JPH10286565A

JPH10286565A - 水処理装置

Info

Publication number: JPH10286565A
Application number: JP10117097A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Miyanoshita; 友明宮ノ下
Original assignee: Organo Corp; Japan Organo Co Ltd
Current assignee: Organo Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】洗浄排水を効率的に後処理する装置を備え、
しかも水回収率が高い水処理装置を提供する。【解決手段】本水処理装置は、膜濾過装置と、膜濾過
装置に付属させる凝集沈澱装置４０とから構成されてい
る。凝集沈澱装置４０は、膜濾過装置から流出した洗浄
排水を濃縮する装置であって、膜濾過装置から出た洗浄
排水を貯水する洗浄排水タンク４２、洗浄排水タンクか
ら洗浄排水を送水する洗浄排水ポンプ４４、凝集剤溶液
を収容する凝集剤溶液タンク４６及び凝集剤溶液を送液
する凝集剤注入ポンプ４８からなる凝集剤注入設備、薬
品混和槽５０、並びに凝集沈澱槽５２を備えている。更
に、凝集沈澱装置４０は、一次処理水を膜濾過装置の入
口に戻す設備を備え、凝集沈澱槽５２の底部から排出し
た汚泥水を収容する汚泥水タンク５４、汚泥水を脱水し
て汚泥を分離するプレス式脱水機５６、及び脱水機に汚
泥水を送水する汚泥水ポンプ５８を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原水の膜濾過によ
り透過水を処理水として得るようにした膜濾過装置を有
する水処理装置に関し、更に詳細には、原水の膜濾過工
程と濾過膜の洗浄工程とを交互に行う膜濾過装置を有す
る水処理装置であって、洗浄工程から流出する洗浄排水
の後処理を必要とし、特に、懸濁物を多量に含む河川
水、湖沼水、ダム水、工業用水、下廃水処理水等を原水
としているために、濾過膜の目詰まりが速やかに進行
し、従って洗浄工程の頻度が高く、洗浄排水の量が多く
なる場合に最適な水処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】膜濾過装置は、濾過膜を使って被処理水
を膜透過させ、被処理水中の異物、例えば微細な粒子状
の懸濁物を濾過膜により捕捉しつつ透過水を処理水とし
て得る装置であって、異物が微細な固体粒子であっても
確実に補足して清浄な処理水を比較的効率良く得ること
ができることから、近年、上水及び排水の除濁処理等を
含む種々の分野で利用されている。ところで、被処理水
を膜濾過する過程で、濾過膜は捕捉した被処理水中の異
物のために徐々に目詰まりし、濾過膜を透過する被処理
水の通水差圧が上昇する。そこで、通水差圧が所定の差
圧に到達した時点、或いは膜濾過工程を所定時間行った
時点、更には所定の被処理水の水量を透過させた時点等
で、通常、濾過膜を洗浄して、膜濾過機能の回復を図っ
ている。

【０００３】濾過膜の洗浄工程では、膜濾過工程での水
の流れとは逆に、濾過膜の２次側、即ち透過水流出側か
ら濾過膜の１次側、即ち被処理水流入側に洗浄媒体、例
えば洗浄水を透過させ、それにより濾過膜の一次側の膜
面に付着した異物を濾過膜から剥離している。洗浄水に
は、主として透過水、或いは時として透過水と気体との
混合流体を使用し、透過水を濾過膜に透過させる際に
は、空気等の気体で透過水を押圧しつつ透過させること
もある。剥離した異物は、被処理水及び／又は洗浄水と
共に洗浄排水として外部に排出される。

【０００４】ここで、図４を参照して、膜濾過装置の構
成を説明する。膜濾過装置１０は、被処理水を貯水する
被処理水タンク１２と、被処理水を送水する被処理水ポ
ンプ１４と、限外濾過膜（ＵＦ膜）を濾過膜とした中空
糸膜モジュール１６と、処理水を貯水する処理水タンク
１８と、洗浄水を送水する洗浄水ポンプ２０とを備えて
いる。膜モジュール１６は、クロスフロー型であって、
濾過膜の一次側の一方の端部（図４では、下端）には被
処理水を導入する被処理水管２２が、二次側には透過水
を処理水として処理水タンク１８に流出する処理水管２
４が、一次側の他方の端部（図４では、上端）には非透
過水、即ち懸濁物の濃度の高い濃縮水を被処理水タンク
１２に戻す濃縮水管２６がそれぞれ接続されている。ま
た、洗浄水を濾過膜の２次側に導入するために洗浄水管
２８が処理水タンク１８から洗浄水ポンプ２０を経て処
理水管２４に接続され、洗浄排水を外部に排出する洗浄
排水管３０が被処理水管２２から分岐している。

