JPH10128369A

JPH10128369A - 汚水処理方法および循環式硝化脱窒方法

Info

Publication number: JPH10128369A
Application number: JP8290270A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Daidou; 均大同; Noriyuki Tajima; 規行田島; Naoya Takahashi; 直哉高橋; Mitsuo Kondo; 三雄近藤; Tetsuo Hasegawa; 哲夫長谷川; Mutsuro Nagai; 睦郎永井; Kazuo Suzuki; 和夫鈴木; Shigeki Sawada; 繁樹澤田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd; Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Corp; Proterial Ltd
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-05-19
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JP3325474B2

Abstract

(57)【要約】【課題】濾過装置を利用して従来の活性汚泥法におけ
る最終沈澱池による固液分離に伴う問題を解消した上
で、更に安定して良好な処理水質が得られる活性汚泥法
による汚水処理方法および循環式硝化脱窒方法を提供す
る。【解決手段】周囲壁の少なくとも一部としての通水性
の支持材から成る流入部と、開口としての流出部とを有
する中空状の濾過体であって、該支持材上に活性汚泥及
び濁質からなる濾過膜を形成して濾過を行う濾過体を、
生物反応槽内および最終沈澱池内の少なくとも一方に浸
漬配置し、後続槽との水頭差により該流出口を介して該
濾過体から処理済水を引き抜く活性汚泥法による汚水処
理方法において、処理対象とする原水中または生物反応
槽内のうちの少なくとも一方に凝集剤を添加することを
特徴とする汚水処理方法によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥法による
汚水処理方法および循環式硝化脱窒方法に関する。下水
等の汚水に空気を吹込み攪拌すると、種々の微生物が汚
水中の有機物を利用して繁殖し、凝集性のあるフロック
を形成する。これが活性汚泥と呼ばれるもので、細菌
類、原生動物、後生動物等の微生物の他に非生物性の無
機物から構成されている。

【０００２】活性汚泥を酸素の存在下で汚水と混合する
と、汚水中の有機物は、活性汚泥に吸着され、活性汚泥
を構成する微生物群の代謝機能により酸化および同化さ
れ、一部が活性汚泥に転換される。活性汚泥法では、生
物反応槽内において空気の吹込みや機械による水面の掻
き混ぜ、すなわちエアレーションにより酸素を供給し、
このときに生じる反応槽内の水流により活性汚泥を浮遊
状態に保っている。

【０００３】

【従来の技術】図１に従来の活性汚泥法による汚水処理
装置を示す。図示した汚水処理装置は最初沈澱池１、生
物反応槽２、および最終沈澱池３をこの順に配設し、反
応槽２内には図示しないエアレーション用の水中エアレ
ータや曝気管を浸漬配置した基本構成である。原水（汚
水）は図の左端から最初沈澱池１に流入し、最初沈澱池
１内で粗大な固形分を沈澱除去した後、生物反応槽２に
流入し、上記の生物反応により生成した活性汚泥フロッ
クが浮遊した混合液状態の被処理水となり、最終沈澱池
３内に流入し、ここで活性汚泥の沈澱により固液分離を
行い、上澄み部分を処理済水として排出する。最終沈澱
池３内で沈澱した活性汚泥は、ポンプＰにより反応槽２
内に返送し、一部は余剰汚泥として外部へ排出し処分す
る。

【０００４】しかし、従来の活性汚泥法には下記の点で
問題があった。 (1) 被処理水中にする活性汚泥フロック（浮遊物質（Ｓ
Ｓ:suspended solid))を最終沈澱池で沈澱除去する処理
にはＳＳの分離能力に限界があり、特に流入負荷の変動
時、冬場の生物機能低下時、合流式処理設備での流入負
荷増加時、バルキング発生時等には、処理済水の水質悪
化が避けられない。

【０００５】(2) 高度な処理水質が要求される場合に
は、最終沈澱池の後に、急速濾過器、ストレーナー等の
設備が必要になる。 (3) 最終沈澱池からの活性汚泥返送操作が必要である。 (4) 最終沈澱池でスカム発生、汚泥の浮上（硝化進行
時）等のトラブルが発生することがある。

