(57)【要約】【課題】剥離した余剰汚泥による膜閉塞を低減させることにより、担体法及びＭＢＲを併用し、安定した運転を維持し得る有機物を含む原水の処理システム及び有機物を含む原水の処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】有機物を含む原水を担体１７の存在下で生物処理する担体処理槽１１と、曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるＭＢＲ馴致槽１２と、ＭＢＲ馴致槽１２の下流に、ＭＢＲ反応槽１３と、分離膜とを備えることを特徴とする水処理システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を含む原水を担体の存在下で生物処理する担体処理槽と、
曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるＭＢＲ馴致槽と
前記ＭＢＲ馴致槽で処理された排水を濾過する分離膜を備えたＭＢＲ反応槽と、分離膜とを備えることを特徴とする水処理システム。
【請求項２】
前記担体処理槽の槽中の担体の充填率が１０〜４０％である請求項１に記載の水処理システム。
【請求項３】
前記ＭＢＲ反応槽の中の、溶存酸素が２〜４ｍｇ／Ｌ、活性汚泥量が５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌである請求項１又は２に記載の水処理システム。
【請求項４】
前記分離膜は、塩素含有率が５８〜７３．２％の塩素化塩化ビニル系樹脂の単層構造からなり、分画分子量が１５０，０００以下の限界ろ過膜である請求項１〜３のいずれか１つに記載の水処理システム。
【請求項５】
有機物を含む原水を、担体の存在下で生物処理する担体処理槽及び曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるＭＢＲ馴致槽、前記ＭＢＲ馴致槽で処理された排水を濾過する分離膜を備えたＭＢＲ反応槽に通過させて、膜分離モジュールにて処理することを特徴とする水処理方法。
【請求項６】
前記担体処理槽に、担体を、充填率１０〜４０％で配置して、有機物含有処理排水を処理する請求項５に記載の水処理方法。
【請求項７】
前記ＭＢＲ反応槽の中の、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌ、活性汚泥量を５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌとする請求項５又は６に記載の水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水処理システム及び水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有機物含有排水処理システムとして、担体に微生物を付着させることで、効率的に有機物を処理し得る担体法と、分離膜による固液分離を行う膜分離活性汚泥処理法（以下「ＭＢＲ」ということがある）とを併用する方法が利用されている（例えば、特許文献１）。
しかし、担体処理より剥離した余剰汚泥は、分離膜の膜閉塞を促進させるという問題があった。そのために、剥離汚泥の剥離を低減することと、ＭＢＲ反応槽内の溶存酸素濃度を適度に張性することとの双方の管理が必要となり、実質的には運転管理が困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２３９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、剥離した余剰汚泥による膜閉塞を低減させることにより、担体法及びＭＢＲを併用し、安定した運転を維持し得る有機物を含む原水の処理システム及び有機物を含む原水の処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の発明を含む。
（１）有機物を含む原水を担体の存在下で生物処理する担体処理槽と、
曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるＭＢＲ馴致槽と
前記ＭＢＲ馴致槽で処理された排水を濾過する分離膜を備えたＭＢＲ反応槽と、分離膜とを備えることを特徴とする水処理システム。
（２）前記担体処理槽の槽中の担体の充填率が１０〜４０％である上記記載の水処理システム。
（３）前記ＭＢＲ反応槽の中の、溶存酸素が２〜４ｍｇ／Ｌ、活性汚泥量が５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌである上記記載の水処理システム。
（４）前記分離膜は、塩素含有率が５８〜７３．２％の塩素化塩化ビニル系樹脂の単層構造からなり、分画分子量が１５０，０００以下の限界ろ過膜である上記記載の水処理システム。
