JPH0773704B2 - 生物▲ろ▼過装置 - Google Patents

生物▲ろ▼過装置

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JPH0773704B2
JPH0773704B2 JP62127977A JP12797787A JPH0773704B2 JP H0773704 B2 JPH0773704 B2 JP H0773704B2 JP 62127977 A JP62127977 A JP 62127977A JP 12797787 A JP12797787 A JP 12797787A JP H0773704 B2 JPH0773704 B2 JP H0773704B2
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JP
Japan
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medium
water
separation chamber
lift pipe
air lift
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JP62127977A
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裕一 府中
豊 米山
仁 木村
雅昭 大里
耕一 山本
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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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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、比較的汚濁の進行した河川水や湖沼水、もし
くは下水・し尿・産業廃水など、低濃度から高濃度に有
機物もしくは窒素等を含有する水を微生物によって浄化
する技術に関するものである。
〔従来の技術〕
生物処理技術は、古くから数多くあり、今日においても
普及度の高いものである。なかでも、微生物付着用媒体
を用いたものは、近年数々の技術進歩をとげており、特
に、粒状物を媒体とした方法は高負荷運転が可能である
など、非常に利用価値の高いものであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、粒状物を媒体とすると、空げき率が低い
ために目詰まりし易く、洗浄することが不可欠になる。
例えば、礫間接触法のように、洗浄すると処理水中に多
量に余剰汚泥が混入したり、また、洗浄が過激であると
微生物量の減少が著しくなり、処理悪化の原因になる。
もち論、洗浄が不十分であるとすぐ目詰まりすることに
なり、洗浄の程度を調節することが困難であった。
更に、別の方法では、目詰まり対策として処理水や空気
を用いて逆流洗浄する方法も出現しているが、一度に多
量の処理水や空気を用いるため、逆流洗浄設備が膨大に
なり、逆流洗浄排水の処理についても別に考慮しなけれ
ばならないなど、多くの問題が残されていた。
本発明は、粒状物を生物付着媒体として採用した場合
に、必然的に生じ、避けようのない根本的な問題点であ
る目詰まりについて、抜本的な解決策を提供しようとす
るものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上部に原水流入口を設けた槽内に微生物付着
用粒状媒体の充てん層を形成し、該充てん層内下方部に
下部が開口したエアリフト管を配備し、該エアリフト管
の上方部を充てん層より上方で処理時の槽内水位面より
下方に位置させて媒体分離室内に連通し、該媒体分離室
の底部に前記充てん層上に連通開口した媒体還流路を設
けると共に媒体分離室に洗浄排水流出口を開口し、更に
前記充てん層の下方部に散気装置と処理水を集水、流出
する集水装置とを配備したことを特徴とする生物過装
置を提供するものである。
〔作 用〕
以下に実施態様を示す図面を参照しながら、本発明の作
用を説明する。
第1図において、槽1の上部には原水流入口2が設けら
れ、槽1内には微生物付着用の粒状媒体3の充てん層4
が形成されている。微生物付着用の粒状媒体3として
は、砂、砂利、アンスラサイト、活性炭、軽量骨材、プ
ラスチック、人工石など粒状でかつ水中で移送可能なも
のであれば何でも良い。