【０００６】(5) 最終沈澱池自体が大きな設置面積を必
要とする。次に、図９に、従来の硝化脱窒装置の典型例
を示す。図示した硝化脱窒装置は、最初沈澱池１、反応
槽２、および最終沈澱池３をこの順に配設し、反応槽２
内には図示しないエアレーション用の水中エアレータや
曝気管、撹拌機等が配置されている。反応槽２は、上流
側の無酸素タンク（脱窒タンク）２１と下流側の好気タ
ンク（硝化タンク）２２とから成り、これらタンクは堰
２３で隔てられていて、無酸素タンク２１から好気タン
ク２２への流入は堰２３の上端を越えるオーバーフロー
Ａにより行われる。

【０００７】原水（汚水）は図の左端から最初沈澱池１
に流入し、最初沈澱池１内で粗大な固形分を沈澱除去す
る。循環式硝化脱窒プロセスは、最初沈澱池１からの流
入水と最終沈澱池３からの返送汚泥とを無酸素タンク２
１に流入させる一方、続く好気タンク２２の硝化混合液
の一部を導管Ｂにより無酸素タンク２１へ循環するとい
う処理方式である。好気タンク２２では、流入するアン
モニア性窒素が亜硝酸性もしくは硝酸性の窒素に酸化さ
れ、無酸素タンク２１では、これらの酸化態の窒素が流
入水中の有機物の酸化反応によって窒素ガスに還元され
る。反応槽２で硝化脱窒後、最終沈澱池３で沈降分離し
た上澄を処理済水として排出する。

【０００８】標準的な都市下水であれば、脱窒のための
水素供与体（メタノールなど）やｐＨ調整用のアルカリ
剤（水酸化ナトリウムなど）の添加は必要としないが、
流入水の水質によっては、これらを考慮する必要があ
る。下水中の有機物の一部は、脱窒反応で分解除去され
るため、硝化促進型活性汚泥法と比べてＢＯＤ除去のた
めの酸素供給量を少なくすることができる。

【０００９】なお、窒素除去率を向上させるために、二
段循環方式がある。この方式では、無酸素タンクおよび
好気タンクの組を二段直列に配置して、流入水を各段の
無酸素タンクにステップ流入させることにより、高いＭ
ＬＳＳ濃度と長いＳＲＴを可能にしたものである。この
ような操作により、前段の硝化タンクからの流出水を後
段の無酸素タンクで受け入れることが可能となり、高い
窒素除去率を得ることができる。

【００１０】しかし、上記従来の循環式硝化脱窒プロセ
スには下記の(1) 〜(4) の点で問題があった。 (1) 反応タンクのＭＬＳＳ濃度を活性汚泥法よりも高く
２，０００〜３，０００ｍｇ／Ｌに保つ必要があり、し
たがって最終沈澱池の流入固形物負荷が大きくなるた
め、水面積負荷を小さくとる必要がある。

【００１１】そのため、既存の最終沈澱池を用いてこの
プロセスを適用することは、負荷が過剰になるため不可
能であった。 (2) 処理水ＳＳが多い場合には、反応タンクの後段に濾
過機を設置する必要がある。 (3) 最終沈澱池での返送汚泥操作を必要とする。

【００１２】(4) 最終沈澱池で、脱窒ガスによる汚泥の
浮上が発生する。これら従来の問題を解決すべく、特開
平５−１８５０７８号公報には、間隔保持用の通水性多
孔質材を間に介在させて重ね合わせた通水性シートの周
囲を密封して形成した袋状の濾過体を曝気槽内に曝気部
の上方に配置して処理水中に浸漬配設し、前記濾過体内
より低い水頭差により濾過水を低い吸引力で引き抜く吸
引管を前記曝気槽の外部に導出させた曝気槽の濾過装置
が提案されている。

【００１３】しかし、上記提案の濾過装置を用いても、
急激な水温低下や水質変化があった場合には、良好な処
理水質が安定して得られないという問題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記提案の
濾過装置を利用して従来の活性汚泥法における最終沈澱
池による固液分離に伴う問題を解消した上で、更に安定
して良好な処理水質が得られる活性汚泥法による汚水処
理方法および循環式硝化脱窒方法を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本願第１
発明によれば、周囲壁の少なくとも一部としての通水性
の支持材から成る流入部と、開口としての流出部とを有
する中空状の濾過体であって、該支持材上に活性汚泥及
び濁質からなる濾過膜を形成して濾過を行う濾過体を、
生物反応槽内および最終沈澱池内の少なくとも一方に浸
漬配置し、後続槽との水頭差により該流出口を介して該
濾過体から処理済水を引き抜く活性汚泥法による汚水処
理方法において、処理対象とする原水中または生物反応
槽内のうちの少なくとも一方に凝集剤を添加することを
特徴とする汚水処理方法によって達成される。

