JPH1119669A

JPH1119669A - ろ過装置

Info

Publication number: JPH1119669A
Application number: JP19321897A
Authority: JP
Inventors: Kunio Miyasaka; 邦夫宮坂; Katsu Iijima; 克飯島; Yuji Yamada; 雄司山田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な維持管理費で有機性物質により汚染され
た下水の浄化が可能なろ過装置を提供する。【解決手段】槽内の中層部に好気性ろ床を配置し、好気
性ろ床の下方部から下水を槽内に供給し、好気性ろ床の
上方部から処理水を得るろ過装置において、処理水の一
部を槽内に循環させる循環路を形成し、循環路の経路中
に酸素供給装置を配置して処理水に酸素を供給すること
を特徴とするろ過装置である。また、好気性ろ床と嫌気
性ろ床とを間隙を介して配置したろ過装置において、処
理水の一部を好気性ろ床と嫌気性ろ床との間隙及び下水
流入部から槽内に循環させる循環路を形成し、循環路の
経路中に酸素供給装置を配置して処理水に酸素を供給す
る、または好気性ろ床と嫌気性ろ床との間隙に酸素供給
装置を配置し、酸素供給装置によって嫌気性ろ床を通過
した下水に酸素を供給することを特徴とするろ過装置で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に有機性物質に
より汚染された下水を生物化学的に浄化するろ過装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より下水の生物化学処理としては、
反応時間が短く、かつ良好な水質が得られる好気性処理
が主流となっている。その好気性処理方法の一つとし
て、活性炭や樹脂粒子などのろ材表面に好気性微生物を
付着させて有機性下水を浄化する好気性ろ床法が知られ
ている。かかる従来の好気性ろ床法を利用したろ過装置
としては、例えば図７に示したように、好気性ろ床２
と、嫌気性微生物が付着したろ材を充填した嫌気性ろ床
１８とを組み合わせ、槽１内の中間層に好気性ろ床２を
上方に嫌気性ろ床１８を下方に積層して配置された構造
を有し、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８との間には曝気
ブロア２７からの酸素含有ガスを放出する散気装置２６
が配置され、好気性ろ床２に酸素を供給している。下水
は嫌気性ろ床１８の下方から供給され、嫌気性ろ床１８
及び好気性ろ床２を順に通過して浄化が行われて、好気
性ろ床２の上方から処理水が得られる。得られた処理水
は排水溝６から外部に放出されが、処理水の一部はポン
プ７によって汲み上げられ、循環配管９によって下水タ
ンク３に運び、下水と共に下水流入管４を通って槽１の
下層部１ａにリサイクルする循環路が形成されている。