【０００５】膜濾過工程では、被処理水は、被処理水タ
ンク１２から被処理水ポンプ１４により中空糸膜モジュ
ール１６に送水され、濾過膜を透過した透過水は処理水
として処理水タンク１８に入り、洗浄水として使用され
た処理水以外の処理水は外部に送水される。濾過膜を透
過しなかった被処理水は濁度の高い濃縮水としてなって
原水タンク１２に戻る。中空糸膜モジュール１６の通水
差圧が上昇し、例えば所定圧力に達した時点で、膜濾過
工程から濾過膜の洗浄工程に移行する。洗浄工程では、
処理水を洗浄水として処理水タンク１８から洗浄水ポン
プ２０により導入して濾過膜の２次側から１次側に透過
させ、それにより濾過膜の一次側の膜面に付着した異物
を濾過膜から剥離する。剥離した異物は、洗浄水及び／
又は被処理水に同伴し、洗浄排水として洗浄排水管３０
を経て外部に排出される。外部に排出された洗浄排水
は、濾過膜から剥離した異物を含んで濁度が高くなって
いるので、洗浄排水の排出量が極めて少量の場合を除い
て、後処理せずにそのまま河川等に放流することは、安
全上及び環境上から好ましくない。例えば、１リットル
当たりの原水のＳＳ（固形の懸濁物）を１０mg前後とす
ると、通常の膜濾過装置では、水回収率が９０％前後で
あるから、洗浄排水のＳＳはおよそ１リットル当たり１
００mgとなり、汚泥濃度は０．０１％程度になる。そこ
で、従来は、沈降分離又は機械的脱水により洗浄排水を
固形分と濁度の低い水とに固液分離したり、天日乾燥に
より水分を蒸発させて汚泥を濃縮したりしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の水処
理装置の膜濾過装置には、洗浄排水に関して次の問題が
あった。第１には、洗浄排水の後処理が技術的に難しい
という問題であった。すなわち、洗浄排水中の固形物濃
度、つまり汚泥濃度は、そのまま放流するには濃度が高
いものの、固液分離したり蒸発処理したりするには濃度
が低過ぎて、脱水処理や天日乾燥処理の効率が非常に悪
く、その結果、固液分離のために大きな設備と広い敷地
が必要になりコストが嵩んだ。そこで、新たな方法とし
て、回転式平膜や浸漬式膜等を用い、固形分を膜に堆積
させないように膜上の固形分を除去しつつ洗浄排水を濾
過処理する非ケーキ濾過法が提案されている。この方法
は、処理速度が主として水の膜透過速度に依存し、洗浄
排水の汚泥濃度が１０数％程度までは、処理速度（乾燥
固形物の容積／膜の単位面積／単位時間）が汚泥濃度の
変化とは無関係にほぼ一定である。従って、回転式平膜
や浸漬式膜を用いた方法は、洗浄排水のように汚泥濃度
が低い場合には、処理効率が著しく低く、しかも、膜に
付着した固形分を除去するためにエネルギーの消費量が
洗浄排水の処理量に比べて多く、実用化を図るには経済
性が低いという問題があった。第２には、水処理装置の
水回収率が低いという問題である。従来の洗浄工程で
は、洗浄水として透過水を使用し、それを洗浄排水とし
て外部に排出している。洗浄水の所要水量は、被処理水
の水質、濾過膜の種類等により異なるが、通常、被処理
水の５〜２０％に達するので、従って、それだけ、水処
理装置の水回収率が低くなる。