【００１６】また上記の目的は、本願第２発明によれ
ば、被処理水の流入側に無酸素域を、処理済水の流出側
に好気域を有する生物反応槽を用い、該好気域内の硝化
混合液の一部を該無酸素域へ循環させて該被処理水中の
窒素を除去する循環式硝化脱窒方法であって、通水性の
支持材で周囲壁の少なくとも一部を構成した中空状の濾
過体を、該好気域内または後続の最終沈澱池内の少なく
とも一方に浸漬配置し、該支持材上に硝化汚泥及び濁質
からなる濾過膜を形成させ、後続槽との水頭差により該
濾過膜を介して該濾過体内へ処理済水を流入させ且つ該
濾過体内から該処理済水を引き抜く循環式硝化脱窒方法
において、処理対象とする原水中または生物反応槽内の
うちの少なくとも一方に凝集剤を添加することを特徴と
する循環式硝化脱窒方法によっても達成される。

【００１７】本願第１および第２の発明に用いる濾過体
を構成する通水性の支持材として、金属製、合成樹脂製
あるいはセラミックス製の網、不織布、織布、膜、多孔
体を用いることが便利である。その中でも特に金属網、
合成樹脂製の不織布をシート状にして用いることが好ま
しい。

【００１８】

【作用】先ず、本発明の前提として濾過体を用いた汚水
処理により下記の作用が得られる。すなわち、本願第１
発明の汚水処理方法においては、上記の濾過体を、生物
反応槽内および最終沈澱池内の少なくとも一方に浸漬配
置し、従来は最終沈澱池で行っていた固液分離の一部ま
たは全部を濾過体により行う。

【００１９】また本願第２発明の循環式硝化脱窒方法に
おいては、上記の濾過体を、生物反応槽の好気域内およ
び最終沈澱池内の少なくとも一方に浸漬配置し、従来は
最終沈澱池で行っていた固液分離の一部または全部を濾
過体により行う。その際に、後続槽との水頭差により該
流出口を介して該濾過体から処理済水を引き抜くことに
より濾過を行うので、被処理水を駆動するための動力を
特に必要としない。

【００２０】上記構成により、本発明は浮上分離によら
ず濾過により固液分離を行うので、最終沈澱池により固
液分離に伴う前記従来の問題(1) 〜(5) を全て解消する
ことができる。すなわち、本発明は、浮上分離による固
液分離の限界を越えて高度の処理水質を得ることができ
るので上記問題(1) および(2) を解消できるし、最終沈
澱池を簡略化または省略することができるので上記問題
(3) 〜(5) を解消できる。

【００２１】上記前提に加えて、本発明の最も重要な特
徴は、処理対象となる原水中または生物反応槽内（もし
くはその好気域内）に凝集剤を添加する点にある。凝集
剤の添加により、活性汚泥のフロック化を進め、良好な
濾過膜（生物膜あるいはダイナミック膜）を支持材上に
形成させる。更に本発明のもう一つの大きな利点は、凝
集剤による燐の除去効果も同時に得られることである。

【００２２】すなわち、本発明に用いる凝集剤は従来か
ら一般に活性汚泥法における燐除去に用いられていたも
のである。活性汚泥法における燐除去の機構は、３価金
属イオンが下水中の燐酸イオンと反応して、難水溶性の
燐酸塩を生成する反応に基づいている。この反応は下式
で表される。Ｍ³⁺＋ＰＯ₄ ^3- → ＭＰＯ₄↓ 通常は、中性付近で沈澱物が生成するアルミニウム塩や
鉄(III) 塩が凝集剤として用いられる。

【００２３】このような原理に基づく燐除去プロセス
は、凝集剤と下水との混和、フロック形成、沈澱分離の
３段階が必要である。活性汚泥法においては、混和およ
びフロック形成は生物反応槽内の流れによって行われ、
生物フロックと渾然一体となったフロックを生成し、こ
れが最終沈澱池において沈澱分離される。本発明に適用
可能な凝集剤は活性汚泥法に適用可能なものであればよ
く、代表的なものとしては、硫酸アルミニウム、ポリ塩
化アルミニウム（ＰＡＣ）、塩化第二鉄、硫酸第一鉄等
がある。

