(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物処理槽の内部に汚水を流入させて活性汚泥により生物処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液を槽内に浸漬設置した膜分離装置により濾過し、膜透過水を槽外へ取り出す汚水処理において、活性汚泥混合液の粘度を測定し、汚泥引抜量を調整することにより、槽内の活性汚泥混合液を予め設定した適当粘度範囲内に維持するものであって、活性汚泥混合液の粘度と汚泥濃度との相関関係に基づいて、濾過に適した粘度範囲と生物処理に適した汚泥濃度範囲に対応する粘度範囲の両者を満たす活性汚泥混合液の適当粘度範囲を実験的・経験的に設定し、測定した粘度値に基づき汚泥引抜量を調整することを特徴とする汚水処理における濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水処理における濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合併処理浄化槽など、生活排水等の有機性の汚水を処理する装置においては、膜分離装置を利用したものが実用化されており、このような装置では、たとえば図３に示したような処理フローで汚水を処理している。
【０００３】
汚水を荒目スクリーン１と流量調整槽２に順次導入して夾雑物の除去および流量調整を行い、適当流量となった汚水３を脱窒槽４と硝化槽５に順次流入させつつ、硝化槽内液の一部を循環液６として脱窒槽４へ返送することにより、汚水中の窒素と有機物を活性汚泥により生物学的に除去し、それとともに、残りの硝化槽内液を膜分離装置５ａにより濾過して膜透過水７を取り出し、活性汚泥を槽内に残留させている。
【０００４】
膜透過水７は、消毒槽８に送って消毒した後に処理水９として放流し、硝化槽５内に堆積してくる汚泥１０は、適宜引き抜いてし渣汚泥貯留槽１１に一旦貯留した後、し渣汚泥１２として搬出処分している。
【０００５】
なお、窒素含有量が少ない汚水を処理する装置は、単一の曝気槽において主として有機物を処理するようになっており、そのような装置では、曝気槽の内部に膜分離装置を浸漬設置している。
【０００６】
上記したような膜分離装置を利用した処理では、膜分離装置５ａによって強制的に濾過を行うため、活性汚泥などの懸濁物を確実に安定して分離することができる。このため、ＤＯ濃度の管理や汚泥の沈降性等の管理は不要であり、通常は汚泥濃度のみを管理している。
【０００７】
汚泥濃度を管理する際には、汚泥濃度が低すぎると窒素負荷が硝化速度・脱窒速度をオーバーして窒素除去率が悪くなり、一方では汚泥濃度が高いほど膜面に汚泥が堆積し易いため、処理に応じた適当な濃度範囲内に維持する必要がある。窒素除去が不要な処理の場合には、窒素除去が必要な場合より濃度下限値を低くできるので、濃度範囲を大きくとれる。
【０００８】
一方、汚泥濃度が低い場合は、引き抜かれる余剰汚泥の濃度が低くなるため、十分な濃縮操作が要求される。
これらのことより、許容される汚泥濃度範囲は一般に、窒素除去が必要な場合で１．５〜２．０％程度、窒素除去が不要な場合で１．０〜２．０％程度である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した合併処理浄化槽などでは、汚泥濃度計等の簡単な計器で汚泥濃度を測定しているが、これらの計器は数千ｍｇ／Ｌの濃度範囲では使用できるものの、１ｗ／ｖ％を越える濃度範囲ではほとんど使用できない。そのため、定期点検時に即座に汚泥濃度を検知して、それに基づき汚泥の引抜量を変更することはできず、１週間後などの点検時に前回点検時、つまり１週間前のデータを使用して引抜量を変更しているのが現状であり、汚泥濃度を許容範囲内に維持するのは容易ではない。
【００１０】
一方、汚泥濃度が同じであっても汚泥の性状によって活性汚泥混合液の粘度が異なり、膜分離装置の濾過性能に大きく影響を与えるため、汚泥濃度のみによって処理を管理するのは望ましくない。
【００１１】
本発明は上記問題を解決するもので、汚水の生物処理と活性汚泥の分離の両方を効率よく行えるように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、本発明の請求項１記載の汚水処理における濾過方法は、生物処理槽の内部に汚水を流入させて活性汚泥により生物処理しつつ、槽内の活性汚泥混合液を槽内に浸漬設置した膜分離装置により濾過し、膜透過水を槽外へ取り出す汚水処理において、活性汚泥混合液の粘度を測定し、汚泥引抜量を調整することにより、槽内の活性汚泥混合液を予め設定した適当粘度範囲内に維持するものであって、活性汚泥混合液の粘度と汚泥濃度との相関関係に基づいて、濾過に適した粘度範囲と生物処理に適した汚泥濃度範囲に対応する粘度範囲の両者を満たす活性汚泥混合液の適当粘度範囲を実験的・経験的に設定し、測定した粘度値に基づき汚泥引抜量を調整するものである。