（５）有機物を含む原水を、担体の存在下で生物処理する担体処理槽及び曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるＭＢＲ馴致槽、前記ＭＢＲ馴致槽で処理された排水を濾過する分離膜を備えたＭＢＲ反応槽に通過させて、膜分離モジュールにて処理することを特徴とする水処理方法。
（６）前記担体処理槽に、担体を、充填率１０〜４０％で配置して、有機物含有処理排水を処理する上記記載の水処理方法。
（７）前記ＭＢＲ反応槽の中の、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌ、活性汚泥量を５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌとする上記記載の水処理方法。
【発明の効果】
【０００６】
本願発明の担体法及びＭＢＲを併用することで、担体と活性汚泥の双方によって有機物を含む原水の処理能力を向上させることができる。更に、担体から剥離した汚泥の分散性をＭＢＲ槽にて低減できることから、汚泥による膜閉塞を低減し、膜分離モジュールの膜間差圧を安定化させた運転を維持することができる有機物を含む原水の処理システム及びこのシステムを利用する有機物を含む原水の処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態の水処理システムの構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔水処理システム〕
本願の一実施形態の水処理システムは、図１に示すように、担体処理槽１１と、ＭＢＲ馴致槽１２とＭＢＲ馴致槽１２の下流に、ＭＢＲ反応槽１３とを備える。ＭＢＲ反応槽１３には、膜分離モジュール１５が連結されている。なお、ＭＢＲ馴致槽１２とＭＢＲ反応槽１３とは、後述するようなＭＢＲ馴致槽１２とＭＢＲ反応槽１３との双方の条件を満足させて、双方の槽を兼用した１つの槽として構成してもよい。
このような３種の役割の異なる槽を設け、任意に、さらに役割の異なる槽を設け、各槽、特に、ＭＢＲ馴致槽での操作条件及び／又は最適曝気量を調整することにより、膜分離モジュール１５における膜閉塞のリスクを低減することができるとともに、担体法と膜分離活性汚泥処理法とを組み合わせることが可能となり、高速かつ省スペースで、安定的かつ効率的な水処理を実現することができる。
【０００９】
（担体処理槽１１）
担体処理槽１１には、担体１７が投入されている。担体１７は、公知の各種の担体を用いることができる。担体１７の形状、材質ともに限定されるものではなく、例えば、ゲル状担体、プラスチック担体及び繊維状担体等から選択することができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なかでも、処理性能及び／又は流動性の観点から、アセタールかポリビニルアルコール系ゲル状担体、微生物の付着性の観点から多孔質の担体、例えば、多孔質のポリウレタン製流動式スポンジ担体等が好ましい。担体には、当該分野で通常使用される細菌、菌類、原生動物、後生動物など多様な生物種が、互いに共生し、捕食関係を生じるように担持されている。これらの生物の種及び量は、適宜調整して用いることができる。
【００１０】
担体の充填率は、例えば、担体処理槽１１の槽容量を１００％とした場合、５〜５０％が挙げられ、１０〜４０％が好ましい。担体をこのような範囲で充填することにより、微生物を適度な保持量で保持することができ、微生物での処理を適切に行うことができる。
担体１７は、担体処理槽１１内を流動する流動式又は担体１７を充填したカートリッジ等を担体処理槽１１内に設置する固定式のいずれでもよい。
【００１１】
担体処理槽１１には、エアレーションのためにブロアに接続されたエア供給ライン１８ａが配置されており、このエア供給ライン１８ａから空気が供給される。ブロアの駆動に伴って担体処理槽１１内に空気が供給され、それに伴う好気処理が行われる。なお、後述するように、ブロアは、コンプレッサ等を伴って、供給エアの圧力に高低を与える機能を有していてもよい。担体処理槽１１には、例えば、曝気強度が０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるように設定されていることが好ましい。また別の観点から、溶存酸素（ＤＯ）は、一般的な生物処理に必要な酸素量、例えば、０．５ｍｇ／Ｌ以上であることが好ましく、１ｍｇ／Ｌ以上であることがより好ましい。
【００１２】
担体処理槽１１の排水入口には、排水ライン１４ａが接続されており、被処理のための有機物を含む原水が供給される。また、担体処理槽１１の排水出口には、排水ライン１４ｂが接続されており、その他端は、後述するＭＢＲ馴致槽１２の排水入口に接続されており、ここでの処理を終了した後に、後述するＭＢＲ馴致槽１２に供給できるように構成されている。
