JPH0688038B2 - 高濃度浮遊固形物汚水の処理装置及びその処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、汚水処理装置の改良に関する。

［従来の技術］ 水質汚濁防止の観点から、近年において、汚水の高度処
理の要求が増加している。

従来、砂（濾）過は、重力式で単層の過装置であ
り、生物処理や凝沈の後の浮遊固形物（SS）の除去に広
く利用されている。しかし、汚水処理の分野では三次処
理に限られていた。

砂過が上水の分野でかなり利用されていても、汚水の
分野で使用されなかった最大の理由として、従来の砂
過では、流入水中の浮遊物質SSの大部分が砂層表面で除
去されるので、汚水のSS濃度が高いと、損失水頭の増加
が急速で、過時間が短くなることが揚げられる。砂
過では、層は表面だけがSSの捕捉に使われ、全体が有
効に使われないのである。

従って、重力式で単層の過装置を汚水の分野で使用す
るには、層を有効に利用し、過継続時間を伸ばす必
要があり、この為、層上部に下部の材（通常は比重
2.55〜2.65の砂）より粒径が大きく、かつ比重（1.4〜
1.6）の小さい材を充填するなど、層を２重あるい
は多重にする過装置の開発が行われてきている。

さらに、過装置に特殊な過機構を設けて、表面に捕
捉されたSS分を分散させ、損失水頭の上昇を遅らせ過
継続時間を伸ばすことが開発されている。このような特
殊な過機構には、たとえば、層上部に旋回流が生じ
るように空気を送り、層表面に捕捉された大きい粒子
を旋回流によって浮遊させることがある。

一方、汚水を生物化学的に曝気処理される曝気槽に、微
生物の付着生育用浮遊体を多数入れる汚水処理法も開発
されている（特開昭50−38956）。

さらに、曝気槽と砂過槽を組み合わせ沈殿槽を省略し
た生物過装置が開発された。

しかし、尚、高度な浄化を得ると共に管理が容易な汚水
処理装置が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明は、担体浮遊曝気槽と砂過槽を組み合
わせコンパクトで管理容易な汚水処理装置を提供するこ
とを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の汚水処理装置は、
担体浮遊曝気槽とその下に汚水を直列に流入するように
配置された砂過槽とからなり、担体浮遊曝気槽内に自
由に浮遊移動できるように多孔質粒状キャリア物質（担
体ともいう）が入れられており、担体浮遊曝気槽の上部
には逆洗時に運転されてキャリア物質に付着した汚泥を
掻き落とす撹拌機および掻き落とした汚泥を汚水と共に
排除するために担体浮遊曝気槽に設けられた逆洗排水溝
が配置され、該逆洗排水溝には逆洗時にキャリア物質が
流出しないように、逆洗排水溝の越流堰に設けられた網
部材が配置され、砂過層は層および下部集水装置と
を有し、層の上には空気を送り込む散気装置が配置さ
れ、散気装置からの空気が曝気撹拌に利用されると共に
層の上に旋回流を生じさせるようになっており、下部
集水装置内には空気配管および逆洗水配管が配置されて
下部集水装置内の空気が逆洗水によって圧縮されて層
内を上昇するようになっている。

［作用］ 上記のように構成された汚水処理装置で汚水を処理する
と、担体浮遊曝気槽にはキャリア物質として比重が1.0
以下の小さい多孔質粒状物を自由に移動できるように浮
遊させたことにより、砂層の目詰まりの原因となる浮
遊物質が、先ず多孔質粒状物に付着し、多孔質粒状物に
付着した浮遊物質が溶解性の有機物を吸着させることが
できる。従って、従来装置によると層表面あるいは
層内部にSSが捕捉され、それにSS及び有機物が吸着され
て、SSが成長していって、目詰りが早く生じていたの
を、本発明で防止することができたのである。この為、
本発明では、従来装置より砂過槽の過継続時間が長
くなる。

担体浮遊曝気槽と砂過槽を重ねた結果、散気装置や撹
拌装置が砂層の目詰まり防止やキャリア物質の付着汚
泥掻落としの二重目的に使用でき、装置全体のコンパク
ト化につながる。

また、砂過槽下部から逆洗水で圧縮される空気を利用
した過機構により処理水を過する為、砂過層の
過継続時間の延長や逆洗水量の減少と逆洗時間の短縮が
可能となるうえ、この空気がキャリア物質の浮遊にも役
立つ。