【０００７】以上のような事情に応えて、本発明の目的
は、洗浄排水を効率的に後処理する装置を備え、しかも
水回収率が高い水処理装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、洗浄排水を
経済的に後処理するためには、洗浄排水を濃縮して汚泥
濃度の高い汚泥水を取り出し、汚泥水から更に汚泥分を
分離することが有効であると考えた。ところで、従来の
遠心濃縮装置や膜濃縮装置は、設置面積が比較的小さい
ものの、エネルギー消費量が高く、常用の凝集沈澱装置
は、広い設置面積を必要とするので、洗浄排水の濃縮方
法としては不都合である。また、上述の回転式平膜や浸
漬式膜等を用いて経済的に引き合うベースで洗浄排水を
濃縮するためには、数％の汚泥濃度が必要であるから、
洗浄排水を予め１００倍以上に濃縮する前処理が必要が
あって、プロセスが複雑になると共に費用が嵩むので、
これらの方法も洗浄排水の濃縮方法としては不適当であ
る。そこで、本発明者は、洗浄排水の濃縮には、通常の
凝集沈澱法に代えて、沈降分離作用と充填材による凝集
作用とを相互補完的に行って効率良く洗浄排水を濃縮す
る接触材充填型凝集沈澱装置を採用することを着想し、
実験を重ねて本発明を完成するに到った。

【０００９】上記目的を達成するために、本発明に係る
水処理装置は、被処理水を濾過膜により膜濾過し、被処
理水中の異物を濾過膜で捕捉しつつ処理水として透過水
を得る膜濾過工程と、濾過膜を洗浄水で洗浄して濾過膜
から捕捉された異物を剥離し、更に剥離した異物を含む
洗浄排水を排出する洗浄工程とを交互に行う膜濾過装置
を備えた水処理装置において、膜濾過装置から排出され
た洗浄排水を送水する送水手段と、洗浄排水に凝集剤を
添加する添加手段と、大きな空隙率を有する小片接触材
を集積させてなる接触材集積層を有し、凝集剤の添加さ
れた洗浄排水を導入して接触材集積層内を上向流で通水
し、洗浄排水中の懸濁物を凝集、分離して、洗浄排水を
清浄化し、一次処理水として流出すると共に分離した懸
濁物を含有する汚泥水を底部から流出させる凝集沈澱槽
とを有する凝集沈澱装置を備えることを特徴としてい
る。

【００１０】本水処理装置で処理する被処理水は、河川
水、湖沼水、ダム水、工業用水、下廃水処理水等であ
る。本発明で使用する膜濾過装置は、精密濾過膜（Ｍ
Ｆ）、限外濾過膜（ＵＦ）等の濾過膜を濾材として使用
し、洗浄水を使って濾過膜を洗浄することにより濾過膜
の濾過機能を回復する方式の膜濾過装置であれば良い。
濾過形式は、全量濾過式又はクロスフロー式のいずれで
も良い。また、濾過膜の材料は、例えばセラミック等の
無機系、或いはポリアクリルニトリル、酢酸セルロース
等の有機系のいずれでも良く、また濾過膜の構造は、チ
ューブ状、中空糸状、平膜状、スパイラル状のいずれで
も良い。

【００１１】本発明で洗浄排水の濃縮装置とした凝集沈
澱装置は、例えば出願人が特開平６−３０４４１１号公
報で開示しているような凝集沈澱装置であって、洗浄排
水を効率的に濃縮する。本凝集沈澱装置の主要部は、凝
集沈澱槽である。凝集沈澱槽は、沈降分離領域と、短尺
チューブ型接触材等の空隙率の大きな小片接触材を多数
ランダムに集積してなる層高が数１０cmから数１００cm
の接触材集積層を有する凝集沈澱領域とを有し、洗浄排
水は先ず沈降分離領域に流入し、次いで上向き流で凝集
沈澱領域を通水する。凝集沈澱槽に入る前に、洗浄排水
には凝集剤が添加されて、懸濁物が凝集しているので、
洗浄排水が流入した沈降分離領域で、先ず、大きな凝集
フロックが分離沈澱する。次いで、洗浄排水が凝集沈澱
領域を通過することにより、小さな流れ淀み領域が接触
材集積層内の接触材の下流領域に多数形成される。流れ
淀み領域内の懸濁物の顕著な凝集、沈澱作用により、洗
浄排水中に含まれる比較的大きな懸濁物（ＳＳ）が沈澱
し、更には、添加した凝集剤の凝集作用が助長されて、
懸濁物が集塊化し、懸濁物のフロックを形成して沈澱す
る。また、短尺チューブ型接触材の中空部及び短尺チュ
ーブ間に、懸濁物が付着、捕捉され、固液分離する。接
触材は、集積した状態で、接触材容積１ｍ³当たりの表
面積が２００ｍ²以上、好ましくは３００ｍ²以上にな
るような大きな空隙率と表面積を持つ内部中空状の接触
材が望ましく、例えば直径４〜１２mm程度で長さが１５
〜２０mm程度のプラスチック製の短尺チューブ型の接触
材、内部が中空の球体で球面に多数の孔を穿った球型の
充填材、あるいはテラレットパッキン等を使用できる。