充てん層4内には、下部が充てん層4内下方部に開口
し、上部が充てん層4より上方部に開口し、下部に空気
導入管5を接続したエアリフト管6が配備され、エアリ
フト管6の上部開口部は、槽1内の上方部の水位付近に
区画形成された媒体分離室7内に連なり、媒体分離室7
内底部には充てん層4上の液中に通ずる開口部8を有し
粒状媒体3が還流される媒体還流路8′が設けられ、ま
た媒体分離室7の上部には洗浄排水流出口9が開口され
ている。
エアリフト管6の下部開口部は、槽1の底面付近、詳し
くは粒状媒体3の種類によって異なるが、底面から50〜
100mm程度離れたところが望ましい。50mm以下にすると
エアリフト管6の下部開口部での吸込み抵抗が増して揚
水効果が低下し、100mm以上にすると槽1内底部に粒状
媒体3が残存してデッドスペースになり勝ちとなるから
である。また、エアリフト管6の上部開口部は充てん層
4の上端と槽1の上端との間に位置させ、処理時の水位
面より下方にあるように設定する。水位面より下方に上
部開口部があれば、この開口部での吐出しエネルギーが
その上部にある水によって減衰されるため、エアリフト
管6によって揚水される水や粒状媒体3などが飛散され
ることがなく、特別に飛散防止板等を付設する必要がな
く、また、粒状媒体3から剥離されたSSや余剰尾で等を
水面下で連続かつ速やかに排出することができる。
また、媒体分離室7の底部は、図示例のようにその開口
部8へ向けて傾斜させておくことが好ましく、分離され
た粒状媒体3が開口部8方向へ滑り易くなる。
なお、エアリフト管6の上部開口部をドラフトチューブ
10で囲繞し、このドラフトチューブ10と媒体分離室7底
部の開口部8を連通させることが好ましい。
更に、充てん層4の下方部には、空気を均一に散気して
充てん層4を好気状態に維持するための散気装置11と、
充てん層4を通過して生物過された処理水を集水し流
出するための集水装置12とが配備され、集水装置12の処
理水流出口13は図示例のように一旦高めておくことが好
ましい。
集水装置12は散気装置11より下側に配備することが望ま
しく、もし散気装置11が集水装置12の下側にあると、集
水装置12に空気が混入したり、散気による撹拌作用のた
めに粒状媒体3から剥離された生物膜が混入したりし
て、処理水SSが高くなる恐れがある。従って、集水装置
12はエアリフト管6の下部開口部と散気装置11との間に
配備することが望ましい。
また、エアリフト管6による粒状媒体移送量は、送気量
の増減によっても変わるが、最も経済的な最高効率点に
おける送気量であることを前提にすれば、エアリフト管
6による粒状媒体移送量はエアリフト管6の断面積によ
って決定される。従って、エアリフト管6の断面積が決
定されれば、逆に媒体移送量が求まることになる。この
ような観点に立ち、内径25〜100mmのエアリフト管にお
いて実験した結果、媒体分離室7の分離面積がエアリフ
ト管6の断面積の3〜20倍の範囲とするのが適切であ
り、その時の媒体分離室7での粒状媒体3の沈降分離速
度は0.5〜3m/分の範囲となる。
しかして、処理すべき原水は、原水流入口2から槽1内
上部に導かれ、散気装置11からの散気によって好気状態
に維持された充てん層4内を下向流で流過するが、原水
が充てん層4内を流過するに伴って粒状媒体3の表面に
発生した生物膜による好気性生物処理と、過作用とが
同時に行われ、処理水となって集水装置12に集水され処
理水流出口13を経て流出される。
このような処理を行う一方、エアリフト管6内に空気導
入管5から空気を導入すると、充てん層4の下方部の粒
状媒体3はエアリフト管6の下部開口部から水と共にエ
アリフト管6内に吸い込まれ、エアリフト管6内を上昇
しながら粒状媒体3に過剰に付着した生物膜が剥離され
る。この時、粒状媒体3は充てん層4の下方部に至った
処理水の一部でスラリー化されているから、粒状媒体3
の洗浄効果も期待できる。この粒状媒体3と剥離された
生物膜(余剰汚泥)とは、ドラフトチューブ10を経て開
口部8から媒体分離室7に導かれる(一部の粒状媒体3
は媒体分離室7に至らないで充てん層4に直接戻ること
もある)。媒体分離室7では、粒状媒体3と余剰汚泥と
が分離され、粒状媒体3は沈降して底部の開口部8から
媒体還流路8′を経て流出して充てん層4に還流され、
余剰汚泥を含んだ洗浄排水は洗浄排水流出口9から系外
に流出される。
このようにして、エアリフトの運転によって充てん層4
は徐々に下方向に移行し、更に充てん層4内に保持され
