JPH1147782A - ろ床装置 - Google Patents

ろ床装置

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JPH1147782A
JPH1147782A JP9205112A JP20511297A JPH1147782A JP H1147782 A JPH1147782 A JP H1147782A JP 9205112 A JP9205112 A JP 9205112A JP 20511297 A JP20511297 A JP 20511297A JP H1147782 A JPH1147782 A JP H1147782A
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真治 大庭
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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)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置水深を大きくすることなく、水・空気同
時逆洗においても空気量の操作範囲を広く保ちながら、
十分な逆洗を行えるろ床装置を提供する。 【解決手段】 一端がろ材層2の上部に連通し、他端が
槽外の大気圧下に開口した空気バイパス管11を設ける
とともに、この空気バイパス管11に、はっ水性気体透
過膜12を一端開口を覆って設け、流量調節弁13を介
装する。これにより、ろ材層2の上部にたまる空気は空
気バイパス管11へと自然に逃げ、逆洗水は容易にろ材
層2部分に流入するため、逆洗水の流入流量と逆洗排水
の排水流量とがバランスし、水位およびろ材層2の位置
が保たれ、余裕水深を小さくした場合もろ材が流出する
ことはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水、排水、廃水
等の処理に使用される生物ろ床装置などのろ床装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、SS物質や有機物を含んだ下水、
排水、廃水等の処理装置として、生物ろ床装置などのろ
床装置がある。
【0003】生物ろ床装置の一種、上向流浮上担体固定
床型装置(以下、浮上担体固定床を浮上床という)で
は、図3に示したように、下部に原水供給管21が接続
した槽22の内部にろ材層23とろ材支持板24とによ
り形成したろ床25を設け、ろ材層23の中央部と下方
とに空気供給管26,27に連通した曝気装置26a,
27aを設けており、原水を上向流でろ床25に導入す
ることにより、原水中のSS物質をろ材層23でろ去
し、原水中の有機物をろ材間に生息している微生物によ
って酸化し、処理水を処理水排出管28を通じて排出す
るようにしている。この装置は有機物負荷やSS負荷が
比較的大きく、曝気によって積極的に生物酸化を行わせ
ることが必要な水の処理に適している。
【0004】また固定床型装置(上向流または下向流)
では、図4に示したように、槽22の内部にろ材層23
とろ材支持板24とにより形成したろ床25を設け、ろ
材支持板24より下方に空気供給管26,27に連通し
た曝気装置26a,27aを設けており、原水を上向流
で(下向流でもよい)ろ床25に導入することにより、
原水中のSS物質をろ材層23でろ去し、原水中の有機
物をろ材間に生息している微生物によって酸化し、処理
水を処理水排出管28を通じて排出するようにしてい
る。この装置は有機物負荷やSS負荷が比較的小さく、
ろ床25内で酸素不足が起こらないような水の処理に適
している。
【0005】上記したような構成のろ床装置を濾過装置
として設置することもある。ところで、上記したいずれ
の生物ろ床装置や濾過装置においても、ろ材層23に捕
捉保持されるSSや微生物によってろ床25に目詰まり
が生じるため、定期的に逆流洗浄(以下、逆洗という)
してろ材間の目詰まり物質を取り除く必要があり、その
ための機構が設けられている。
【0006】図3の上向流浮上床型装置では、逆洗水供
給管29が槽22の上部に接続し、逆洗水排出管30が
槽の下部に接続していて、逆洗水供給管29より供給す
る逆洗水を下向流で流し、目詰まり物質とともに逆洗水
排出管30より排出するようにしている。また、逆洗の
効果を上げるために、逆洗水を流す前あるいは逆洗水を
