JPH0665371B2 - 有機性汚水の生物処理装置 - Google Patents
有機性汚水の生物処理装置Info
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- JPH0665371B2 JPH0665371B2 JP2248836A JP24883690A JPH0665371B2 JP H0665371 B2 JPH0665371 B2 JP H0665371B2 JP 2248836 A JP2248836 A JP 2248836A JP 24883690 A JP24883690 A JP 24883690A JP H0665371 B2 JPH0665371 B2 JP H0665371B2
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- biological treatment
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機性汚水を活性汚泥などの微生物により生物
処理する装置に関するものである。
処理する装置に関するものである。
従来より活性汚泥処理プロセスの曝気槽内にセラミック
膜又は中空糸膜を直接浸漬して曝気空気によって生起さ
れる乱流により膜の外表面に剪断流を与えつつ、ポンプ
により膜透過液を吸引して処理水を得る方法が公知であ
る。
膜又は中空糸膜を直接浸漬して曝気空気によって生起さ
れる乱流により膜の外表面に剪断流を与えつつ、ポンプ
により膜透過液を吸引して処理水を得る方法が公知であ
る。
しかし、本発明者が、この従来装置を試験したところ曝
気による乱流だけでは、膜外表面の汚染を充分防ぐこと
ができず、次第にFlux（膜透過流束m3／m2・日）が低下
してしまうという大きな欠点があることが判明した。
気による乱流だけでは、膜外表面の汚染を充分防ぐこと
ができず、次第にFlux（膜透過流束m3／m2・日）が低下
してしまうという大きな欠点があることが判明した。
従って、膜の汚染（ファウリング）を充分防止するため
には定期的にNaClO等の洗浄剤により、膜表面の汚染物
質を除去しなければならないが、従来装置は薬品洗浄時
に膜モジュールを曝気槽から取り出し薬品で洗浄した
後、再び曝気槽内に浸漬するという煩雑、面倒な作業を
行わなければならなかった。
には定期的にNaClO等の洗浄剤により、膜表面の汚染物
質を除去しなければならないが、従来装置は薬品洗浄時
に膜モジュールを曝気槽から取り出し薬品で洗浄した
後、再び曝気槽内に浸漬するという煩雑、面倒な作業を
行わなければならなかった。
このような作業は実験装置ならば容易に実施はできる
が、実装置規模では極めて面倒であり、殆ど実施不能と
言って差し支えない。
が、実装置規模では極めて面倒であり、殆ど実施不能と
言って差し支えない。
本発明はこのような従来装置の欠点を解決することを課
題とするものであり、膜モジュールを曝気槽内に設置し
たまま効果的な薬品洗浄を行えるように構成した装置を
提供するものである。
題とするものであり、膜モジュールを曝気槽内に設置し
たまま効果的な薬品洗浄を行えるように構成した装置を
提供するものである。
本発明は、有機性汚水を生物学的に浄化する生物処理槽
と、前記処理槽内に浸漬配置された中空糸膜又はセラミ
ック膜から膜モジュールと、前記膜モジュールの下方部
に配置されたガスを供給するための散気装置と、前記膜
の外表面から膜内部に液を透過させるための濾過手段
と、前記膜の内部に膜汚染を洗浄するための洗浄剤溶液
を圧入し、洗浄剤溶液を生物処理槽内に流出させる洗浄
手段とからなることを特徴とする生物処理装置であり、
これにより上記課題を解決できる。
と、前記処理槽内に浸漬配置された中空糸膜又はセラミ
ック膜から膜モジュールと、前記膜モジュールの下方部
に配置されたガスを供給するための散気装置と、前記膜
の外表面から膜内部に液を透過させるための濾過手段
と、前記膜の内部に膜汚染を洗浄するための洗浄剤溶液
を圧入し、洗浄剤溶液を生物処理槽内に流出させる洗浄
手段とからなることを特徴とする生物処理装置であり、
これにより上記課題を解決できる。
本発明は、生物処理と濾過処理を平行して行う生物処理