る生物量はほぼ一定に維持され、安定した処理が継続さ
れる。
かかる生物過装置を、例えば第2図示例の如く、槽1
の平面形状を角型として複数併設して使用することがで
きるが、もち論丸型でもよくまた単一の槽としてもよ
い。
また、上記作用において、 QA:エアリフトによって揚水される水量 QW:媒体分離室7の洗浄排水流出口9から排出される水
量 とすると、QA>QWの場合はQAの一部が原水と混合して再
処理され、QA=QW,QA<QWのいずれの場合もQA原水に混
合することなく排出される。従って、QWの管理を厳密に
行う必要がなく、QWを少なくすることができ、処理水質
を悪化する恐れも全くない。
ところで、粒状媒体3への微生物付着量の増減や充てん
層4で捕捉された原水中のSSの程度によって、もしくは
処理水量の変動によって、槽1内の水位レベルが変動す
る。即ち、洗浄排水流出口9から流出する洗浄排水は、
槽1内の水位が高いときには多量に流れ、水位が低いと
きには少量しか流れない。しかし、洗浄効率を一定に保
ち、安定した処理効果を維持するためには、洗浄排水の
流出量は一定であることが好ましい。
洗浄排水の流出量を一定に保持するための調節装置とし
ては、洗浄排水流出口9に連結される流出配管中に定流
量弁を設けることが取付け簡単で容易であるが、弁を詰
まらせる可能性があるために水洗などの洗浄手段を付加
する必要がある。従って、処理水流出口13に連結される
流出配管中に、槽内水位が一定となるように開度を変化
させて処理水の流出量を調整することができる水位調整
弁を設けることの方が好ましい。
また、洗浄排水の流出量を一定に保持するための他の調
節装置としては、洗浄排水流出口9の水位を槽内水位よ
り一定の水位差hで低く保持することができるようにす
る。
例えば、洗浄排水流出口9をテレスコープ式に昇降可能
にし、槽内水位の変動に対応して昇降させて洗浄排水流
出口9の水位を槽内水位より一定の水位差hで低く保持
することができる。
更に、前記水位差hを自動的に一定に保持するための調
節装置の好適な例としては、第3図のように、洗浄排水
流出口9を媒体分離室7に固定し、洗浄排水流出口9の
媒体分離室7の外側部をフレキシブルチューブ21を介し
て槽外へ導き、媒体分離室7をフロート22に懸垂して洗
浄排水流出口9の水位と槽内水位との間に一定の水位差
hを保持するようにし、槽内水位の変動に追従して媒体
分離室7がエアリフト管6をスライドして昇降するよう
にする。従って、エアリフト管6の上部開口部から吐出
された粒状媒体3と余剰汚泥は、媒体分離室7内で分離
され、粒状媒体3は沈降して媒体還流路8′を経て槽内
に還流されるようになる。
更にまた、第3図示例に代えて第4図のようにすること
もできる。即ち、媒体分離室7を固定し、洗浄排水流出
口9を媒体分離室7内にフレキシブルチューブ21で支持
すると共に洗浄排水流出口9をフロート22に懸垂して洗
浄排水流出口9の水位と媒体分離室7の水位との間に一
定の水位差hを保持させ、媒体分離室7内の水位の変動
に追従して洗浄排水流出口9を昇降させるようにしたも
のである。従って、槽内水位の変動と共に変動する媒体
分離室7の水位に追従して洗浄排水流出口9も昇降し、
洗浄排水流出口9の水位と媒体分離室7の水位との間の
水位差h(洗浄排水流出口9の水位と槽内水位との水位
差h)は常に一定に保たれることになり、流状媒体3の
洗浄効率及び洗浄排水量も一定に保たれることになる。
〔実施例〕
次に、本発明と従来法との比較例を示すが、従来法には
目詰まり対策として逆流洗浄を行う特開昭56−91889号
に示される方法を用いた。
この比較例は、何れも下水一次処理水を原水とし、処理
水量100m3/日、BOD負荷3kg/m3・日前後で処理した場合
である。表1に設備について、表2に処理結果について
の比較を示した。
ここに、充てん媒体としては、比重1.8、粒径3〜6mmの
人工軽量骨材を使用した。
これらの表1及び表2からも明らかなように、本発明に
よれば、逆洗用処理水槽、水量を均等化させるための一
時的排水貯槽、逆洗ポンプ、逆洗ブロワなどの付帯設備
が不要となり、著しく設備が簡略化される一方、処理水
質は従来法に比べて劣ることはなく、さらに余剰汚泥の
排出量が半分以下になった。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、粒状物を生物付着用
媒体として採用した場合に必然的に生じる目詰まりに対
して、抜本的に解決できる。つまり、粒状媒体をスラリ