流すと同時に、曝気装置26a,27aを通じて空気を
吹き込み、ろ材の流動を促進している。
【0007】図4の固定床型装置では、逆洗水供給管2
9が槽の下部に接続し、逆洗水排出管30が槽の上部に
接続していて、逆洗水供給管29より供給する逆洗水を
上向流で流し、その水流によってろ床25を膨張させ、
目詰まり物質とともに逆洗水排出管30より排出するよ
うにしている。この装置でも、逆洗の効果を上げるため
に、逆洗水を流す前あるいは逆洗水を流すと同時に、曝
気装置26a,27aを通じて空気を吹き込み、ろ材の
流動を促進している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のろ床装置では、逆洗時に目詰まり物質だけでな
くろ材(砂、浮上担体)が流出してしまう恐れがある。
【0009】たとえば図3に示した上向流浮上床型装置
では、逆洗開始時に水面位置を低下させる際、あるいは
空気量が多くて空気および逆洗水がろ材支持板24の水
流通用開口部を容易に通過できず、ろ床支持板24の下
方(ろ材層23の上部)に空気がたまる際に、ろ材が逆
洗水排出管30より流出する恐れが強い。その対策とし
て、ろ材層23の下面と逆洗水排出管30の接続位置と
を離すことにより、すなわちろ床25と逆洗水排出管3
0の接続位置との間の余裕水深を大きくとることによ
り、ろ材流出を防止しているが、この方式には装置水深
が大きくなるという欠点がある。空気量、曝気強度を低
減したり、空気と水とを同時に用いた逆洗を行わないこ
とで対応することも可能であるが、その場合、逆洗効果
が低くなるため逆洗間隔を短くせざるを得ず、装置本来
の機能を果たせなくなる。
【0010】図4に示した固定床型装置でも、空気と水
とを同時に用いた逆洗を行う際に、水流によってろ材層
23が膨張するとともに、ろ材層界面部分で空気によっ
て局所的に高流速部が生じ、ろ材が巻き上げられる様に
上昇して流出する恐れがあるので、装置水深を大きくす
るか、逆洗間隔を短くせざるを得ない。
【0011】本発明は上記問題を解決するもので、装置
水深を大きくすることなく、水・空気同時逆洗において
も空気量の操作範囲を広く保ちながら、十分な逆洗を行
えるろ床装置を提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のろ床装置は、槽内にろ材層とろ材層の上面
または下面を覆うろ材支持板とを設けたろ床装置におい
て、一端がろ材層上部に連通し、他端が槽外の大気圧下
に開口した空気バイパス管を設けるとともに、この空気
バイパス管に、気体のみ通過させるはっ水性気体透過膜
を一端開口を覆って設け、流量調節手段を介装したもの
である。
【0013】上向流浮上床型のろ床装置では、ろ材層の
上面を覆ってろ材支持板が設けられており、このろ床装
置において逆洗水と空気を同時に流す逆洗時には、空気
は上向流でろ材層内部に流入させ、逆洗水は下向流でろ
材層内部に流入させる。
【0014】このとき空気量が多くてろ床支持板の下方
(ろ材層の上部)にある程度空気がたまっても、この部
分の空気圧はろ床支持板上方の逆洗水によって高まって
いるため空気バイパス管へと自然に逃げ、逆洗水は容易
にろ材層部分に流入する。空気の逃がし量は流量調節手
段によって調節できる。
【0015】これにより、逆洗水の流入流量と逆洗排水
の排水流量とがバランスし、水位およびろ材層の位置が
保たれるため、ろ材層下方の余裕水深を小さくした場合
も槽下部の排水部からろ材が流出することはない。空気
バイパス管の一端開口ははっ水性気体透過膜で覆われて
いるので、水や目詰まり物質などが空気バイパス管へ流
入することはない。
【0016】一方、固定床型のろ床装置では、ろ材層の
下面を覆ってろ材支持板が設けられており、この装置に
おいて逆洗水と空気を同時に流す逆洗時には、空気、逆
洗水とも上向流でろ材層内部に流入させる。
【0017】このとき、ろ材層は水流と空気とによって
膨張するが、ろ材層上部に達した空気は空気バイパス管
へと自然に逃げ、ろ材層界面部分より上方には空気はほ
とんど存在しなくなるため、巻き上げによるろ材の上昇
はなく、ろ材層上方の余裕水深を小さくした場合も槽上
部の排水部からろ材が流出することはない。水や目詰ま
り物質などははっ水性気体透過膜によって空気バイパス
管への流入を阻止される。
【0018】空気バイパス管の一端開口の形状やサイズ
は、使用するはっ水性気体透過膜の単位面積当たり透過