装置において該濾過処理に用いる膜モジュールを系外に
取り出すことなく装置内に設置したままでより効果的に
膜汚染を洗浄する装置を具備したことを特徴とするもの
である。
装置において該濾過処理に用いる膜モジュールを系外に
取り出すことなく装置内に設置したままでより効果的に
膜汚染を洗浄する装置を具備したことを特徴とするもの
である。
即ち、本発明は生物処理および活性汚泥の濾過処理の進
行に伴って膜外表面、即ち、処理槽内液と接触する側の
膜表面（従って、膜内部とは該処理槽内液に接触しない
側を指す。）に付着した汚染物質により膜透過流束が低
下する。この時、膜の洗浄が必要になるが、本発明では
膜モジュールをそのままの状態で、濾過用ポンプを止め
洗浄剤溶液を膜内部に洗浄用ポンプにより圧入し、膜内
部から外部に洗浄液を移動させるとともに散気装置から
エアレーションして処理槽内液に乱流を与えることによ
り膜に付着したSS、スライムなどの汚染物質を剥離、除
去するものである。
行に伴って膜外表面、即ち、処理槽内液と接触する側の
膜表面（従って、膜内部とは該処理槽内液に接触しない
側を指す。）に付着した汚染物質により膜透過流束が低
下する。この時、膜の洗浄が必要になるが、本発明では
膜モジュールをそのままの状態で、濾過用ポンプを止め
洗浄剤溶液を膜内部に洗浄用ポンプにより圧入し、膜内
部から外部に洗浄液を移動させるとともに散気装置から
エアレーションして処理槽内液に乱流を与えることによ
り膜に付着したSS、スライムなどの汚染物質を剥離、除
去するものである。
この場合、膜モジュールは外圧型であるから濾過手段
は、液が膜外部から膜内部に移動するように膜と処理槽
内液間に圧力差が発生するように設けられ、その配置は
任意である。例えば、膜内部をポンプでの吸引および／
または水位差を利用して処理水を流出することが挙げら
れる。
は、液が膜外部から膜内部に移動するように膜と処理槽
内液間に圧力差が発生するように設けられ、その配置は
任意である。例えば、膜内部をポンプでの吸引および／
または水位差を利用して処理水を流出することが挙げら
れる。
また、膜洗浄時の洗浄手段は、上記濾過処理と逆の方向
に液が移動するように洗浄剤溶液をポンプで圧入するよ
うに構成するのがよい。
に液が移動するように洗浄剤溶液をポンプで圧入するよ
うに構成するのがよい。
また、本発明は膜洗浄終了時、膜モジュール内に洗浄溶
液が残留する場合、ポンプにてこれを吸引して洗浄剤溶
液貯槽に回収するようにすることができる。
液が残留する場合、ポンプにてこれを吸引して洗浄剤溶
液貯槽に回収するようにすることができる。
本発明において、洗浄剤溶液の圧入は、一般的に１〜5k
gf／cm2、好ましくは、１〜2kgf／cm2の圧力で、10〜30
分間の範囲から選択される。この場合、上記値は、汚染
物質の種類（即ち、原水種類）、膜孔径等により適宜調
整される。
gf／cm2、好ましくは、１〜2kgf／cm2の圧力で、10〜30
分間の範囲から選択される。この場合、上記値は、汚染
物質の種類（即ち、原水種類）、膜孔径等により適宜調
整される。
本発明に使用される洗浄剤溶液は、公知の薬剤を所定濃
度に調整した水溶液を用いるが、膜洗浄を洗浄剤溶液と
単なる水との洗浄とを併用して使用してもよい。
度に調整した水溶液を用いるが、膜洗浄を洗浄剤溶液と
単なる水との洗浄とを併用して使用してもよい。
洗浄剤として例えば、NaClOを用いた場合、その溶液濃
度は、0.03〜１重量％、好ましくは、0.03〜0.05重量％
である。また、処理槽容量が10m3、膜モジュール表面積
が200m2の洗浄の時、該洗浄剤溶液は100〜200使用で
き、膜を充分に洗浄できる。これは、該洗浄剤が微生物
に悪影響を与える量は200g／m3以上であるので、本発明
は膜を充分に洗浄できると共に微生物に悪影響を与えな
い非常に有効な洗浄方法であることがわかる。
度は、0.03〜１重量％、好ましくは、0.03〜0.05重量％
である。また、処理槽容量が10m3、膜モジュール表面積
が200m2の洗浄の時、該洗浄剤溶液は100〜200使用で
き、膜を充分に洗浄できる。これは、該洗浄剤が微生物
に悪影響を与える量は200g／m3以上であるので、本発明