ー状態下で少量づつ輸送しながら強力な撹拌条件下にお
き、確実に余剰汚泥が剥離され、この剥離された汚泥等
を水面下で連続的に速やかに排出させることができる。
更に、このスラリーの分散媒は処理水と同様のものであ
り、原水を利用する場合に比べて洗浄効果が高く、洗浄
のために特別に用水を利用する必要もなく、そのために
粒状媒体と余剰汚泥の分離が容易であり、同時に余剰汚
泥の排出量も著しく削減できる。
加えて、従来法のように逆洗を行う必要がないため、常
に安定した処理が期待でき、何より逆洗に要する付帯設
備が大幅に削減でき、極めて合理的な処理を行うことが
できるものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様を示し、第1図は縦断面図、第
2図は平面図、第3図は媒体分離室の一例を示す縦断面
図、第4図は媒体分離室の他を示す縦断面図である。 1……槽、2……原水流入口、3……粒状媒体、4……
充てん層、5……空気導入管、6……エアリフト管、7
……媒体分離室、8……開口部、8′……媒体還流路、
9……洗浄排出流出口、10……ドラフトチューブ、11…
…散気装置、12……集水装置、13……処理水流出口、21
……フレキシブルチューブ、22……フロート、h……水
位差。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 仁 神奈川県藤沢市藤沢4720番地 株式会社荏 原総合研究所内 (72)発明者 大里 雅昭 東京都港区港南1丁目6番27号 荏原イン フィルコ株式会社内 (72)発明者 山本 耕一 東京都港区港南1丁目6番27号 荏原イン フィルコ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−291099(JP,A)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上部に原水流入口2を設けた槽1内に微生
    物付着用粒状媒体3の充てん層4を形成し、該充てん層
    4内下方部に下部が開口したエアリフト管6を配備し、
    該エアリフト管6の上方部を充てん層4より上方で処理
    時の槽内水位面より下方に位置させて媒体分離室7内に
    連通し、該媒体分離室7の底部に前記充てん層4上に連
    通開口した媒体還流路8′を設けるとともに媒体分離室
    7に洗浄排水流出口9を開口し、更に前記充てん層4の
    下方部に散気装置11と処理水を集水、流出する集水装置
    12とを配備したことを特徴とする生物過装置。
  2. 【請求項2】前記エアリフト管6上部開口部を、該開口
    部を囲繞するドラフトチューブ10を介して前記媒体分離
    室7に連通した特許請求の範囲第1項記載の生物過装
    置。
  3. 【請求項3】前記集水装置12を、前記エアリフト管6の
    下部開口部と前記散気装置11の開口部との間に配備した
    特許請求の範囲第1又は2項記載の生物過装置。
  4. 【請求項4】前記媒体分離室7の分離面積を、前記エア
    リフト管6断面積の3〜20倍とした特許請求の範囲第1
    〜3項のいずれか一つの項記載の生物過装置。
JP62127977A 1986-06-19 1987-05-27 生物▲ろ▼過装置 Expired - Lifetime JPH0773704B2 (ja)

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JP62127977A JPH0773704B2 (ja) 1986-06-19 1987-05-27 生物▲ろ▼過装置

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JP14148686 1986-06-19
JP61-141486 1986-06-19
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JPS63107798A JPS63107798A (ja) 1988-05-12
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JPS61291099A (ja) * 1985-06-17 1986-12-20 Sanki Eng Co Ltd 下向流型生物膜浄化装置

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