このように、単層で水の流れも重力式の単純な形の砂
過槽でも高度な浄化処理ができる。

［実施例］ 実施例について図面を参照しながら以下に説明する。

第１図は本発明の汚水処理装置10の実施例を示し、汚水
処理装置10は担体浮遊曝気槽12とその下に汚水を直列に
流入するように配置された砂過槽14とからなる。担体
浮遊曝気槽12内に自由に浮遊移動できるように多孔質粒
状キャリア物質16が入れられている。担体浮遊曝気槽12
には、逆洗時に運転されてキャリア物質16に付着した汚
泥を掻き落としたり汚水に旋回流を生じさせる為に上下
の位置調整可能な撹拌機18、および掻き落とした汚泥を
逆洗と共に排除するために逆洗排水溝20が配置されてい
る。該逆洗排水溝20には逆洗時にはキャリア物質16が流
出しないように、逆洗排水溝20の越流堰に設けられた網
部材22が配置されている。

砂過槽14は細砂を充填した層24および下部集水装置
26とからなる。層24の上には空気を送り込む散気装置
28が上下の位置調整可能に配置され、散気装置28からの
空気が曝気撹拌に利用されると共に層24の上に旋回流
を生じさせるようになっている。下部集水装置26内には
空気配管30および逆洗水配管32が配置されて下部集水装
置26内の空気が逆洗水によって圧縮されて層24内を上
昇するようになっている。

原水は供給ポンプ（図示せず）によって、担体浮遊曝気
槽12に入る。担体浮遊曝気槽12内では、汚水が曝気撹拌
空気により旋回流となって担体浮遊曝気槽12を循環して
おり、酸素が十分に溶解された循環水により原水が混合
曝気され、吸着・酸化された汚水が重力で砂過槽14で
過され、排出管36から排出される。

多孔質粒状キャリア物質16の比重は1.0以下であり、多
孔質粒状キャリア物質16は散気装置28から曝気撹拌空気
で汚水内に自由運動をしつつ浮遊している。多孔質粒状
キャリア物質16は大きな表面積を持つので、浮遊物質と
共に微生物をも捕捉する。更に、自由運動可能に処理水
中に浮遊するので物質交換が大きくなる。また、多孔質
粒状キャリア物質16は担体浮遊曝気槽12の５〜70容積％
を占める。従って、汚水は、多孔質粒状キャリア物質16
に十分に接触しつつ担体浮遊曝気槽12を循環する。

多孔質粒状キャリア物質16としてポリウレタンフォーム
のような有機ポリマー化合物が適している。ポリウレタ
ンフォームは、勝れた多孔質粒状物となる連続気孔を有
しており、直径５〜50mm、比重20〜80kg/m³、連続気孔
0.1〜3mmの有機ポリマー化合物が好ましい。

前述のように散気装置28から曝気撹拌空気が送られ層
14の上部に旋回流が生じる。この旋回流は、層14の表
面に捕捉された大きい粒子を浮遊させる働きをする。従
って、層14の上部では、緩やかな旋回流が生じている
が、この中には、一旦捕捉された浮遊物質や新たに流入
した大きい粒子の一部が浮遊しているのである。

砂過槽14内の汚水は下降中に層24を通過する。この
際、材の表面に付着している好気性微生物と接触し
て、残存有機物の分解と、残存浮遊物質の吸着および物
理的過が行われ、高度に浄化される。

層24の厚さは約25cmであるのが好ましい。この層によ
り、多孔質粒状キャリア物質16に捕捉されなかった汚水
中の浮遊物質は、層24で捕捉される。これが層24内
の目詰まりとなり、その結果水位が上昇する。水位が上
昇し所定の逆洗水位10bに達すると、逆洗が始まる。し
かも、本格的な逆洗の前に下部集水装置26の空気配管30
を作動させることによってでも、層24内の目詰まりを
処理することができる。すなわち、水位が運転水位10a
に達したとき、空気配管30からの送気があり、下部集水
装置26内に滞留した空気は、次いで作動され、逆洗水配
管32から送水された逆洗水によって圧縮され、層24内
を上昇する。このとき、この空気は層24の表面および
内部に捕捉されていた粒子を層24上部の旋回流の中に
送り出す働きをする。これによって、層24を再生する
こともできるので、水位が逆洗水位10bに達することが
少なくなり、従来のように長時間の逆洗操作をしなくて
もすむ。このように担体浮遊曝気槽内に浮遊させた多孔
質粒状キャリア物質の働きと、層下部集水装置に設け
た空気配管と逆洗水配管の操作により、層の過継続
時間を長く伸ばすことができ、しかも層の逆洗時間を
短縮することができる。