【００２４】また、凝集剤の添加位置は、凝集剤として
アルミニウム塩、第二鉄塩を用いる場合は、反応槽の末
端部（下流端部）であり、凝集剤として第一鉄塩を用い
る場合は、第一鉄が反応槽末端部で全て第二鉄に酸化可
能な位置とする。一般に、凝集剤添加による汚泥の発生
量は、凝集剤としてアルミニウム塩を用いた場合は、添
加したアルミニウム量の５倍程度のＳＳが、鉄塩を用い
た場合は添加して鉄の３．５倍程度のＳＳが発生する。

【００２５】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に詳細に説
明する。〔実施例１〕図２に、本願第１発明の方法を行うための
汚水処理装置の一例を示す。図１と対応する部分は図１
中と同じ参照番号を付してある。

【００２６】図示した汚水処理装置は、最初沈澱池１、
生物反応槽２、および緩衝槽４をこの順に配設し、反応
槽２内には図示しないエアレーション用の水中エアレー
タや曝気管の他に、１組の濾過体５を浸漬配置した基本
構成である。原水（汚水）は図の左端から最初沈澱池１
に流入し、最初沈澱池１内で粗大な固形分を沈澱除去し
た後、生物反応槽２に流入し、上記の生物反応により生
成した活性汚泥フロックが浮遊した混合液状態の被処理
水となり、後続の緩衝槽４との水頭差により濾過体５内
に吸引されて流入し、ここで濾過により固液分離され、
緩衝槽４を経て処理済水として排出される。緩衝槽４内
の水位により、濾過に必要な水頭差が安定して維持され
る。

【００２７】図３〜図６に、本発明の汚水処理装置の生
物反応槽２における１組の濾過体５の配置を示す。図３
は平面図、図４は図３の線IV−IVにおける断面図、図５
は図３の線V −V における断面図、図６は図３の線VI−
VIにおける断面図である。反応槽２は、その中央にある
中間隔壁２Ａによって上層部と下層部を除く中間深さの
範囲が左右に分離されている。最初沈澱池１からの被処
理水導入管１Ａにより導入された被処理水が、中間隔壁
２Ａの上端２ＡＵより高い水位２Ｗに維持されている。
すなわち、槽２は、被処理水の水位２Ｗと隔壁２Ａの上
端２ＡＵとの間の上層部は被処理水が連通している。ま
た、隔壁２Ａの下端２ＡＬと槽２の底面２Ｂとの間でも
被処理水が連通している。

【００２８】槽２の中間隔壁２Ａより右の区域（図６）
には多数の曝気管６が槽２のほぼ全長にわたって並べて
（図３，図５）浸漬配置されている。濾過体５はその厚
さ方向に４個を並立させて１組としてあり、槽２内の中
間隔壁２Ａを挟んで曝気管６とは反対側になる左の区域
（図６）の下流部分（図３，図４で右側）に浸漬配置さ
れている。

【００２９】図２に示した最初沈澱池１からの被処理水
は、導入管１Ａ（図３，図５）を通り、生物反応槽２の
上流端（図３，図５で左側）の右区域（図６）に導入さ
れ、曝気管６の曝気により右区域内で上昇流（矢印Ｆ
１）となり、隔壁２Ａの上を矢印Ｆ２方向に越え、濾過
体５のある左区域に入って下降流（矢印Ｆ３）となり、
隔壁２Ａの下を潜って右区域に戻るサイクルの旋回流を
形成しながら、槽２内を上流部から下流部（図３〜図５
の左側から右側）へ移動する。

【００３０】図７に、図４の濾過体５の部分の拡大断面
図を示す。図７の矢印Ｆ３は図４に示した被処理水の下
降流を示す。１組を成す４個の濾過体５はそれぞれ、構
造部材５１の側面に所定範囲の目開きおよび厚さを持つ
支持材５２を密着固定したものである。構造部材５１
は、偏平な中空体であり、上端は閉鎖され下端は流出口
５４として開口しており、側面には多数の流入口５１Ａ
が開口している。支持材５２上には、後に詳細に説明す
る濾過膜が活性汚泥により形成される。被処理水は支持
材５２を透過する際に上記の濾過膜により固液分離さ
れ、透過部分が構造部材５１側面の流入口５１Ａを通っ
て濾過体５の内部に流入し、下端の流出口５４から排出
管５５に集まって、後続の槽または導管へ導かれる。

