JPH05261390A - 廃水の生物処理方法及び装置 - Google Patents

廃水の生物処理方法及び装置

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JPH05261390A
JPH05261390A JP9190892A JP9190892A JPH05261390A JP H05261390 A JPH05261390 A JP H05261390A JP 9190892 A JP9190892 A JP 9190892A JP 9190892 A JP9190892 A JP 9190892A JP H05261390 A JPH05261390 A JP H05261390A
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JP
Japan
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treatment tank
treatment
wastewater
membrane module
anaerobic
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JP9190892A
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English (en)
Inventor
Naoki Okuma
直紀 大熊
Masato Onishi
真人 大西
Naomichi Mori
直道 森
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
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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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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 余剰汚泥の発生がなく、むしろ汚泥の減容化
を図り、かつ良質の再生水を効率よく得ることができる
廃水の生物処理方法及び装置を提供すること。 【構成】 微生物処理と膜分離処理を行う廃水の生物処
理方法において、原水を嫌気性処理槽1へ流入させた
後、好気性処理槽2を経由し、膜モジュール3で膜処理
を行った後、濃縮液の一部又は全部を配管5により嫌気
性処理槽1へ返送することによって処理し、嫌気性処理
槽1でのBOD−SS負荷を 0.02kg/kg・d以下に維
持することを特徴とする廃水の生物処理方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、膜処理と組み合わせ
た、廃水の生物処理方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、下水等の有機物含有廃水を処理す
る場合、活性汚泥法と呼ばれる生物処理方法が採用され
ている。この方法では、原水中の有機物であるBOD成
分が汚泥の増殖に使われ、余剰汚泥の発生が余儀なくさ
れた。また、閉鎖性水域などへの放流規制から、窒素成
分の除去も必要となり、嫌気・好気処理の繰り返しを行
う活性汚泥循環変法と呼ばれる方法が普及しつつある。
この方法では、活性汚泥法よりさらに処理槽が大型化
し、余剰汚泥も同様に発生した。また、この方法では、
沈降分離を行っているため、汚泥濃度に制約があり、最
大でも3000mg/lが限界であり、硝化反応を充分に
行うためには好気性処理槽での滞留時間を長くする必要
があった。
【0003】さらに、処理水を再利用する場合には、砂
ろ過、活性炭ろ過などの高度処理が必要であった。こう
した生物処理単独の処理に膜処理を組み合わせることに
より汚泥の高濃度化を図り、汚泥発生量を減少させるこ
とは可能であるが、処理槽内の汚泥濃度及び膜性能を維
持するためには、ある程度の汚泥の引抜きが必要であっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の欠点を解消し、余剰汚泥の発生がなく、むしろ汚泥
の減容化を図り、かつ良質の再生水を効率よく得ること
ができる廃水の生物処理方法及び装置を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、膜モジュール
で得られる濃縮液を嫌気性処理槽あるいは好気性処理槽
へ返送することによって余剰汚泥分を脱窒反応に利用
し、嫌気性処理槽でのBOD−SS負荷(1日当りに流
入する原水中のBODを槽中のSS量で割った値)を特
定の低い数値に維持することによって上記の目的を達成
したものである。
【0006】すなわち、本発明による廃水の生物処理方