【００１２】凝集剤の種類には、制約はないが、経済性
及び無害性から無機系凝集剤、例えばアルミニウム系の
凝集剤を使用する。アルミニウム系の凝集剤の添加率
は、ＡＬＴ比（洗浄排水濁度に対するアルミニウムの注
入量（mg／リットル）比）で０．００１〜０．０５の範
囲が適当である。

【００１３】膜濾過装置から排出された洗浄排水を凝集
沈澱装置に送水する送水手段は、制約はなく、例えばポ
ンプ、膜濾過装置からの直接圧入、又は膜濾過装置との
高低差による自然流入等である。洗浄排水タンクを設
け、一旦貯水するようにしても良い。洗浄排水に凝集剤
を添加する添加手段は、既知の手段であって、例えば凝
集沈澱装置に送水する洗浄排水送水管に凝集剤溶液を添
加しても良く、また混合槽を設け、そこで洗浄排水と凝
集剤溶液と混合するようにしても良い。必要に応じて、
凝集剤添加手段と凝集沈澱装置の間に懸濁物の凝結ない
し凝集を促進する手段、例えばラインミキサー、攪拌機
付き急速混和槽等を設けても良い。汚泥水を処理して汚
泥水を更に濃縮する濃縮手段を水処理装置に設ける際に
は、濃縮手段に制約はなく、従来の濃縮手段、例えば遠
心分離器、プレス式脱水機、回転式平膜、浸漬式膜等の
機械的脱水機、或いは天日乾燥法、加熱乾燥法等を使用
できる。

【００１４】凝集沈澱槽での洗浄排水の上向流の通水速
度は、２００ｍ／日〜８００ｍ／日（８〜３３ｍ³／ｍ²
／ｈｒ）、好ましくは、３００ｍ／日〜５００ｍ／日で
ある。凝集沈澱槽から流出する一次処理水中の懸濁物の
大きさは、おおよそ１００μm 以下になる。逆に言え
ば、洗浄排水中の１００μm 以上の懸濁物は、全て凝集
沈澱槽で捕捉されたことになる。本凝集沈澱装置は、従
来の高速凝集沈澱池等の２〜５ｍ³／ｍ²／ｈｒ程度の通
水速度に比べ、著しく高負荷で洗浄排水の濃縮処理がで
きるので、装置が小型化し、従って設置面積も小さい。
また、動力も殆ど必要としないので、従来の濃縮装置に
比べて運転費が嵩まない。

【００１５】本発明では、凝集沈澱装置から流出した一
次処理水を被処理水と共に膜濾過装置に導入することに
より、従来は外部に排出していた洗浄排水から水を回収
し、水処理装置の水回収率を高めることもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例本実施例は、本発明に係る水処理装置の実施例の一つで
あって、図１は本実施例の水処理装置の要部を構成する
凝集沈澱装置４０の構成を示すフローシートである。本
実施例の水処理装置では、図４に示した膜濾過装置１０
と、膜濾過装置１０に付属させる凝集沈澱装置４０とか
ら構成されている。膜濾過装置１０の構成は、前述の通
りであって、ここでは説明を省略する。凝集沈澱装置４
０は、膜濾過装置１０から流出した洗浄排水を濃縮する
装置であって、膜濾過装置１０から出た洗浄排水を貯水
する洗浄排水タンク４２、洗浄排水タンク４２から洗浄
排水を送水する洗浄排水ポンプ４４、凝集剤溶液を収容
する凝集剤溶液タンク４６及び凝集剤溶液を送液する凝
集剤注入ポンプ４８からなる凝集剤注入設備、薬品混和
槽５０、並びに凝集沈澱槽５２を備えている。更に、凝
集沈澱装置４０は、凝集沈澱槽５２の底部から排出した
汚泥水を収容する汚泥水タンク５４、汚泥水を脱水して
固形分を分離、濃縮するプレス式脱水機５６、及び、汚
泥水タンク５４から脱水機５６に汚泥水を送水する汚泥
水ポンプ５８を備えている。