【００３１】図８に示すように、支持材５２上には活性
汚泥及び濁質が濃縮して濾過膜が形成される。図示を簡
単にするために図８では構造部材５１は省略してある。
本実施例においては、濾過体５を被処理水の旋回流Ｆの
下降流部分Ｆ３に配置した。次に、図２に示した配置の
本実施例の汚水処理装置により汚水処理を行った結果の
一例を説明する。

【００３２】原水は、ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１３
０ｍｇ／Ｌの下水であった。実効容量１ｍ³の生物反応
槽内の下流部の、被処理水旋回流の下降流部分に、側面
面積４０ｃｍ×４０ｃｍの濾過体を浸漬配置し、１ｍ／
日の透過流速で、自然流下で処理済水を取り出した。濾
過体の支持材としては、目開きが分離粒径４０μｍで厚
さが０．３ｍｍのポリエステル製不織布を用いた。水頭
差（損失水頭）は２０ｃｍであった。最終沈澱池の実効
容量は５００Ｌであった。

【００３３】凝集剤としてポリ硫酸第二鉄を、鉄の量と
して７ｍｇ／Ｌの添加量で、薬注ポンプにより反応槽内
に連続投入した。その結果、得られた処理水質はＢＯＤ
８ｍｇ／Ｌ、ＳＳ５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ１．５ｍｇ／Ｌで
あった。比較として、凝集剤を添加しない以外は上記と
同一条件で処理を行った。

【００３４】その結果、得られた処理水質はＢＯＤ８ｍ
ｇ／Ｌ、ＳＳ５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ０．２ｍｇ／Ｌであっ
た。このように、本発明にしたがって凝集剤を添加する
ことにより、ＢＯＤおよびＳＳは同等レベルに確保した
上で、燐の除去が促進された。凝集剤は貯留槽内に貯留
し、本実施例のように薬注ポンプにより投入する添加方
法が効率的で確実である。

【００３５】凝集剤の添加は連続投入でも間欠投入でも
よい。但し、連続投入の場合は燐の除去および安定した
処理が継続して行えるが、間欠投入の場合は燐の除去効
果については投入後一定期間のみ有効である。燐除去作
用の低下時あるいは処理悪化時にのみ投入する形の間欠
投入もできる。〔実施例２〕実施例１と同じ装置を用いて、原水の水質
を変動させて処理を行った。すなわち、原水のＢＯＤ３
００ｍｇ／Ｌに増加して２日間供給し、その後３日間は
ＢＯＤ１８０ｍｇ／Ｌに戻し、再度ＢＯＤ３００ｍｇ／
Ｌに上げて２日間供給して、活性汚泥を悪化させた。

【００３６】凝集剤として、実施例１と同様に、ポリ硫
酸第二鉄を鉄の量として７ｍｇ／Ｌの添加量で、薬注ポ
ンプにより反応槽内に連続投入した。その結果、得られ
た処理水質はＢＯＤ８ｍｇ／Ｌ、ＳＳ５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−
Ｐ０．２ｍｇ／Ｌであった。比較として、凝集剤を添加
しない以外は上記と同一条件で処理を行った。

【００３７】その結果、得られた処理水質はＢＯＤ１５
ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ１．７ｍｇ／Ｌで
あった。このように本発明にしたがって凝集剤を添加す
ることにより、原水の水質が変動しても安定して良好な
処理水質が得られると共に、燐除去効果も得られた。
〔実施例３〕図１０に、本願第２発明の方法を行うため
の循環式硝化脱窒装置の一例を示す。図９の従来装置と
対応する部分については同一の参照符号を付した。

【００３８】図示した硝化脱窒装置は、最初沈澱池１、
反応槽２、および緩衝槽４をこの順に配設し、反応槽２
内には図示しないエアレーション用の水中エアレータや
曝気管、撹拌機等が配置されている。反応槽２は、上流
側の無酸素タンク（脱窒タンク）２１と下流側の好気タ
ンク（硝化タンク）２２とから成り、これらタンクは堰
２３で隔てられていて、無酸素タンク２１から好気タン
ク２２への流入は堰２３の上を越えるオーバーフローＡ
により行われる。