は膜を充分に洗浄できると共に微生物に悪影響を与えな
い非常に有効な洗浄方法であることがわかる。
本発明の処理槽は、洗浄時に空気を使用するならば、一
種の好気性生物処理槽とすると好都合であるが、特にそ
の微生物処理における好気性、嫌気性は限定されない。
種の好気性生物処理槽とすると好都合であるが、特にそ
の微生物処理における好気性、嫌気性は限定されない。
本発明において膜洗浄を通して嫌気性を確保するために
は散気装置に窒素等のガスを用いればよい。また、該散
気装置の槽内の具体的配置は特に限定されず、上記機能
が発揮できるように構成されればよいが、少なくとも、
膜モジュール下部からエアレーションできるように配置
されることが好ましい。
は散気装置に窒素等のガスを用いればよい。また、該散
気装置の槽内の具体的配置は特に限定されず、上記機能
が発揮できるように構成されればよいが、少なくとも、
膜モジュール下部からエアレーションできるように配置
されることが好ましい。
従って、本発明においては処理槽に導入されて、生物処
理され得る有機性汚水の水質の種類、程度は特に限定さ
れない。この場合、該有機性汚水は、生物処理されてい
ないものでも生物処理された活性汚泥を含むものでもよ
い。そのため本発明は生物処理槽の前段および／または
後段に他の任意の生物処理槽または生物処理槽以外の公
知の処理槽を包含することができる。そしてこれら他の
処理槽には該膜モジュールで濾過処理された処理水およ
び／または活性汚泥スラリーを導入することができる。
これら他の処理槽が生物処理槽の場合、生物処理条件は
好気的条件でも嫌気的条件でもよい。
理され得る有機性汚水の水質の種類、程度は特に限定さ
れない。この場合、該有機性汚水は、生物処理されてい
ないものでも生物処理された活性汚泥を含むものでもよ
い。そのため本発明は生物処理槽の前段および／または
後段に他の任意の生物処理槽または生物処理槽以外の公
知の処理槽を包含することができる。そしてこれら他の
処理槽には該膜モジュールで濾過処理された処理水およ
び／または活性汚泥スラリーを導入することができる。
これら他の処理槽が生物処理槽の場合、生物処理条件は
好気的条件でも嫌気的条件でもよい。
また、本発明の生物処理槽は、膜モジュールが存在する
所と他の空間とを隔壁により仕切り、膜モジュールが存
在する空間とそれが存在しない空間とに分け各空間を同
一または異なる微生物成育条件の生物処理槽として機能
させることができる。同一成育条件で分けても膜モジュ
ールが存在する方は、濾過機能が生物処理に比して優先
され、それが存在しない方は生物処理専用となる。ま
た、異なる成育条件の場合は、例えば、膜モジュールが
存在する空間をアンモニア性窒素成分を硝化する好気的
な硝化部とし、それが存在しない空間を嫌気的な脱窒素
部として、これに該硝化部で硝化されたNOｘ‐Ｎ液を流
入させ脱窒素することができる。
所と他の空間とを隔壁により仕切り、膜モジュールが存
在する空間とそれが存在しない空間とに分け各空間を同
一または異なる微生物成育条件の生物処理槽として機能
させることができる。同一成育条件で分けても膜モジュ
ールが存在する方は、濾過機能が生物処理に比して優先
され、それが存在しない方は生物処理専用となる。ま
た、異なる成育条件の場合は、例えば、膜モジュールが
存在する空間をアンモニア性窒素成分を硝化する好気的
な硝化部とし、それが存在しない空間を嫌気的な脱窒素
部として、これに該硝化部で硝化されたNOｘ‐Ｎ液を流
入させ脱窒素することができる。
このように生物処理槽を上記のように隔壁で仕切ること
により各空間が機能分離され、より効率的、省スペース
的な生物処理が可能である。この場合、各空間間は該隔
壁および／または管路を介して活性汚泥スラリーおよび
／または膜透過水が循環するように構成することができ
る。
により各空間が機能分離され、より効率的、省スペース
的な生物処理が可能である。この場合、各空間間は該隔
壁および／または管路を介して活性汚泥スラリーおよび
／または膜透過水が循環するように構成することができ
る。
本発明は、膜モジュールの洗浄で剥離した膜汚染物質を
系外に排出する排出装置、生物処理槽で利用された不要
な活性汚泥を排出する排出装置を具備できる。