法は、微生物処理と膜分離処理を行う廃水の生物処理方
法において、原水を、原水BODが50mg/l以上の場
合は、嫌気性処理槽、次に、好気性処理槽で処理し、B
OD50mg/l未満の場合は、好気性処理槽、次に、嫌
気性処理槽で処理し、さらに膜処理を行った後、濃縮液
の一部又は全部を嫌気性処理槽へ返送することによって
処理し、嫌気性処理槽でのBOD−SS負荷を 0.02kg
/kg・d以下に維持することを特徴とする。
【0007】また、本発明による廃水の生物処理装置
は、嫌気性処理槽と好気性処理槽と膜モジュールとをこ
の順序で連結してなり、膜モジュールの濃縮液を嫌気性
処理槽へ返送する配管を有するか、又は、好気性処理槽
と嫌気性処理槽と膜モジュールとをこの順序で連結して
なり、膜モジュールの濃縮液を好気性処理槽へ返送する
配管を有し、嫌気性処理槽と好気性処理槽との容積比を
2:1以上としたことを特徴とする。
【0008】次に、図面を参照して本発明をさらに具体
的に説明する。図1は、原水中のBODが50mg/l以
上の場合に用いる本発明の生物処理装置の一実施例を示
す系統図である。図1に示した処理装置は、主として、
嫌気性処理槽1、好気性処理槽2及び膜モジュール3か
ら成る。原水は、導入管4より嫌気性処理槽1へ導入さ
れ、次いで好気性処理槽2で処理されてBOD及びN成
分のほとんどが除去され、膜モジュール3で処理水が得
られ、濃縮液は配管5により嫌気性処理槽1へ返送され
る。
【0009】嫌気性処理槽1内では、脱窒菌の作用によ
りNO3 −N及びNO2 −NをN2ガスに転換し、N成
分の除去が行われる。このとき、有機物を必要とする。
この有機源には原水中の有機物が利用されるが、有機物
量が低いときは、微生物自身を分解し、これを有機源と
する作用が働く。これは、一般には内生脱窒反応と呼ば
れる。しかし、内生脱窒反応は、反応速度が外部の有機
物を利用する場合の数分の1程度しかなく、処理槽の大
容量化が必要となる。
【0010】そこで、本発明においては、膜モジュール
3で浮遊汚泥を濃縮し、微生物濃度を高めて嫌気性処理
槽1内へ返送することによって、滞留時間をあまり長く
することなく、有機物なしの状態、すなわち、内生脱窒
反応だけで充分な窒素除去率が得られるように構成され
ている。
【0011】さらに、本発明においては、嫌気性処理槽
でのBOD−SS負荷を 0.02kg/kg・d以下とするこ
とによって内生脱窒反応を促進し、汚泥の減容化を図
る。BOD−SS負荷が 0.02kg/kg・dを超えると、
内生脱窒反応の進行が極めて遅いため、滞留時間を著し
く延長しなければ、N成分の除去が不充分となり、汚泥
の減容化もほとんど行われない。
【0012】嫌気性処理槽でのBOD−SS負荷を 0.0
2kg/kg・d以下とするには、嫌気性処理槽と好気性処
理槽の容積比を、通常、2:1以上とすればよい。
【0013】さらに、配管5を分岐させ、加圧ポンプ6
と循環ポンプ7との間で濃縮液を返送し、循環させる循
環ライン8を設け、濃縮液を膜モジュール3に循環する
ことによって濃縮液の濃度を充分に高くすることができ
る。
【0014】膜モジュールとしては、特に制限はなく、
チューブラ型、プレートアンドフレーム型、中空糸型な
どを用いることができる。膜の孔径については、UFか
らMFまで(孔径約 0.001〜0.2μm)の膜を使用す
ることができる。
【0015】原水BODが50mg/lより低い場合は、
原水をまず好気性処理槽に投入した後、嫌気性処理槽に
流入させ、さらに膜モジュールで固液分離分離し、濃縮
液を好気性処理槽に返送することで、より高い窒素除去
率を得ることができるが、この場合でも原水を図1に示
したように嫌気性処理槽、好気性処理槽の順で処理して
も差し支えない。しかし、窒素除去率は、好気槽、嫌気
槽の順で処理する場合に比べて低下する。
【0016】図2は、本発明の生物処理装置の別の実施
例を示す系統図である。図2に示した装置では、他の処
理場からの余剰汚泥が汚泥投入ライン9より投入され、
さらに膜モジュールとして回転平膜モジュール10を用
いた点で図1に示した装置とは相違する。回転平膜モジ
ュールは、他の膜モジュールに比べて回収率を高くとる
ことが可能で、濃縮液量の減量が可能である。したがっ
て、図2に示した装置では、循環ポンプ及び循環ライン
が不要となるばかりか、嫌気性処理槽への溶存酸素の持
込みも抑制でき、内生脱窒反応をさらに促進することが
でき、その結果処理効率の向上を図ることができる。
【0017】
【実施例】次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれによって制限されるもので
はない。
【0018】実施例1 図1に示す構成を有し、嫌気性処理槽1と好気性処理槽
2との容積比が2:1である装置で廃水(BOD50mg
/l、T−N30mg/l)の処理を行った。膜モジュー
ルとしては、チューブラ型を用いた。嫌気性処理槽の滞