【００１７】凝集剤溶液は、凝集剤溶液を貯液した凝集
剤タンク４６から凝集剤注入ポンプ４８によって薬品混
和槽５０内の洗浄排水に注入される。薬品混和槽５０
は、攪拌機６０を備え、凝集沈澱槽５２より高所に設置
された容器であって、洗浄排水を一次的に滞留させ、攪
拌機６０により洗浄排水を攪拌しながら洗浄排水と凝集
剤とを急速混和させ、凝集剤と混和した洗浄排水を高低
差により流入管６２を介して凝集沈澱槽５２に流入させ
る。

【００１８】凝集沈澱槽５２は、凝集剤添加によって洗
浄排水中に生成した微細凝集フロックを沈降分離、更に
凝集分離する槽であって、図２に示すように、下から、
順次、区画された洗浄排水の流入ゾーン６４、接触材集
積ゾーン６６、及び集水ゾーン６８から構成されてい
る。接触材集積ゾーン６６は、ゾーンの上部及び下部に
設けられた目板状の流出防止板７０、７２で区画され、
その間の領域に、図３に示すような空隙率の大きい短尺
チューブ形状の比較的比重の小さいプラスチック製小片
接触材７４を多数収容し、洗浄排水の上向流により上部
流出防止板７０の下に接触材集積層７６を形成するよう
になっている。集水ゾーン６８は、接触材集積ゾーン６
６を通過して処理された処理水を集水する領域であっ
て、接触材集積ゾーン６６の流出防止板７０の直ぐ上に
設けられた集水部７８と、集水部７８の上端から溢流す
る処理水を集める集水トラフ８０と、集水トラフ８０に
接続して処理水を流出させる流出管８２とから構成され
ている。流出した処理水は、原水タンク１２に戻され
る。

【００１９】流入ゾーン６４には、薬品混和槽５０から
出た洗浄排水が流入管６２を介して流入する。流入管６
２は、流入ゾーン６４の中央に貫入し、先端に下向きの
開口を備えている。流入管６２の開口の下方には、下向
きに流入した洗浄排水の向きを上方に変えるために、傘
を逆にした形状の変流板８４が設けてある。また、流入
管６２には、アルカリ剤注入管８６が接続され、必要に
応じてアルカリ溶液を注入して洗浄排水のｐＨを調整す
るようになっている。流入ゾーン６４の底部、即ち変流
板８４の下方は、汚泥を集積するために逆円錐状に形成
された汚泥貯留ゾーン８８として構成され、汚泥水を排
出する汚泥水管９０がその最下部に接続されている。ま
た、流入ゾーン６４の上部には、上方に向け空気を噴射
する空気ノズルを多数備えた空気供給管９２が設けら
れ、空気ブロアー９４で送入された空気を噴出して、接
触材集積ゾーン６６の接触材７４を攪拌洗浄するように
なっている。

【００２０】凝集剤を添加された洗浄排水は、先ず、凝
集沈澱槽５２の流入ゾーン６４に流入する。流入ゾーン
６４では、洗浄排水中の懸濁物が凝集して形成されたフ
ロックのうち比較的大きなフロックが、先ず、沈降分離
する。次いで、洗浄排水は接触材集積ゾーン６６に流入
する。そこでは、洗浄排水中の残りの微細なフロック
が、流れ淀み領域で凝集沈澱したり、接触材と接触して
接触材表面に付着したり、あるいは接触材と接触材との
間隙に捕捉されたりして、洗浄排水から分離される。除
濁された処理水は上部の集水ゾーンから外部に流出す
る。特に、接触材集積ゾーン６６では、流れ淀み領域が
接触材７４の下流領域に多数形成され、流れよどみ領域
で懸濁物の顕著な凝集、沈澱作用が進行する。接触材に
付着した、あるいは接触材間に捕捉されたフロックは、
後続する微細フロックとの接触等によって徐々に成長
し、フロック径が大きくなって洗浄排水の上昇流速より
沈降速度が大きいフロックが形成されるに従って、この
フロックが洗浄排水の流れによって接触材から剥離し、
洗浄排水の流れに逆らって沈降して、汚泥貯留ゾーン８
８に堆積する。このように、洗浄排水中の懸濁物は、フ
ロックとして汚泥貯留ゾーン８８に集積し、汚泥水管９
０により排出される。