【００３９】更に、反応槽２の好気タンク２２内には、
濾過体５が浸漬配置されている。原水（汚水）は図の左
端から最初沈澱池１に流入し、最初沈澱池１内で粗大な
固形分を沈澱除去する。最初沈澱池１からの流入水と最
終沈澱池３からの返送汚泥とを無酸素タンク２１に流入
させる一方、続く好気タンク２２の硝化混合液の一部を
導管Ｂにより無酸素タンク２１へ循環する。好気タンク
２２では、流入するアンモニア性窒素が亜硝酸性もしく
は硝酸性の窒素に酸化され、無酸素タンク２１では、こ
れらの酸化態の窒素が流入水中の有機物の酸化反応によ
って窒素ガスに還元される。硝化脱窒後の被処理水は、
好気タンク２２内に浸漬配置された濾過体５で濾過によ
り固液分離された後、緩衝槽４を経て処理済水として排
出される。緩衝槽４内の水位により、濾過に必要な水頭
差が安定して維持される。

【００４０】図１１〜図１４に、本発明の循環式硝化脱
窒装置の反応槽２における１組の濾過体５の配置を示
す。図１１は平面図、図１２は図１１の線IV−IVにおけ
る断面図、図１３は図１１の線V −V における断面図、
図１４は図１１の線VI−VIにおける断面図である。な
お、図１１〜図１４においては、循環用の導管Ｂは図示
を省略した。

【００４１】反応槽２は、長さのほぼ中央にある堰２３
によって、無酸素タンク２１と好気タンク２２とに仕切
られており、更に幅の中央にある中間隔壁２Ａによって
上層部と下層部を除く中間深さの範囲が左右に分離され
ている。最初沈澱池１から導入管１Ａにより無酸素タン
ク２１内に導入された被処理水が、堰２３の上端によっ
て、中間隔壁２Ａの上端２ＡＵより高い水位２Ｗ１に維
持されている（図１２，図１３）。また堰２３を越えて
オーバーフローＡにより好気タンク２２内に流入した被
処理水は、中間隔壁２Ａの上端２ＡＵより高いが無酸素
タンク２１内の水位２Ｗ１よりは低い水位２Ｗ２に維持
されている。すなわち、槽２は、無酸素タンク２１内で
も好気タンク２２内でも、被処理水の水位２Ｗ１または
２Ｗ２と隔壁２Ａの上端２ＡＵとの間の上層部は被処理
水が連通している。また、隔壁２Ａの下端２ＡＬと槽２
の底面２Ｂとの間でも被処理水が連通している。

【００４２】槽２の中間隔壁２Ａより右の区域（図１
４）には、無酸素タンク２１内には機械的攪拌機７が、
好気タンク２２内には多数の曝気管６が浸漬配置されて
いる（図１１，図１３）。濾過体５はその厚さ方向に４
個を並立させて１組としてあり、好気タンク２２内にお
いて、中間隔壁２Ａを挟んで曝気管６とは反対側になる
左の区域（図１４）の、下流部分（図１１，図１２で右
側）に浸漬配置されている。

【００４３】図１０に示した最初沈澱池１からの被処理
水は、導入管１Ａ（図１１，図１３）を通り、無酸素タ
ンク２１の上流端（図１１，図１３で左側）の右区域
（図１４）に導入され、攪拌機７により右区域内で上昇
流（図１３の矢印Ｆ１１）となり、隔壁２Ａの上を図１
１の矢印Ｆ１２方向に越え、左区域に入って下降流（図
１２の矢印Ｆ１３）となり、隔壁２Ａの下を潜って右区
域に戻るサイクルの旋回流を形成する。好気タンク２２
内においても同様に、曝気管６により右区域内で上昇流
（図１３の矢印Ｆ２１）となり、隔壁２Ａの上を図１１
の矢印Ｆ２２方向に越え、濾過体５のある左区域に入っ
て下降流（図１２の矢印Ｆ２３）となり、隔壁２Ａの下
を潜って右区域に戻るサイクルの旋回流（図１４のＦ
２）を形成する。