留時間を6時間とし、膜処理により微生物濃度を12g
/lと高めたところ、添加有機物なし、内生脱窒反応だ
けで約60%の窒素除去率が達成された。好気性処理槽
での滞留時間は、2〜3時間で充分な硝化反応を行うこ
とができた。
【0019】全処理時間は、従来の活性汚泥循環変法で
の16〜18時間に比べて約半分の8〜9時間に短縮で
き、処理水質は、BOD<2mg/l、T−N<5mg/l
とすることができ、余剰汚泥の発生はなく、汚泥濃度1
2g/lで6ケ月間安定して処理を行うことができた。
【0020】実施例2 図2に示す装置を用いて、嫌気性処理槽でのBOD−S
S負荷を 0.007kg/kg・dとし、汚泥投入ライン9よ
り0.2kg−dry /m3 (廃水)の汚泥を投入し、実施例
1と同じ廃水を処理したところ、同様に良好な処理を安
定して行うことができた。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、余剰汚泥の発生がな
く、汚泥の減容化が達成され、効率よく良質な再生水が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す廃水の生物処理装置の
系統図である。
【図2】本発明の別の実施例を示す廃水の生物処理装置
の系統図である。
【符号の説明】
1 嫌気性処理槽 2 好気性処理槽 3 膜モジュール 5 配管 6 加圧ポンプ 8 循環ライン 9 汚泥投入ライン 10 回転平膜モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 3/12 S 3/30 A 3/34 101 A 9/00 A 8515−4D

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 微生物処理と膜分離処理を行う廃水の生
    物処理方法において、原水を、原水BODが50mg/l
    以上の場合は、嫌気性処理槽、次に、好気性処理槽で処
    理し、BOD50mg/l未満の場合は、好気性処理槽、
    次に、嫌気性処理槽で処理し、さらに膜処理を行った
    後、濃縮液の一部又は全部を嫌気性処理槽又は好気性処
    理槽へ返送することによって処理し、嫌気性処理槽での
    BOD−SS負荷を 0.02kg/kg・d以下に維持するこ
    とを特徴とする廃水の生物処理方法。
  2. 【請求項2】 他の処理装置からの余剰汚泥を嫌気性処
    理槽へ投入する請求項1記載の廃水の生物処理方法。
  3. 【請求項3】 嫌気性処理槽と好気性処理槽と膜モジュ
    ールとをこの順序で連結してなり、膜モジュールの濃縮
    液を嫌気性処理槽へ返送する配管を有し、嫌気性処理槽
    と好気性処理槽との容積比を2:1以上としたことを特
    徴とする廃水の生物処理装置。
  4. 【請求項4】 膜モジュールが、中空回転軸の軸方向
    に、該回転軸と一体に回転する円板膜を所定の間隔をお
    いて複数枚並列させた回転平膜モジュールである請求項
    3記載の廃水の生物処理装置。
  5. 【請求項5】 好気性処理槽と嫌気性処理槽と膜モジュ
    ールとをこの順序で連結してなり、膜モジュールの濃縮
    液を好気性処理槽へ返送する配管を有し、嫌気性処理槽
    と好気性処理槽との容積比を2:1以上としたことを特
    徴とする廃水の生物処理装置。
  6. 【請求項6】 膜モジュールが、中空回転軸の軸方向
    に、該回転軸と一体に回転する円板膜を所定の間隔をお
    いて複数枚並列させた回転平膜モジュールである請求項
    5記載の廃水の生物処理装置。
JP9190892A 1992-03-17 1992-03-17 廃水の生物処理方法及び装置 Pending JPH05261390A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030026175A (ko) * 2001-09-25 2003-03-31 박종순 마이크로필터와 생물막법에의한 오폐수처리 시스템
JP2005152878A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Ind Technol Res Inst 有機化合物を含有する廃水処理の方法及びシステム
JP2005246309A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 Ngk Insulators Ltd 膜分離活性汚泥法
JP2010017614A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Kurita Water Ind Ltd 有機性排水の処理方法及び装置

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