系外に排出する排出装置、生物処理槽で利用された不要
な活性汚泥を排出する排出装置を具備できる。
以下、本発明の具体的実施例を第１図を参照しながら説
明すると共に本発明の構成と作用を中空糸膜を使用した
例で説明する。
明すると共に本発明の構成と作用を中空糸膜を使用した
例で説明する。
１は、下水等の有機性汚水の流入部、２は活性汚泥処理
槽、３は空気散気部材である。
槽、３は空気散気部材である。
中空糸膜モジュール４が空気散気部材の上部に懸下、浸
漬されており、散気空気によって引き起こされる乱流が
中空糸膜の表面におよぶように配置されている。中空糸
膜モジュール４は、極めて多数の中空糸が束状になって
おり、中空糸の外表面で活性汚泥SSが膜分離され、１本
１本の中空糸の内部に透過した液が濾液集水部５に集ま
り、吸引ポンプ６により吸引されSSが完全に除去された
清澄処理水７が得られる。
漬されており、散気空気によって引き起こされる乱流が
中空糸膜の表面におよぶように配置されている。中空糸
膜モジュール４は、極めて多数の中空糸が束状になって
おり、中空糸の外表面で活性汚泥SSが膜分離され、１本
１本の中空糸の内部に透過した液が濾液集水部５に集ま
り、吸引ポンプ６により吸引されSSが完全に除去された
清澄処理水７が得られる。
中空糸膜の表面には曝気空気による激しい乱流が与えら
れるため、活性汚泥が付着する度合いが少なく、安定し
た膜透過流束が長時間得られる。しかしながら、長時間
経過すると何らかの膜汚染物質（活性汚泥が分泌するタ
ンパク等の生体高分子を主とするものと推定される。）
が主に中空糸膜の表面に吸着し、膜透過流束が著しく低
下してくる。
れるため、活性汚泥が付着する度合いが少なく、安定し
た膜透過流束が長時間得られる。しかしながら、長時間
経過すると何らかの膜汚染物質（活性汚泥が分泌するタ
ンパク等の生体高分子を主とするものと推定される。）
が主に中空糸膜の表面に吸着し、膜透過流束が著しく低
下してくる。
そのため、従来は中空糸膜モジュール全体を活性汚泥処
理槽２から取り出し、NaOH、HCl、NaClO等の膜洗浄剤の
溶液に浸漬し、膜汚染物質を化学的に除去した後、再び
該処理槽内に浸漬し、運転を再開する必要があった。し
かし、このような作業は実験装置規模では実施可能であ
っても、実装置では極めて面倒であり、実施困難であ
る。
理槽２から取り出し、NaOH、HCl、NaClO等の膜洗浄剤の
溶液に浸漬し、膜汚染物質を化学的に除去した後、再び
該処理槽内に浸漬し、運転を再開する必要があった。し
かし、このような作業は実験装置規模では実施可能であ
っても、実装置では極めて面倒であり、実施困難であ
る。
本発明は次のような新規構成により、このような欠点を
完全に解決できる。
完全に解決できる。
即ち、薬品洗浄を行おうとする場合、中空糸膜を処理槽
に浸漬したまま弁８を閉じ、ポンプ６を停止し、弁９を
開け、膜洗浄剤溶液貯槽10内液をポンプ11によって中空
糸膜モジュール内に圧入する。膜洗浄剤溶液は濾液集水
部５を経由して１本１本の中空糸の内部に流入し、中空
糸膜の内部から外表面にむけて透過してゆく。この時、
中空糸膜の外表面に吸着している汚染物質が洗浄剤と接
触し、化学変化を起こし、剥離、除去されやすくなるこ
とが確かめられた。
に浸漬したまま弁８を閉じ、ポンプ６を停止し、弁９を
開け、膜洗浄剤溶液貯槽10内液をポンプ11によって中空
糸膜モジュール内に圧入する。膜洗浄剤溶液は濾液集水
部５を経由して１本１本の中空糸の内部に流入し、中空
糸膜の内部から外表面にむけて透過してゆく。この時、
中空糸膜の外表面に吸着している汚染物質が洗浄剤と接
触し、化学変化を起こし、剥離、除去されやすくなるこ
とが確かめられた。
膜洗浄剤溶液の圧入を所要時間（通常10〜30min程度で
よい。）続けながら空気散気部材３によりエアレーショ
ンを行うと、中空糸膜の外表面に強固に吸着していた膜
汚染原因物質（膜透過流束の低下をもたらす物質）が除
去され、膜透過流束が回復する。
よい。）続けながら空気散気部材３によりエアレーショ
ンを行うと、中空糸膜の外表面に強固に吸着していた膜
汚染原因物質（膜透過流束の低下をもたらす物質）が除
去され、膜透過流束が回復する。
