物が膜状に密集したものであり、通常0
.1〜1mmの厚さに成長する。このため、反応部17
の微生物濃度は、活性汚泥法における曝気槽に代表され
る従来の生物処理反応槽と比較して2〜5倍であり、か
つ、生物活性(例えば、酸素吸収係数)は100〜50
0mg/l/hであり、10mg/l/h程度である活
性汚泥法の10〜50倍となる。このため、D−BOD
5 は、1時間程度の処理時間(対流時間)で90%以
上除去できる。
【0034】したがって、前段のオゾン処理槽1から流
入するオゾン処理水中の生物易分解性成分Aの90%以
上が反応部17で除去できることとなる。このため、D
−TOCは20%程度に低下する。
【0035】沈殿部18においては、反応部17から流
出する微生物フロックや剥離した生物膜等を沈降させて
固液分離し、その上澄液を越流口30から流出し、流動
床バイオリアクタ2の処理水として固定床バイオリアク
タ3に供給する。この上澄液中には細菌のフロックや微
小動物が混入しているので、若干の懸濁物質SSが存在
している。
【0036】<第3段階;固定床バイオリアクタ3にお
ける微生物の捕捉>固定床バイオリアクタ3においては
、ろ材33が微小動物の担体として作用する。すなわち
、分配器34から流入した流動床バイオリアクタ2の処
理水は、0.5〜3m/h程度の比較的小さい上向流速
でろ材33を通過する。このため、ミミズや輪虫等の微
小動物のろ材33への着床が促進される。着床した微小
動物は細菌を捕食する。このため、越流口38において
は、SSの極めて少ない越流水すなわち3次処理水が得
られる。また流動床バイオリアクタ2でD−BOD5 
が除去されているため、ろ材33内での細菌の増殖が抑
制される。このため、細菌によるろ材33の閉塞が抑制
できる。
【0037】このように、本実施例では3段階の処理に
より2次処理水を浄化して3次処理水が得られる。2次
処理水と3次処理水の各水質を比較して表2および図3
に示す。
【0038】
【表2】
【0039】このように本実施例によれば、流動床バイ
オリアクタ2と固定床バイオリアクタ3により生物処理
をして3次処理水を得る構成としたので、流動床バイオ
リアクタ2の高い生物活性によりD−BOD5 が高度
に除去される。また、処理時間が短いので、設置スペー
スを小さくすることができる。また、固定床バイオリア
クタ3のろ材33の閉塞が抑制できる。
【0040】なお、本実施例では、固定床バイオリアク
タ3の処理水を最終処理水として廃棄するようにしたが
、固定床バイオリアクタ3の後段に、砂ろ過や砂ろ過+
限外ろ過膜等を有するろ過槽を設け、このろ過槽により
懸濁物質SSの流出を完全に防止することも考えられる
。また、このろ過槽を流動床バイオリアクタ2の後段に
設けるようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来使用していた凝集剤を不要とし、溶解性有機物(D−
TOC)および懸濁物質(SS)の極めて少ない3次処
理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る廃水の3次処理装置の一実施例を
示す構成図である。
【図2】本発明の一実施例の作用説明図である。
【図3】本発明の一実施例の作用説明図である。
【図4】従来の廃水の3次処理装置を示す構成図である
【符号の説明】
1  オゾン処理槽 2  流動床バイオリアクタ 3  固定床バイオリアクタ 5  2次処理水 8  隔壁 9  オゾン接触部 10  導水部 11  散気具 17  処理部 18  沈殿部 21  エアリフト壁 23  散気具 33  ろ材 34  分配器 35  洗浄ノズル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  2次処理水を導入し、この2次処理水
    に含まれる生物分解され難い成分をオゾン処理によって
    生物分解され易い成分に変えるオゾン処理槽と、オゾン
    処理槽の処理水を導入し、担体表面に形成された好気性
    生物膜と流動接触させて前記生物分解され易い成分を除
    去する流動床バイオリアクタと、流動床バイオリアクタ
    の処理水を導入し、導入水中に含まれる懸濁物質を除去
    する固定床バイオリアクタと、を具備することを特徴と
    する廃水の3次処理装置。
JP5904591A 1991-03-22 1991-03-22 廃水の3次処理装置 Expired - Fee Related JP2843160B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997045374A1 (en) * 1996-05-28 1997-12-04 Aw Creative Technologies Limited Wastewater treatment
CN105417868A (zh) * 2015-12-07 2016-03-23 上海森松化工成套装备有限公司 一种环流式污水处理组合装置

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WO1997045374A1 (en) * 1996-05-28 1997-12-04 Aw Creative Technologies Limited Wastewater treatment
CN105417868A (zh) * 2015-12-07 2016-03-23 上海森松化工成套装备有限公司 一种环流式污水处理组合装置

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