【００１３】
本願の水処理システムの処理対象である有機物を含む原水は、一般的に生物処理可能な有機物を含む排水であれば特に制限されるものではなく、例えば、下水、電子産業排水、化学工場排水、食品工場排水等の工場排水等が挙げられる。処理対象となる排水中の有機物濃度は、生物処理速度の観点から、生物化学的酸素要求量濃度（ＢＯＤ濃度）で１００ｍｇ／Ｌ以上のものが挙げられ、３００〜２０００ｍｇ／Ｌの範囲が好ましい。
【００１４】
（ＭＢＲ馴致槽１２）
ＭＢＲ馴致槽１２には、活性汚泥が導入されている。活性汚泥には、当該分野で通常使用される細菌、菌類、原生動物、後生動物など多様な生物種が含有されている。ここでの生物種は、実質的に担体に担持された生物種と同じでもよいが、環境要因によって、必ずしも同じ生物種が共生していなくてもよい。また、その量は、適宜調整することができる。
【００１５】
ＭＢＲ馴致槽１２には、エアレーションのためにブロアに接続されたエア供給ライン１８ｂが配置されており、このエア供給ライン１８ｂから空気が供給される。ブロアの駆動に伴ってＭＢＲ馴致槽１２内に空気が供給され、それに伴う好気処理が行われる。なお、ブロアは、コンプレッサ等を伴って、供給エアの圧力に高低を与える機能を有していてもよい。ＭＢＲ馴致槽１２には、例えば、曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈの空気が吹き込まれるように設定されていることが好ましい。このような空気の吹き込みにより、汚泥に含まれる主要な生物種を変化させることができるとともに、分散性の高い微生物（例えば、糸状菌等）が含まれている、生物保持担体から剥離した汚泥自体の分散性を低減することができる。これによって、汚泥における主要な生物種の増殖と自己酸化との速度をつりあわせ、汚泥における主要な生物種の増加を防ぐとともに、別の菌種の増殖と自己酸化との速度を調整して、汚泥における別の生物種の増加を促すことができる。その結果、後述するＭＢＲ反応槽での膜分離モジュールにおける膜に、閉塞の原因となる生物種が流入することを回避することができ、分離膜の膜閉塞のリスクを効果的に低減することができる。
【００１６】
ＭＢＲ馴致槽１２の処理水入口には、上述した、一端が担体処理槽１１の排水出口に接続された排水ライン１４ｂの他端が接続され、担体処理槽１１で処理された処理水が、ＭＢＲ馴致槽１２に供給されるように構成されている。
ＭＢＲ馴致槽１２の処理水出口には、排水ライン１４ｃが接続されており、その他端は、後述するＭＢＲ反応槽１３の処理水入口に接続され、ＭＢＲ馴致槽１２で処理された水を後述するＭＢＲ反応槽１３に供給できるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
（ＭＢＲ反応槽１３）
ＭＢＲ反応槽１３は、活性汚泥が導入されており、例えば、下水処理場の活性汚泥が導入されている。
ＭＢＲ反応槽１３には、エアレーションのためにブロアに接続されたエア供給ライン１８ｃが配置されており、このエア供給ライン１８ｃから空気が供給される。ブロアの駆動に伴ってＭＢＲ反応槽１３内に空気が供給され、それに伴う好気処理が行われる。なお、ブロアは、コンプレッサ等を伴って、供給される空気の圧力に高低を与える機能を有していてもよい。
【００１８】
ＭＢＲ反応槽１３中では、例えば、溶存酸素が０．５〜１０ｍｇ／Ｌであることが好ましく、２〜４ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。活性汚泥量が１，０００〜５０，０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。さらに、溶存酸素が２〜４ｍｇ／Ｌであり、かつ活性汚泥量が５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌであることがより一層好ましい。
【００１９】
溶存酸素は、例えば、化学分析法（滴定法）、電気化学分析法（隔膜電極法）及び光化学分析法（蛍光法）等によって測定することができる。また、活性汚泥量は、例えば、下水試験方法、活性汚泥浮遊物質（ＭＬＳＳ）測定方法(遠心分離法、ガラス繊維ろ紙法等)により測定することができる。具体的には、溶存酸素は、現場設置型の隔膜式ＤＯ計を、ＭＬＳＳは、現場設置型の光学式ＭＬＳＳ計を、ＭＢＲ反応槽に設置し、自動的かつ連続的に測定を行うことが好ましい。
【００２０】
このような溶存酸素量及び活性汚泥量は、水処理の間、定期的又は連続的に測定しながら、上述した範囲を逸脱した場合に、ＭＢＲ馴致槽１２への空気の供給を低減又は増大して、上述した範囲に調整することができる。また、この方法に加えて又は代えて、汚泥を追加又は引抜くことで、上述した範囲に調整することもできる。