【０００３】かかるろ過装置において、嫌気性ろ床１８
では、下水は浮遊物質（ＳＳ）がろ過除去されると共に
生物学的な脱窒素処理を受け、好気性ろ床２では、さら
にＳＳがろ過除去されると共に、散気装置２６から供給
される酸素を利用して有機物が分解されるＢＯＤ処理を
受けて、清浄な処理水が得られる。また処理時間の経過
に伴って捕捉されたＳＳや増殖した微生物によって好気
性ろ床２及び嫌気性ろ床１８の閉塞が発生した場合に
は、槽１の底部に設けられた散気装置１６によって洗浄
用ブロア１７から供給される空気を強制的に吹き込む逆
洗を行って、好気性ろ床２及び嫌気性ろ床１８のろ過機
能の回復を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
好気性ろ床法においては、好気性ろ床内部に常に多量の
酸素を供給することが必要であるが、散気装置により酸
素を供給する方法では大きな気泡が発生してしまうため
に下水への酸素溶融効率が低く、多量の酸素含有ガスを
供給する必要があった。このため、ろ過装置の維持管理
費が増大するという不都合があった。そこで、本発明
は、安価な維持管理費で有機性物質により汚染された下
水の浄化が可能なろ過装置を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、槽内の中層部に好気性ろ床を配置し、好
気性ろ床の下方部に設けた下水流入部から下水を槽内に
供給し、好気性ろ床の上方部から処理水を得るろ過装置
において、処理水の一部を下水流入部から槽内に循環さ
せる循環路を形成すると共に、循環路の経路中に酸素供
給装置を配置し、酸素供給装置によって処理水に酸素を
供給することを特徴とするろ過装置である。本発明は、
また、槽内の中層部に上方に設けた好気性ろ床と下方に
設けた嫌気性ろ床とを間隙を介して配置し、嫌気性ろ床
の下方部に設けた下水流入部から下水を槽内に供給し、
好気性ろ床の上方部から処理水を得るろ過装置におい
て、処理水の一部を好気性ろ床と嫌気性ろ床との間隙及
び下水流入部から槽内に循環させる循環路を形成すると
共に、循環路の経路中に酸素供給装置を配置し、酸素供
給装置によって処理水に酸素を供給することを特徴とす
るろ過装置である。本発明は、また、槽内の中層部に上
方に設けた好気性ろ床と下方に設けた嫌気性ろ床とを間
隙を介して配置し、嫌気性ろ床の下方部に設けた下水流
入部から下水を槽内に供給し、好気性ろ床の上方部から
処理水を得るろ過装置において、処理水の一部を下水流
入部から槽内に循環させる循環路を形成すると共に、好
気性ろ床と嫌気性ろ床との間隙に酸素供給装置を配置
し、酸素供給装置によって嫌気性ろ床を通過した下水に
酸素を供給することを特徴とするろ過装置である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例に係るろ過
装置について説明する。本実施例に係るろ過装置の概略
断面図を図１に示す。本実施例に係るろ過装置におい
て、槽１内の中層部に好気性ろ床２が配置されている。
下水タンク３に一旦蓄えられた下水は下水流入管４を通
過し、好気性ろ床２の下方に配置された下水流入部５か
ら槽１の下層部１ａに流入する。下層部１ａに流入した
下水は、好気性ろ床２においてＳＳがろ過除去されると
共にＢＯＤ処理が行われ、処理水として上層部１ｂに送
られる。

【０００７】得られた処理水は排水溝６から外部に排出
されるが、本実施例に係るろ過装置では、処理水の一部
をポンプ７によって汲み上げ、酸素供給装置８が接続さ
れた循環配管９によって下水タンク３に運び、下水と共
に下水流入管４を通って槽１の下層部１ａにリサイクル
する循環路を形成している。なお、本実施例では、供給
される下水と循環する処理水との流量比は、２Ｑ：３Ｑ
に設定した。処理水が循環配管９を通過する際に、酸素
供給装置８によって十分な酸素が供給される。このた
め、下水流入部５から槽１内に供給される下水及び処理
水の混合水には十分な酸素が含まれており、好気性ろ床
２においてＢＯＤ処理を進行させることが可能となる。

【０００８】ここで本実施例に係るろ過装置に用いる酸
素供給装置８について説明する。酸素供給装置８は、図
２に示したように、パイプ１２内部に中空糸膜モジュー
ル１０が配置された、いわゆるメンブレン式酸素供給装
置を構成している。中空糸膜モジュール１０は多数の中
空糸膜１１からなり、流入側端部１１ａが束ねられ、一
体的に構成されている。また中空糸膜１１は、表面に細
孔を有する中空構造を有し、処理水の流出側端部１１ｂ
のみが密封処理されている。本実施例に係る中空糸膜モ
ジュール１０は、長さ約１．５ｍで、表面積が１本当り
約２．５ｍ²の中空糸膜を約３３００本束ねて構成され
ている。