【００２１】以下に、膜濾過装置１０と凝集沈澱装置４
０とからなる本実施例の水処理装置の運転方法について
説明する。先ず、膜濾過装置１０を運転し、従来の膜濾
過装置と同様にして膜濾過工程を実施し、濾過膜の通水
差圧が所定圧力に上昇した時点で洗浄工程に移行する。
洗浄工程で流出した洗浄排水を洗浄排水タンク４２に一
旦収容する。次いで、洗浄排水ポンプ４４により洗浄排
水タンク４２から薬品混和槽５０に洗浄排水を送水しつ
つ凝集剤注入ポンプ４８により凝集剤溶液を薬品混和槽
５０に所定の添加率で注入する。洗浄排水は、薬品混和
槽５０内で、所定時間、攪拌混和され、次いで流入管６
２を経て凝集沈澱槽５２に流入する。凝集沈澱槽５２で
は、凝集により集塊化した懸濁物を含めて洗浄排水中の
懸濁物が分離され、洗浄排水は、比較的微細な、例えば
１００μm 以下の懸濁物のみを少量含有する処理水とな
って流出管８２を経て原水タンク１２に返る。一方、汚
泥水管９０により排出された汚泥水は、一旦、汚泥水タ
ンク５４に収容され、汚泥水ポンプ５８によりプレス式
脱水機５６に送られて脱水される。脱水の後に、含水率
の低い汚泥が得られる。プレス式脱水機５６等の機械的
脱水機に代えて、汚泥水を天日乾燥処理しても良い。

【００２２】長期間にわたり運転すると、凝集沈澱槽５
２の接触材７４に懸濁物が堆積して、凝集沈澱機能が低
下するので、凝集沈澱槽５２の洗浄が必要になる。凝集
沈澱槽５２を洗浄するには、凝集沈澱槽５２への洗浄排
水の送水を中止し、先ず、空気ブロワー９４を起動し、
所定時間、空気供給管９２のノズルから空気を噴出さ
せ、接触材集積層７６の接触材を攪拌し、流動させる。
これにより、接触材に付着した懸濁物及び接触材の間に
捕捉されていた懸濁物は、接触材から分離する。次い
で、空気の噴射を停止し、放置すると、懸濁物は沈降し
て汚泥貯留ゾーン８８に堆積する。次いで、汚泥水管９
０を開放して、堆積した汚泥を凝集沈澱槽５２内の水と
一緒に排出する。排出水が懸濁物を高濃度で含むときに
は、通常の汚泥水と同様に処理し、排出水の懸濁物濃度
が低いときには、汚泥水管９０から分岐した排出水管９
６により原水タンク１２に送る。

【００２３】実験例膜濾過装置１０と凝集沈澱装置４０とからなる本実施例
の水処理装置と基本的に同じ構成の実験装置を以下の仕
様に従って作製し、原水の濾過処理、濾過膜の洗浄処理
及び洗浄排水の濃縮処理を以下の条件で行った。膜濾過装置１０モジュール：中空糸膜モジュールモジュールの本数：１本モジュール１本当たりの有効濾過膜面積：５０ｍ² 濾過膜：分画分子量が１５０，０００で膜材質が酢酸セ
ルロースのＵＦ膜通水流束：１．２ｍ³／ｍ²／日

【００２４】凝集沈澱装置４０洗浄排水タンク４２材質：ポリエチレンタンク有効容積：１．５ｍ³ 洗浄排水の滞留時間：６時間急速混和槽５０材質：ポリエチレンタンク有効容積：０．１ｍ³ 洗浄排水と凝集剤溶液の滞留時間：７．２分凝集沈澱槽５２直径：１５０ｍｍ断面積：０．０１７７ｍ² 充填材集積層の層高：１．０ｍ通水速度：１４．１ｍ／ｈ通水流量：０．２５ｍ³／ｈ汚泥水タンク５４材質：ポリエチレンタンク有効容積：０．１ｍ³ 脱水機５６型式：片面ダイヤフラム式加圧脱水機濾布面積：０．０２０９ｍ² 圧入圧力：０．７Ｍｐａ圧入時間：６０分圧搾圧力：１．５Ｍｐａ圧搾時間：４０分

【００２５】原水水源：河川水平均ＳＳ：カオリンを添加して２２ｍｇ／ｌのＳＳに調
整膜濾過装置１０の運転条件濾過方式：クロスフロー水回収率：９０％、従って洗浄水の水量は、原水の水量
の１０％に相当凝集沈澱装置４０で使用した凝集剤種類：ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）添加率：１８ｍｇのＰＡＣ／リットル−洗浄排水（但
し、Ａｌ₂Ｏ₃濃度１０％のＰＡＣ溶液として）