【００２１】
ＭＢＲ反応槽１３の処理水入口には、上述した、一端がＭＢＲ馴致槽１２の排水出口に接続された排水ライン１４ｃの他端が接続され、ＭＢＲ馴致槽１２で処理された処理水が、ＭＢＲ反応槽１３に供給されるように構成されている。
また、ＭＢＲ反応槽１３には、膜分離モジュール１５が連結されている。膜分離モジュール１５は、ＭＢＲ反応槽１３内に収容されていてもよいし、槽外に配置されていてもよい。
【００２２】
担体処理槽１１、ＭＢＲ馴致槽１２及び／又はＭＢＲ反応槽１３は、液体を攪拌できる攪拌手段を備えていてもよい。攪拌手段としては、攪拌翼、攪拌棒等が挙げられる。また、これらと邪魔板と組み合わせたものでもよい。これらの槽中では、上述したように、ブロアによる送風量の低減に伴う攪拌効果の補填又は空気の滞留時間の延長による溶解効率の向上のために攪拌手段を設けることが効果的なこともある。
【００２３】
また、担体処理槽１１、ＭＢＲ馴致槽１２及び／又はＭＢＲ反応槽１３のｐＨは、一般的な生物処理に適応する範囲であればよく、例えば、６〜９の範囲が好ましく、６．５〜７．５の範囲がより好ましい。ｐＨ調整は、各槽にｐＨ調整剤を添加することにより行われる。ｐＨ調整剤としては、塩酸等の酸剤、水酸化ナトリウム等のアルカリ剤等が挙げられる。
担体処理槽１１、ＭＢＲ馴致槽１２及び／又はＭＢＲ反応槽１３の水温は、一般的な生物処理に適応する範囲であればよく、例えば、１５〜３５℃の範囲が好ましく、２０〜３０℃の範囲がより好ましい。
担体処理槽１１、ＭＢＲ馴致槽１２及び／又はＭＢＲ反応槽１３には、栄養剤を添加してもよい。栄養剤としては、微生物の分解活性を良好に維持するものであればよく、例えば、窒素源、リン源、その他無機塩類などが挙げられる。
【００２４】
（膜分離モジュール１５）
ＭＢＲ反応槽１３に連結された膜分離モジュール１５は、当該分野で公知のものを利用することができる。
ＭＢＲ反応槽１３から膜分離モジュール１５への活性汚泥／被処理水の供給手段は、ポンプを利用するものであってもよいし、水頭差を利用するものであってもよい。また、膜分離モジュールにおけるろ過の駆動力は、一次側からの加圧であっても、二次側からの吸引であっても、加圧と吸引を組み合わせたものであっても、水頭差又はサイフォン現象を利用したものであってもよい。
【００２５】
膜分離モジュール１５として、例えば、特開昭６２−１４０６０７号公報、特開平６−３１９９６１号公報、特開２００９−１８３８２２号公報、特開２０１２−１６６２０１号公報、特許第４８０９５０３号に開示のものを用いることができ、複数本の中空糸膜がケース内に収容されたものが挙げられる。中空糸膜の外径、長さ、数等は、得ようとする膜分離モジュールの特性等に応じて、適宜調整することができる。中空糸膜は、いわゆる大口径（例えば、外径が３．６ｍｍ程度以上、４．０ｍｍ程度以上、さらに５．３ｍｍ程度以上、１０ｍｍ程度以下、内径が３．２ｍｍ以上）のものが好ましい。また、中空糸膜は、自立構造を有し、両面において分離機能を有する膜が好ましい。ここでの分離機能とは、精密ろ過以上の分離機能を意味する。なかでも、主要構成素材が単一の素材であり、中空糸膜として機能する部位に、他の材料による支持部材等を用いることなく、自立構造をとり得る中空糸膜であることがより好ましい。
【００２６】
中空糸膜を形成する樹脂としては、例えば、塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂、ポリスルホン（ＰＳ）系、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）系、ポリエチレン（ＰＥ）等のポリオレフィン系、酢酸セルロース（ＣＡ）系、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ポリエーテルスルフォン系、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系、ポリイミド（ＰＩ）系等の種々のものが挙げられる。なかでも、塩化ビニル系樹脂、塩素化塩化ビニル系樹脂が好ましい。この樹脂は、中空糸膜を形成する樹脂の５０質量％以上（好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、８０％以上、さらに好ましくは８５％以上）を占めていることが好ましい。
特に、塩素化塩化ビニル系樹脂は、塩素含有率が５８〜７３．２％であるものが適している。このような塩素含有率の樹脂を用いることにより、スポンジ状の緻密層が形成されやすくなり、膜の強度を高くすることが可能となる。
【００２７】