【００１５】
上記した構成によれば、粘度は容易に検知できるので、的確に汚泥を引き抜くことができ、槽内の活性汚泥混合液を予め設定した適当粘度範囲内に容易に維持できる。その結果、活性汚泥混合液を流動性が良好な状態に維持することができ、それにより膜分離装置の膜面へ汚泥が付着堆積しにくくなり、また膜面洗浄流を供給する散気装置に汚泥による閉塞が生じにくくなることもあって、膜分離装置によって活性汚泥混合液を効率よく濾過できる。
【００１６】
また、図４に示したグラフからわかるように、活性汚泥混合液の粘度と汚泥濃度との間にはほぼ比例関係があるので、濾過に適した粘度範囲と、生物処理に適した汚泥濃度範囲に対応する粘度範囲の両者を満たす適当粘度範囲を設定するようにすれば、濾過および生物処理を効率的に行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。この実施形態における基本的な処理フローは図３を用いて説明した従来の処理フローと同様である。
【００１８】
図１に示したように、流量調整槽２で適当流量に調整した汚水３を脱窒槽４と硝化槽５に順次流入させつつ、硝化槽内液１３の一部を循環液６として脱窒槽４へ返送することにより、汚水中の窒素と有機物を活性汚泥により生物学的に除去し、それとともに、残りの硝化槽内液１３を膜分離装置１４により濾過し、膜透過水７を消毒槽（図示せず）へ送る。
【００１９】
膜分離装置１４は、図２に示したようなものであって、上下が開口した箱枠状のケース１５内の上部に平板状の膜カートリッジ１６を一定間隔で平行に配列し、膜カートリッジ１６の下方に散気装置１７を配設しており、散気装置１７により膜面洗浄を兼ねた曝気空気を供給する状態において、各膜カートリッジ１６で濾過を行い、濾過膜１６ａを透過して膜透過水流路（図示せず）内に流入した膜透過水７を集水管１８に集めるようになっている。
【００２０】
そして、定期点検時などに、硝化槽内液１３をサンプリングして、その粘度を回転式粘度計などの粘度計により測定する。そして、測定した粘度値が所定の上限値たとえば１００ｍＰａ・秒以上の時は槽底部より汚泥１０を引き抜き、所定の下限値たとえば３０ｍＰａ・秒まで低下した時に汚泥１０の引き抜きを停止することにより、硝化槽内液１３の粘度を所定の粘度範囲、すなわち３０ｍＰａ・秒以上、１００ｍＰａ・秒未満に維持する。
【００２１】
この粘度範囲は、この処理系における平均的な硝化槽内液を用いて予め実験的・経験的に求めたものであり、先に説明した図４のグラフを作成したうえで、効率よく窒素まで除去できる汚泥濃度下限値（１．５％）に対応する粘度下限値（３０ｍＰａ・秒）以上であって、膜面堆積物が生じにくい粘度上限値（１００ｍＰａ・秒）より小さくなるように求めた。この粘度範囲は、１．５％〜２％の汚泥濃度範囲に対応している。
【００２２】
このような粘度範囲内では、硝化槽内液１３は流動性が良好な状態に維持されるため、膜分離装置１４の膜面へ汚泥が付着堆積しにくくなり、膜面における濃度分極が小さくなり、濾過抵抗が小さくなるとともに、膜面洗浄流を供給する散気装置１７に汚泥による閉塞が生じにくくなることもあって、膜分離装置１４によって硝化槽内液１３を効率よく濾過できる。また、汚水３の生物処理も効率的に行うことができ、引き抜いた汚泥１０も効率よく濃縮できる。
【００２３】
上記したような濾過方法は、単一の曝気槽を設置し、曝気槽内に膜分離装置を設置した処理装置においても同様に行える。また、上記したような膜分離装置以外に、管状セラミック膜エレメントなどを配列した装置にも適用できる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、活性汚泥混合液の粘度が適当範囲内に維持されるように的確に汚泥引抜を行うことにより、膜分離装置の膜面への汚泥の付着堆積を抑制することができ、活性汚泥混合液を効率よく濾過できる。生物処理に適した汚泥濃度範囲を満たす適当粘度範囲を設定すれば、汚水中の窒素や有機物を効率よく除去できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における汚水処理を説明する装置構成図である。
【図２】図１の装置に設置される膜分離装置の一部破断斜視図である。
【図３】従来より行われている汚水処理を説明するフローチャートである。
【図４】活性汚泥混合液の粘度と汚泥濃度との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
３    汚水
４    脱窒槽
５    硝化槽
７    膜透過水
10    汚泥
13    硝化槽内液
14    膜分離装置
16    膜カートリッジ
19    脱窒槽内液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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