【０００９】中空糸膜モジュール１０の流入側端部１１
ａはパイプ１２内に固定されている。一方、密封処理さ
れた流出側端部１１ｂは流出側で固定されず、中空糸膜
１０がパイプ１２内の全面に広がるように形成されてい
る。中空糸膜モジュール１０の流入側端部１１ａは、酸
素供給ユニット１３と気密性を保って結合されている。
酸素供給ユニット１３には、酸素供給パイプ１４を通っ
て酸素発生装置１５から高圧高濃度酸素が供給され、中
空糸膜１１の流入側端部１１ａの開口から中空糸膜１１
内部の中空部へ酸素を送る。中空糸膜１１内部の中空部
に供給された酸素は、中空糸膜１１の流出側端部１１ｂ
が密封されているため、中空糸膜１１表面の細孔を通っ
て処理水中に供給される。

【００１０】本実施例に用いる中空糸膜１１では、細孔
の孔径を微細に構成してあるため、中空糸膜１１表面に
気泡を発生させることなく処理水中に溶解させることが
できる。細孔の孔径としては、０．０４μｍ以下では、
酸素供給量が十分でなく、１．０μｍ以上では、中空糸
膜１１表面に気泡が発生し、酸素供給効率が低下するた
め、０．０４〜１．０μｍが適している。従来の散気装
置による処理水への酸素供給方法では、空気管によって
大きな気泡が発生してしまうために処理水中への酸素溶
融効率を高めることができず、このため多量の酸素含有
ガスを供給する必要から維持管理費が高価となっていた
が、本実施例の酸素供給装置では、効率よく酸素を溶融
させることが可能であるため、酸素含有ガスは少量で済
み、維持管理費が安価となる。

【００１１】なお処理時間の経過に伴って捕捉されたＳ
Ｓや増殖した微生物によって好気性ろ床２の閉塞が発生
した場合には、槽１の底部に設けられた散気装置１６に
よって洗浄用ブロア１７から供給される空気を強制的に
吹き込む逆洗を行って、好気性ろ床２のろ過機能の回復
が図られる。

【００１２】つぎに本発明の第２の実施例に係るろ過装
置について説明する。本実施例に係るろ過装置の概略断
面図を図３に示す。本実施例に係るろ過装置において
は、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８とが、槽１内の中間
層に好気性ろ床２を上方に、嫌気性ろ床１８を下方とし
て間隙を介して配置され、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１
８との間隙には処理水供給管１９が配置されている。下
水タンク３に一旦蓄えられた下水は下水流入管４を通過
し、嫌気性ろ床１８の下方に配置された下水流入部５か
ら槽１の下層部１ａに供給される。供給された下水は嫌
気性ろ床１８及び好気性ろ床２を順に通過しながら処理
を受け、上層部１ｂで処理水が得られる。

【００１３】得られた処理水の一部はポンプ７によって
汲み上げられ、第１実施例に用いたものと同様な酸素供
給装置８を接続した循環配管９によって下水タンク３及
び処理水タンク２０の双方に流入する。この際、処理水
が循環配管９を通過する際に、処理水には第１実施例の
場合と同様に酸素供給装置８によって十分な酸素が供給
される。なお、本実施例では、供給される下水と循環す
る処理水との流量比は１Ｑ：２Ｑに設定した。処理水タ
ンク２０に流入した処理水は、処理水流入管２１によっ
て好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８との間隙に配置した処
理水供給管１９に供給される循環路を形成している。ま
た、下水タンク３に流入した処理水は、下水タンク３に
おいて新たに供給された下水と混合され、下水流入管４
を通って槽１の下層部１ａにリサイクルする循環路を形
成している。ただし、嫌気性ろ床１８で脱窒素反応が進
行するように、下水タンク３では下水と処理水との混合
水中の酸素濃度が十分希釈されるように混合比が選ばれ
る。