【００２６】上記の条件で実験装置を運転し、原水、一
次処理水（凝集沈殿装置の処理水）、洗浄排水等のサン
プルを採取して、ｐＨ、水温、ＳＳ（mg/ l)、汚泥濃度
（％）を測定したところ、以下に示す結果を得た。サンプル源ｐＨ水温（℃）ＳＳ（mg/ l) 汚泥濃度（％）原水７．７１８２０ − 洗浄排水７．３１８２０００．０２１一次処理水７．１１９６ − 汚泥水７．１ − ９．１脱水汚泥 − − − ３２．６

【００２７】本実施例では、洗浄排水を特定の凝集沈澱
装置により濃縮処理することにより、経済的に機械的脱
水処理又は天日乾燥処理できる汚泥濃度まで洗浄排水の
汚泥濃度を高めている。本実施例の凝集沈澱装置４０
は、凝集沈澱作用と充填材による再凝集作用とを相互補
完して効率よく行うため、装置を小型化でき、しかも、
動力を必要としないので、従来の方法に比べて、洗浄排
水の濃縮処理を経済的に行うことができる。また、凝集
剤の添加率が低いので、経済的である。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、沈降分離作用と凝集沈
澱作用とを相互補完的に行う特定の凝集沈澱装置を膜濾
過装置から流出した洗浄排水の濃縮装置として使用する
ことにより、機械的脱水法又は天日乾燥法により経済的
に汚泥を分離できる汚泥濃度にまで洗浄排水を濃縮する
ことができる。また、特定の凝集沈澱装置は、濃縮効率
が高いので、装置が小型化し、設置面積も小さくて済
む。凝集沈澱装置から流出した一次処理水を原水と共に
膜濾過装置に導入することにより、水処理装置の水回収
率を高めることができる。また、凝集剤の使用量が少な
いので、一次処理水を膜濾過装置に導入した場合にも、
膜濾過装置に対する影響を無視できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】凝集沈澱装置の構成を示すフローシートであ
る。

【図２】凝集沈澱槽の構成を示す模式図である。

【図３】接触材の斜視図である。

【図４】膜濾過装置の構成を示すフローシートである。

【符号の説明】

１０膜濾過装置１２被処理水タンク１４被処理水ポンプ１６中空糸膜モジュール１８処理水タンク２０洗浄水ポンプ２２被処理水管２４処理水管２６濃縮水管２８洗浄水管３０洗浄排水管４０凝集沈澱装置４２洗浄排水タンク４４洗浄排水ポンプ４６凝集剤溶液タンク４８凝集剤注入ポンプ５０薬品混和槽５２凝集沈澱槽５４汚泥水タンク５６プレス式脱水機５８汚泥水ポンプ６０攪拌機６２流入管６４流入ゾーン６６接触材集積ゾーン６８集水ゾーン７０、７２流出防止板７４接触材７６接触材集積層７８集水部８０集水トラフ８２流出管８４変流板８６アルカリ剤注入管８８汚泥貯留ゾーン９０汚泥水管９２空気供給管９４空気ブロアー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理水を濾過膜により膜濾過し、被処
理水中の異物を濾過膜で捕捉しつつ処理水として透過水
を得る膜濾過工程と、濾過膜を洗浄水で洗浄して濾過膜
から捕捉された異物を剥離し、更に剥離した異物を含む
洗浄排水を排出する洗浄工程とを交互に行う膜濾過装置
を備えた水処理装置において、膜濾過装置から排出された洗浄排水を送水する送水手段
と、洗浄排水に凝集剤を添加する添加手段と、大きな空隙率を有する小片接触材を集積させてなる接触
材集積層を有し、凝集剤の添加された洗浄排水を導入し
て接触材集積層内を上向流で通水し、洗浄排水中の懸濁
物を凝集、分離して、洗浄排水を清浄化し、一次処理水
として流出すると共に分離した懸濁物を含有する汚泥水
を底部から流出させる凝集沈澱槽とを有する凝集沈澱装
置を備えることを特徴とする水処理装置。
【請求項２】凝集沈澱装置から流出した一次処理水を
被処理水と共に膜濾過装置に導入するようにしたことを
特徴とする請求項１に記載の水処理装置。