【００４４】このように濾過体５は好気タンク２２内に
おいて旋回流の下降流Ｆ２３の部分に配置されるが、こ
れは、後に詳細に説明するように、濾過体５の構成部材
である濾過膜を安定して形成および維持するためであ
る。図１５に、図１２の濾過体５の部分の拡大断面図を
示す。図１５の矢印Ｆ２３は図１２に示した被処理水の
下降流を示す。１組を成す４個の濾過体５はそれぞれ、
構造部材５１の側面に支持材５２を密着固定したもので
ある。構造部材５１は、偏平な中空体であり、上端は閉
鎖され下端は流出口５４として開口しており、側面には
多数の流入口５１Ａが開口している。支持材５２上に
は、後に詳細に説明する濾過膜が形成される。被処理水
は支持材５２を透過する際に上記の濾過膜により固液分
離され、透過部分が構造部材５１側面の流入口５１Ａを
通って濾過体５の内部に流入し、下端の流出口５４から
排出管５５に集まって、後続の槽または導管へ導かれ
る。

【００４５】本実施例においては、好気タンク２２内に
おいて濾過体５を被処理水の旋回流Ｆの下降流部分Ｆ２
３に配置した。次に、図１０に示した配置の本実施例の
装置により処理を行った結果の一例を説明する。原水は
ＢＯＤ１６０ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１２０ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ３
ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ２５ｍｇ／Ｌ、の下水であった。実効
容量１ｍ³の反応槽２を前段５００Ｌ分を無酸素タンク
２１、後段５００Ｌ分を好気タンク２２とした。好気タ
ンク２２内の、被処理水旋回流の下降流部分に、側面面
積４０ｃｍ×４０ｃｍの濾過体を浸漬配置し、１ｍ／日
の透過流速で、自然流下で処理済水を取り出した。濾過
体の支持材としては、目開きが分離粒径２０μｍで厚さ
が０．４ｍｍのポリエステル製不織布を用いた。水頭差
（損失水頭）は２０ｃｍであった。

【００４６】凝集剤として、実施例１と同様に、ポリ硫
酸第二鉄を鉄の量として７ｍｇ／Ｌの添加量で、薬注ポ
ンプにより反応槽内に連続投入した。その結果、得られ
た処理水質はＢＯＤ６ｍｇ／Ｌ、ＳＳ３ｍｇ／Ｌ、Ｔ−
Ｐ０．２ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ５ｍｇ／Ｌであった。比較と
して、凝集剤を添加しない以外は上記と同一条件で処理
を行った。

【００４７】その結果、得られた処理水質はＢＯＤ７ｍ
ｇ／Ｌ、ＳＳ４ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ１．５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−
Ｎ５ｍｇ／Ｌであった。このように、本発明にしたがっ
て凝集剤を添加することにより、ＢＯＤおよびＳＳは同
等レベルに確保した上で、燐の除去が促進された。〔実
施例４〕実施例３と同じ装置を用いて、原水の水質を変
動させて処理を行った。すなわち、原水のＢＯＤ３００
ｍｇ／Ｌに増加して２日間供給し、その後３日間はＢＯ
Ｄ１８０ｍｇ／Ｌに戻し、再度ＢＯＤ３００ｍｇ／Ｌに
上げて２日間供給して、活性汚泥を悪化させた。

【００４８】凝集剤として、実施例１と同様に、ポリ硫
酸第二鉄を鉄の量として７ｍｇ／Ｌの添加量で、薬注ポ
ンプにより反応槽内に連続投入した。その結果、得られ
た処理水質はＢＯＤ６ｍｇ／Ｌ、ＳＳ４ｍｇ／Ｌ、Ｔ−
Ｐ０．２ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｎ６ｍｇ／Ｌであった。比較と
して、凝集剤を添加しない以外は上記と同一条件で処理
を行った。

【００４９】その結果、得られた処理水質はＢＯＤ１４
ｍｇ／Ｌ、ＳＳ１５ｍｇ／Ｌ、Ｔ−Ｐ１．６ｍｇ／Ｌ、
Ｔ−Ｎ１８ｍｇ／Ｌであった。このように本発明にした
がって凝集剤を添加することにより、原水の水質が変動
しても安定して良好な処理水質が得られると共に、燐除
去効果も得られた。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の汚水処理
方法および循環式硝化脱窒方法によれば、従来の活性汚
泥法における最終沈澱池による固液分離に伴う問題を解
消した上で、更に安定して良好な処理水質が得られる。
更に、燐除去効果も併せて得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来の活性汚泥法による汚水処理装置
を示す配置図である。