【００１４】下層部１ａに流入した下水と処理水の混合
水は、嫌気性ろ床１８においてＳＳがろ過除去されると
共に生物学的な脱窒素処理を受ける。嫌気性ろ床１８を
通過した下水は、処理水供給管１８からの酸素が十分に
溶融した処理水と混合し、好気性ろ床２に送られる。好
気性ろ床２においてはＢＯＤ処理を受けて浄化が完了
し、上層部１ｂにおいて処理水が得られる。本実施例に
係るろ過装置では、好気性ろ床２に対し酸素が溶融した
処理水を多く含んだ混合水が供給されるので、好気性ろ
床２においてはＢＯＤ処理を活発に進行させることがで
きる。なお槽１の底部に設けられた散気装置１６によっ
て洗浄用ブロア１７から供給される空気を強制的に吹き
込む逆洗を行って、好気性ろ床２及び嫌気性ろ床１８の
ろ過機能の回復を図るのは、第１実施例の場合と同様で
ある。

【００１５】つぎに本発明の第３の実施例に係るろ過装
置について説明する。本実施例に係るろ過装置の概略断
面図を図４に示す。本実施例に係るろ過装置において
は、前述した第２実施例の構成を用い、ポンプ７によっ
て汲み上げられた処理水の一部を酸素供給装置８を接続
した循環配管９ａによって処理水タンク２０に運び、そ
れ以外の汲み上げられた処理水は循環配管９ｂによって
酸素供給装置８を通過させずそのまま下水タンク３に供
給する。これによって下水タンク３で混合される下水と
処理水の酸素濃度は極めて低い状態が保たれるので、下
層部１ａへ流入する混合水は、嫌気性ろ床１８において
効率よく脱窒素処理を受けることが可能となる。

【００１６】つぎに本発明の第４の実施例に係るろ過装
置について説明する。本実施例に係るろ過装置の概略断
面図を図５に示す。本実施例に係るろ過装置において
は、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８とが、槽１内の中間
層に好気性ろ床２を上方に嫌気性ろ床１８を下方に間隙
を介して配置され、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８との
間隙には平膜型の酸素供給装置２２が配置されている。

【００１７】下水タンク３に一旦蓄えられた下水は下水
流入管４を通過し、嫌気性ろ床１８の下方に配置された
下水流入部５から槽１の下層部１ａに供給される。供給
された下水は嫌気性ろ床１８及び好気性ろ床２を順に通
過しながら処理を受け、上層部１ｂで処理水が得られ
る。

【００１８】得られた処理水の一部はポンプ７によって
汲み上げられ、循環配管９によって下水タンク３に運
び、下水と共に下水流入管４を通って槽１の下層部１ａ
にリサイクルする循環路を形成している。下水流入部５
から槽１内に供給される下水及び処理水の混合水は、嫌
気性ろ床１８によって脱窒素処理を受けた後、酸素供給
装置２２から酸素が供給されて酸素が十分に溶融した状
態となるため、好気性ろ床２においてＢＯＤ処理が進行
する。なお槽１の底部に設けられた散気装置１６によっ
て洗浄用ブロア１７から供給される空気を強制的に吹き
込む逆洗を行って、好気性ろ床２及び嫌気性ろ床１８の
ろ過機能の回復を図るのは、前述した実施例の場合と同
様である。

【００１９】本実施例に係るろ過装置に用いる酸素供給
装置２２について説明する。酸素供給装置２２の平面図
を図６に示す。酸素供給装置２２では、中空糸膜モジュ
ール１０が平膜型に構成されている。本実施例に係る中
空糸膜モジュール１０では、中空糸膜１１がほぼ平行に
配列され、中空糸膜１１の開口を有する端部１１ｃが中
空の枠部材２３と気密性を保って結合し、固定されてい
る。一方、密封処理された端部１１ｄは枠部材２４で固
定されている。また、酸素発生装置１５からは酸素供給
パイプ２５及び枠部材２３の中空部を通って中空糸膜１
１に高圧高濃度酸素が供給される。酸素供給装置２２
は、好気性ろ床２と嫌気性ろ床１８との間隙において、
水平に配置され、中空糸膜１１表面の細孔から下水中へ
酸素の供給が行われる。なお本実施例に係るろ過装置で
は１個の酸素供給装置２２を配置したが、複数の酸素供
給装置２２を積層して配置することも効果的である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、槽内を
循環させる処理水又は下水に酸素供給装置を用いて効率
的に酸素を溶融させることで、好気性ろ床に十分な酸素
を供給することが可能となるため、酸素含有ガスの消費
量を少量に抑えることができ、ろ過装置の維持管理費を
低減することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るろ過装置の概略断面
図