中空糸膜の外表面から活性汚泥処理槽内に滲出する膜洗
浄剤は活性汚泥の活性になんら悪影響を与えないことも
確かめられた。
浄剤は活性汚泥の活性になんら悪影響を与えないことも
確かめられた。
しかして、弁９を閉じ、圧力ポンプ11を停止した後、弁
８を開け、吸引ポンプ６を駆動し、弁12を閉じ、弁13を
開放し、中空糸膜内に残留している洗浄剤を膜洗浄剤溶
液貯槽10に戻した後、弁13を閉じ、弁12を開け処理水７
を得る。
８を開け、吸引ポンプ６を駆動し、弁12を閉じ、弁13を
開放し、中空糸膜内に残留している洗浄剤を膜洗浄剤溶
液貯槽10に戻した後、弁13を閉じ、弁12を開け処理水７
を得る。
以上のような作用により、中空糸膜を該処理槽２に浸漬
したままで極めて効果的に膜の外表面の汚染物質を洗浄
することができる。尚、セラミック膜でも全く同様に行
うことが可能である。
したままで極めて効果的に膜の外表面の汚染物質を洗浄
することができる。尚、セラミック膜でも全く同様に行
うことが可能である。
また、活性汚泥処理槽２に隔壁14を設けて、弁15を閉と
して、隔壁に対して左側の中空糸膜の存在しない空間を
脱窒素部、同右側の空間を硝化部となるように構成する
ことができる。この場合、隔壁は脱窒素部と硝化部が一
部連通するように設けても完全に仕切ってもよく、活性
汚泥が該脱窒素部と硝化部間を自然に移動できるように
しても、脱窒素部と硝化部間に適宜、管路、弁、ポンプ
等を設定することにより活性汚泥および／または硝化部
で中空糸膜処理された硝化液の移動を制御するようにし
てもよい。
して、隔壁に対して左側の中空糸膜の存在しない空間を
脱窒素部、同右側の空間を硝化部となるように構成する
ことができる。この場合、隔壁は脱窒素部と硝化部が一
部連通するように設けても完全に仕切ってもよく、活性
汚泥が該脱窒素部と硝化部間を自然に移動できるように
しても、脱窒素部と硝化部間に適宜、管路、弁、ポンプ
等を設定することにより活性汚泥および／または硝化部
で中空糸膜処理された硝化液の移動を制御するようにし
てもよい。
〔発明の効果〕 膜モジュールを生物処理槽から取り出すことなく、
薬品洗浄が可能であり、作業性が大幅に向上する。
薬品洗浄が可能であり、作業性が大幅に向上する。
本発明の薬品洗浄とエアレーションによる乱流を膜
表面に与える方法の併用により、膜透過流束を半永久的
に安定して高い値に維持できる。
表面に与える方法の併用により、膜透過流束を半永久的
に安定して高い値に維持できる。
生物処理槽を仕切るこことにより、硝化脱窒素を省
スペースで行うことができる。
スペースで行うことができる。
第１図は、本発明装置の具体的実施例の一つを説明する
ための説明図である。 符号の説明 1:流入部、2:活性汚泥処理槽 3:空気散気部材、4:中空糸膜モジュール 5:濾液集水部、6:吸引ポンプ 7:清澄処理水、8:弁 9:弁、10:膜洗浄剤溶液貯槽 11:ポンプ、12:弁 13:弁、14:隔壁 15:弁
ための説明図である。 符号の説明 1:流入部、2:活性汚泥処理槽 3:空気散気部材、4:中空糸膜モジュール 5:濾液集水部、6:吸引ポンプ 7:清澄処理水、8:弁 9:弁、10:膜洗浄剤溶液貯槽 11:ポンプ、12:弁 13:弁、14:隔壁 15:弁
Claims (1)
- 【請求項１】有機性汚水を生物学的に浄化する生物処理
槽と、前記処理槽内に浸漬配置された中空糸膜又はセラ
ミック膜からなる膜モジュールと、前記膜モジュールの
下方部に配置されたガスを供給するための散気装置と、
前記膜の外表面から膜内部に液を透過させるための濾過
手段と、前記膜の内部に膜汚染を洗浄するための洗浄剤
溶液を圧入し、洗浄剤溶液を生物処理槽内に流出させる
洗浄手段とからなることを特徴とする生物処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248836A JPH0665371B2 (ja) | 1990-09-20 | 1990-09-20 | 有機性汚水の生物処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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