【図２】図２は、本発明の活性汚泥法による汚水処理装
置の一例を示す配置図である。

【図３】図３は、本発明の汚水処理装置の生物反応槽に
おける濾過体の配置を示す平面図である。

【図４】図４は、図３の線IV−IVにおける断面図であ
る。

【図５】図５は、図３の線V −V における断面図であ
る。

【図６】図６は、図３の線VI−VIにおける断面図であ
る。

【図７】図７は、図４の濾過体の部分の拡大断面図であ
る。

【図８】図８は、支持材を模式的に示す断面図である。

【図９】図９は、従来の循環式硝化脱窒装置を示す配置
図である。

【図１０】図１０は、本発明の循環式硝化脱窒装置の一
例を示す配置図である。

【図１１】図１１は、本発明の循環式硝化脱窒装置の反
応槽における濾過体の配置を示す平面図である。

【図１２】図１２は、図１１の線IV−IVにおける断面図
である。

【図１３】図１３は、図１１の線V −V における断面図
である。

【図１４】図１４は、図１１の線VI−VIにおける断面図
である。

【図１５】図１５は、図１２の濾過体の部分の拡大断面
図である。

【符号の説明】

１…最初沈澱池１Ａ…最終沈澱池からの被処理水導入管２…生物反応槽２１…無酸素タンク２２…好気タンク２３…堰２Ａ…中間隔壁２ＡＵ…隔壁２Ａの上端２ＡＬ…隔壁２Ａの下端２Ｂ…反応槽２の底面２Ｗ…水位２Ｗ１…無酸素タンク２１内の水位２Ｗ２…好気タンク２２内の水位３…最終沈澱池４…緩衝槽５…濾過体５１…構造部材５１Ａ…流入口５２…支持材５３…濾過膜５４…流出口５５…排出管６…曝気管７…機械的攪拌機Ｆ…旋回流Ｆ１…旋回流Ｆの上昇流部分Ｆ３…旋回流Ｆの下降流部分Ｆ１１，Ｆ２１…旋回流の上昇流部分Ｆ１３，Ｆ２３…旋回流の下降流部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000005083 日立金属株式会社東京都千代田区丸の内２丁目１番２号 (71)出願人 000001063 栗田工業株式会社東京都新宿区西新宿３丁目４番７号 (72)発明者大同均東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者田島規行東京都新宿区西新宿二丁目８番１号東京都下水道局内 (72)発明者高橋直哉千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者近藤三雄東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者長谷川哲夫埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者永井睦郎埼玉県熊谷市三ケ尻5200番地日立金属株式会社熊谷工場内 (72)発明者鈴木和夫東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内 (72)発明者澤田繁樹東京都新宿区西新宿３丁目４番７号栗田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周囲壁の少なくとも一部としての通水性
の支持材から成る流入部と、開口としての流出部とを有
する中空状の濾過体であって、該支持材上に活性汚泥及
び濁質からなる濾過膜を形成して濾過を行う濾過体を、
生物反応槽内および最終沈澱池内の少なくとも一方に浸
漬配置し、後続槽との水頭差により該流出口を介して該
濾過体から処理済水を引き抜く活性汚泥法による汚水処
理方法において、処理対象とする原水中または生物反応槽内のうちの少な
くとも一方に凝集剤を添加することを特徴とする汚水処
理方法。
【請求項２】前記支持材が金属網または不織布から成
ることを特徴とする請求項３記載の汚水処理方法。
【請求項３】被処理水の流入側に無酸素域を、処理済
水の流出側に好気域を有する生物反応槽を用い、該好気
域内の硝化混合液の一部を該無酸素域へ循環させて該被
処理水中の窒素を除去する循環式硝化脱窒方法であっ
て、通水性の支持材で周囲壁の少なくとも一部を構成し
た中空状の濾過体を、該好気域内または後続の最終沈澱
池内の少なくとも一方に浸漬配置し、該支持材上に硝化
汚泥及び濁質からなる濾過膜を形成させ、後続槽との水
頭差により該濾過膜を介して該濾過体内へ処理済水を流
入させ且つ該濾過体内から該処理済水を引き抜く循環式
硝化脱窒方法において、処理対象とする原水中または生物反応槽内のうちの少な
くとも一方に凝集剤を添加することを特徴とする循環式
硝化脱窒方法。
【請求項４】該支持材が金属網または不織布から成る
ことを特徴とする請求項３記載の循環式硝化脱窒方法。