流量によって決定すればよいが、通常、ろ床槽の断面積
の0.1〜10%程度の断面積とする。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1は上向流浮上床型の生物ろ
床装置を示し、この生物ろ床装置は嫌気性生物処理と好
気性生物処理とを行う構成である。
【0020】槽1の内部に、ろ材層2と、ろ材層2の上
面を覆ってろ材の浮上を防止するろ材支持板3とからな
るろ床4が設けられている。槽1の底部に原水供給管5
が接続し、上部に処理水排出管6が接続しており、ろ材
層2の中央部に、通常運転時に曝気空気を供給する空気
供給管7が開口している。
【0021】また槽1の上部に逆洗水供給管8が接続
し、底部に逆洗空気供給管9と逆洗排水排出管10とが
接続している。逆洗水供給管8は図示したようにろ材支
持板3の上方であってもよいし、あるいはろ材支持板3
のやや下方であってもよい。
【0022】ろ材層2の上部には、槽外の大気圧下に開
口する空気バイパス管11の一端が開口しており、空気
バイパス管11の一端開口は気体のみ通過させるはっ水
性気体透過膜12で覆われ、管路途中には空気流量調整
弁13が設けられている。
【0023】14は原水ポンプ、15は逆洗水ポンプ、
16,17はそれぞれブロワ、コンプレッサーなどの給
気手段、18,19は弁である。上記した構成における
作用を説明する。
【0024】通常運転時には、原水ポンプ14により原
水供給管5を通じて槽1内に原水を上向流で導入し、給
気手段16により空気供給管7を通じて曝気する状態に
おいて、ろ材層2の下部でSSの濾過と嫌気性生物処理
とを行い、ろ材層2の上部で好気性生物処理を行い、処
理水排出管6を通じて処理水を排出する。原水中に有機
物が多い場合には、空気供給管7を通じて曝気する空気
量を増やして好気性生物処理を促進し、その時にろ材支
持板3の下方に空気がたまるようであれば、空気流量調
整弁13を調整して空気バイパス管11を通じて空気を
逃がす。
【0025】運転を継続する間に、ろ材層2下部にSS
等によって次第に目詰まりが生じ、圧力損失水頭が増大
してくるので、定期的におよび必要時に逆洗を行う。逆
洗を行う際には、原水ポンプ14による原水の供給を停
止し、給気手段16による曝気を停止するとともに、弁
19を開いて槽内の水を逆洗排水排出管10を通じて流
出させ、ろ材層2のろ材間の間隙に水が残る程度に水抜
きする。
【0026】その後、給気手段17により逆洗空気供給
管9を通じて曝気し、ろ材層2のろ材を流動させるると
ともに、空気流量調整弁13を調整してろ材支持板3の
下方の空気を空気バイパス管11を通じて逃がす。水や
目詰まり物質やろ材は、はっ水性気体透過膜12が設け
られているため空気バイパス管11へ流出することはな
く、水深は一定に保たれる。
【0027】その後、逆洗空気供給管9を通じての曝気
は続けながら、逆洗水ポンプ15により逆洗水供給管8
を通じて供給する逆洗水を下向流で流し、目詰まり物質
を含んだ逆洗排水を逆洗排水排出管10を通じて排出す
る。
【0028】このとき、ろ材支持板3の下方にたまりが
ちな空気は上記したように逃がされ、逆洗水は空気によ
って妨げられることなく下向するので、逆洗水の流入流
量と逆洗排水の排水流量とがバランスし、槽内において
水位およびろ材層2の位置が保たれるため、ろ材層2下
方の余裕水深を小さくした場合においても逆洗排水排出
管10からろ材が流出することはない。
【0029】このようにして、空気と逆洗水とを十分な
流量で同時に流すことができ、逆洗効率が従来より向上
する。その結果、逆洗頻度の低減、逆洗水量の節約等も
図れる。
【0030】図2は上向流固定床型の生物ろ床装置を示
し、この生物ろ床装置は好気性生物処理とを行う構成で
ある。槽1の内部に、ろ材層2と、ろ材層2の下面を支
え、原水や空気を槽内に均等に分散させるろ材支持板3
とからなるろ床4が設けられている。
【0031】槽1の底部に原水供給管5が接続し、上部
に処理水排出管6が接続している。また槽1の底部に通
常運転時に空気を供給する空気供給管7と逆洗水供給管
8と逆洗空気供給管9とが接続し、上部に逆洗排水排出
管10が接続している。逆洗空気供給管9は有機物負荷
によっては通常運転時にも空気を供給するものであり、
空気供給管7と逆洗空気供給管9とは通常は流量範囲が
異なるので管径を異ならせるが、同一位置に接続させて
もよい。
【0032】ろ材層2の上部に、槽外の大気圧下に開口