【図２】第１実施例に係る酸素供給装置の概略断面図

【図３】本発明の第２実施例に係るろ過装置の概略断面
図

【図４】本発明の第３実施例に係るろ過装置の概略断面
図

【図５】本発明の第４実施例に係るろ過装置の概略断面
図

【図６】第４実施例に係る酸素供給装置の概略断面図

【図７】従来のろ過装置の概略断面図

【符号の説明】

１…槽１ａ…槽下層部１ｂ…槽下層部２…好気性ろ床３…下水タンク４…下水流入管５…下水流入部６…排水溝７…ポンプ８…酸素供給装置９、９ａ、９ｂ…循環配管１０…中空糸膜モジ
ュール１１…中空糸膜１１ａ…中空糸膜モ
ジュール流入側端部１１ｂ…中空糸膜モジュール流出側端部１１ｃ…中空糸膜モジュール開口側端部１１ｄ…中空糸膜モジュール密封側端部１２…パイプ１３…酸素供給ユニ
ット１４…酸素供給パイプ１５…酸素発生装置１６…散気装置１７…洗浄用ブロア１８…嫌気性ろ床１９…処理水供給管２０…処理水タンク２１…処理水流入管２２…酸素供給装置２３、２４…枠部材２５…酸素供給パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】槽内の中層部に好気性ろ床を配置し、該好
気性ろ床の下方部に設けた下水流入部から下水を前記槽
内に供給し、前記好気性ろ床の上方部から処理水を得る
ろ過装置において、前記処理水の一部を前記下水流入部から槽内に循環させ
る循環路を形成すると共に、該循環路の経路中に酸素供
給装置を配置し、該酸素供給装置によって前記処理水に
酸素を供給することを特徴とするろ過装置。
【請求項２】槽内の中層部に上方に設けた好気性ろ床と
下方に設けた嫌気性ろ床とを間隙を介して配置し、該嫌
気性ろ床の下方部に設けた下水流入部から下水を前記槽
内に供給し、前記好気性ろ床の上方部から処理水を得る
ろ過装置において、前記処理水の一部を好気性ろ床と嫌気性ろ床との前記間
隙及び前記下水流入部から前記槽内に循環させる循環路
を形成すると共に、該循環路の経路中に酸素供給装置を
配置し、該酸素供給装置によって前記処理水に酸素を供
給することを特徴とするろ過装置。
【請求項３】槽内の中層部に上方に設けた好気性ろ床と
下方に設けた嫌気性ろ床とを間隙を介して配置し、該嫌
気性ろ床の下方部に設けた下水流入部から下水を前記槽
内に供給し、前記好気性ろ床の上方部から処理水を得る
ろ過装置において、前記処理水の一部を前記下水流入部から槽内に循環させ
る循環路を形成すると共に、好気性ろ床と嫌気性ろ床と
の前記間隙に酸素供給装置を配置し、該酸素供給装置に
よって前記嫌気性ろ床を通過した下水に酸素を供給する
ことを特徴とするろ過装置。
【請求項４】前記酸素供給装置は、チューブ状に形成さ
れ表面に細孔を有する複数の中空糸膜からなり、該中空
糸膜の一方の端部を密封処理し、他方の端部から酸素又
は空気を供給することにより処理水又は下水に酸素を供
給する、請求項１、２又は３記載のろ過装置。