尚、汚水の供給は注入管34から行われ、通常の排水は排
水管36から行われる。また撹拌機13は、砂過槽が目詰
まりして担体浮遊曝気槽12の水位が所定位置まで上昇し
たときに運転するが、この時、多孔質粒状キャリア物質
に付着した浮遊物質、微生物等からなる汚泥をキャリア
物質から掻き落とし、材から剥離された汚泥を含んだ
逆洗水と共に逆洗排水溝から排出させる。

［発明の効果］ 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

過継続時間を著しく長くできる。

単層で水の流れも重力式の単純な形の砂過槽でも高度
な浄化処理ができる。

本発明の汚水処理装置では、二次処理水に残存する溶解
性有機物を固着性微生物によって高度に分解すると共
に、残存浮遊物質に対しても生物学的吸着と物理的過
によって除去できる。しかも、従来の炉層では、層の
表面および内部に捕捉されるべき粒子を層上部の旋回
流の中に送り出し、担体浮遊曝気槽に浮遊させた多孔質
粒状キャリア物質に捕捉させた結果、SS保有量が大きく
できるので、高いSSの汚水も処理できる。

従って、利用範囲の広いコンパクトで多機能の汚水処理
装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の汚水処理装置の概略的に説明図する系統
図である。 図中、参照数字は次のものを表す。 10……汚水処理装置、 12……担体浮遊曝気槽、 14……砂過槽、 16……多孔質粒状キャリア物質、 18……撹拌機、 20……逆洗排水溝、 22……網部材、 24……層、 26……下部集水装置、 28……散気装置、 30……空気配管、 32……逆洗水配管、 34……流入管 36……排出管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】担体浮遊曝気槽とその下に汚水を直列に流
   入するように配置された砂濾過槽とからなり、担体浮遊
   曝気槽内に自由に浮遊移動できるようにキャリア物質が
   入れられており、担体浮遊曝気槽の上部には、逆洗時に
   運転されてキャリア物質に付着した汚泥を掻き落とす撹
   拌機および掻き落とした汚泥を汚水と共に排除する逆洗
   排水溝が配置され、該逆洗排水溝には逆洗時にキャリア
   物質が流失しないように、逆洗排水溝の越流堰に設けら
   れた網部材が配置され、砂濾過槽は濾層および下部集水
   装置とを有し、濾層の上には空気を送り込む散気装置が
   配置され、散気装置からの空気が曝気撹拌に利用される
   と共に濾層の上に旋回流を生じさせるようになってお
   り、下部集水装置内には空気配管および逆洗水配管が配
   置されて下部集水装置内の空気が逆洗水によって圧縮さ
   れて濾層内を上昇するようになっていることを特徴とす
   る高濃度浮遊固形物汚水の処理装置。
2. 【請求項２】キャリア物質を汚水に浮遊させる担体浮遊
   曝気槽とその下に配置された砂濾層を有する砂濾過槽と
   からなる高濃度浮遊固形物汚水の処理装置の逆洗方法に
   おいて、撹拌機を運転し、キャリア物質に付着した汚泥
   を掻き落とす工程と、掻き落とした汚泥を逆洗水と共に
   逆洗排水溝より排出する工程と、砂濾層の上部表面に捕
   捉された汚泥を、前記撹拌機の旋回流及び砂濾層の上部
   に設置された散気装置の旋回流により浮遊させる工程
   と、下部集水装置内の空気配管より送気される空気が砂
   濾層内を上昇して、砂濾層内部に捕捉された汚泥を浮遊
   させ、前記旋回流の中に送り出す工程と、前記下部集水
   装置内の逆洗水配管より逆洗水を送水して逆洗を行う工
   程とからなり、逆洗水、空気の上昇流、空気の旋回流及
   び撹拌機による汚泥の掻き落としの組合せによる逆洗水
   量の減少と逆洗時間の短縮を特徴とする高濃度浮遊固形
   物汚水の処理装置の逆洗方法。
3. 【請求項３】所定の逆洗水位を設定し、下部集水装置内
   に送気された空気が逆洗水によって圧縮されて砂濾層内
   を上昇し、次いて逆洗水が砂濾層を上昇するようにした
   請求項２記載の方法。