する空気バイパス管11の一端が開口しており、空気バ
イパス管11の一端開口は気体のみ通過させるはっ水性
気体透過膜12で覆われ、管路途中には空気流量調整弁
13が設けられている。
【0033】14は原水ポンプ、15は逆洗水ポンプ、
16,17はそれぞれブロワ、コンプレッサーなどの給
気手段、18は弁である。上記した構成における作用を
説明する。
【0034】通常運転時には、原水ポンプ14により原
水供給管5を通じて槽1内に原水を上向流で導入し、給
気手段16により空気供給管7を通じて曝気する状態に
おいて、ろ材層2でSSの濾過と好気性処理を行い、処
理水を処理水排出管6を通じて排出する。原水中に有機
物が少ない場合には濾過だけを行うことになる。
【0035】運転を継続する間に、ろ材層2にSS等に
よって次第に目詰まりが生じ、圧力損失水頭が増大して
くるので、定期的におよび必要時に逆洗を行う。逆洗を
行う際には、給気手段17により逆洗空気供給管9を通
じて曝気し、ろ材層2のろ材を流動させるるとともに、
空気流量調整弁13を調整してろ材内部を上昇する空気
を空気バイパス管11を通じて逃がす。はっ水性気体透
過膜12により、水や目詰まり物質やろ材が流出するこ
とはない。
【0036】その後、逆洗空気供給管9による曝気は続
けながら、逆洗水ポンプ15により逆洗水供給管8を通
じて供給する逆洗水を上向流で流し、目詰まり物質を含
んだ逆洗排水を逆洗排水排出管10を通じて排出する。
【0037】このとき、ろ材層2上部においてはっ水性
気体透過膜12が備えられた空気バイパス管11の開口
に到達した空気は、空気バイパス管11へと自然に逃げ
るため、ろ材層界面部分より上方には空気はほとんど存
在せず、巻き上げによるろ材の上昇はなく、ろ材層上方
の余裕水深を小さくした場合においても逆洗排水排出管
10からろ材が流出することはない。
【0038】したがって、この構成においても、空気と
逆洗水とを十分な流量で同時に流すことができ、逆洗効
率が従来より向上する。その結果、逆洗頻度の低減、逆
洗水量の節約等も図ることができる。
【0039】はっ水性気体透過膜12としてはたとえば
日東電気工業(株)製のニトフロン(登録商標)多孔質
膜を使用できる。
【0040】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、開口部
をはっ水性気体透過膜で覆った空気バイパス管をろ材層
の上部に設けることにより、ろ床位置をほぼ一定に保ち
ながら効率的に逆洗することができ、装置のコンパクト
化および逆洗水量の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態におけるろ床装置である上
向流浮上床型生物ろ床装置の全体構成を示した断面図で
ある。
【図2】本発明の他の実施形態におけるろ床装置である
上向流固定床型生物ろ床装置の全体構成を示した断面図
である。
【図3】従来の上向流浮上床型生物ろ床装置の全体構成
を示した断面図である。
【図4】従来の上向流固定床型生物ろ床装置の全体構成
を示した断面図である。
【符号の説明】
1 槽 2 ろ材層 3 ろ材支持板 4 ろ床 11 空気バイパス管 12 はっ水性気体透過膜 13 流量調節弁 1 槽 2 ろ材層 3 ろ材支持板 4 ろ床 11 空気バイパス管 12 はっ水性気体透過膜 13 流量調節弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B01D 29/38 510B 530B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 槽内にろ材層とろ材層の上面または下面
    を覆うろ材支持板とを設けたろ床装置において、一端が
    ろ材層上部に連通し、他端が槽外の大気圧下に開口した
    空気バイパス管を設けるとともに、この空気バイパス管
    に、気体のみ通過させるはっ水性気体透過膜を一端開口
    を覆って設け、流量調節手段を介装したことを特徴とす
    るろ床装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105129973A (zh) * 2015-08-24 2015-12-09 大连爱特流体控制有限公司 一种无动力自主曝气生物膜组件

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