ケースは、複数本の中空糸膜を収納し得る筒状のものが挙げられる。例えば、ケースには、中空糸膜が所定本数束ねられて中空糸膜束としてストレート状に収容され、その両端面がシール材によってシールされている。このシール材間に、中空糸膜の外側空間と連通する管が接続され、ろ過水取出口として、一次管口が配置されている。また、ケースの別の部位、例えば、シール材よりも端面（片端面又は両端面）側に、上述した複数本の中空糸膜の内側（中空内）空間と連通する被ろ過水を供給又は取出すための管が接続される二次管口が配置されている。
【００２８】
膜分離モジュールは、構成形態にかかわらず、３００,０００以下の分画分子量であることが適しており、１５０,０００以下のいわゆる限外ろ過膜に分類されるものが好ましく、１万〜５万程度の範囲であることがより好ましい。さらに、膜分離モジュールは、その純水透過量が５００Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ａｔｍ以上であることが適しており、１０００Ｌ／ｍ2・ｈｒ・ａｔｍ以上であることがより好ましい。また、膜分離モジュールを構成する中空糸膜の強度は、引張強度で６ＭＰａ以上であることが適しており、８ＭＰａ以上であることが好ましく、１０ＭＰａ以上であることがより好ましい。
膜分離モジュールは、１つのみを用いてもよいし、２つ以上を直列で、並列で又は直列及び並列を組み合わせて連結して用いてもよい。
【００２９】
（その他の設備）
膜分離モジュールには、空気を導入するブロア等が連結されていてもよい。例えば、膜分離モジュールに、内圧式で空気の供給を行うことができる構成とする場合には、導入された空気は膜内（膜表面）を通ることになり、汚れ物質に効率的に作用させることができる。その結果、導入空気量を抑えて、空気を膜分離モジュールに供給するための消費エネルギーを低減することが可能となる。
【００３０】
さらに、膜分離モジュールには、ブロアのほか、ろ過水タンク、薬液タンク、逆洗ポンプ及び／又は薬液ポンプ、これらを任意に連結する管等の少なくとも１つを備えていることが好ましい。ブロアは、他槽へ空気を供給するためのブロアとして兼用してもよい。また、これらに加えて又はこれらの代わりに、開閉弁、超音波発生装置等が任意の部位に設けられていてもよい。なお、逆洗ポンプ及び／又は薬液ポンプを用いずに、水位差、空気圧等を利用して逆流洗浄等を行なえるような装置を用いてもよいし、供給ポンプ及び／又は逆洗ポンプを、薬液注入ポンプとして利用してもよい。
【００３１】
（ブロア）
ブロアは、気体（好ましくは圧縮空気）を供給する装置であり、一般には、マイクロバブル（例えば、数十μｍ〜数百μｍ程度）発生ブロア、コンプレッサ等が用いられる。通常、気体としては空気が供給されるが、オゾン、窒素ガス、不活性ガス等を供給し得る装置であってもよい。特に、ブロアは、これに加えて又はこれに代えてコンプレッサを用いると、供給空気の圧力を高低させることができ、一時的に高圧（高流量）の空気の供給を意図する場合、膜の汚染の進行に起因する供給水圧上昇を有効に低減させることができる。
【００３２】
空気は、ステンレス、セラミック、プラスチック、ゴムなどに数十μｍ〜数百μｍ程度のマクロバブル用孔又は１ｍｍ〜数十ｍｍ程度の空気吐出孔を開けた散気管等を利用して、その気泡の大きさを適宜調整することができる。
なお、ブロアに代えて又は加えて、超音波発生装置を利用してもよい。超音波は、例えば、十数ｋＨｚ〜数ＧＨｚ程度の周波数のものが挙げられる。
【００３３】
特に、ブロア及び／又は超音波発生装置を、膜分離モジュールに適用することにより、膜分離モジュール内に微細気泡を導入することができ、中空糸膜の内面に付着している汚泥等を効率的に空気によって剥離、洗浄することができ、ろ過の際には高処理量で、かつ低エネルギーの装置の運転が可能になる。
【００３４】
（ろ過水タンク）
ろ過水タンクは、膜分離モジュール１の下流において、膜分離モジュールでろ過された水を収容するために配置される。
ろ過水タンクには、ろ過水の一部を逆洗に利用することができるように、膜分離モジュールからのろ過水が通る管とは全く又は一部別の経路において、逆洗ポンプを介して膜分離モジュール（特に、二次管口）に連結される管が備えられていることが好ましい。
【００３５】
（逆洗ポンプ）
逆洗ポンプは、逆洗の際にろ過水を膜分離モジュールに供給するために使用するポンプである。このような逆洗ポンプの駆動によって、膜分離モジュールの中空糸膜の内側面に付着している固形物を容易に剥離除去することが可能となり、高い能力でのろ過動作を安定して行うことができ、活性汚泥処理システムの高性能化を図ることができる。その結果、単位時間当たりに得られる処理水の量を増大（高フラックス化）させることができ、高性能の水処理を実現することができる。
【００３６】
薬液タンクは、通常、膜分離モジュールの下流に配置される。薬液タンクには、逆洗のためのろ過水が通る管とは別の又は一部別の経路において、薬液ポンプを介して、膜分離モジュール（特に、二次管口）に連結される管が備えられていることが好ましい。これによって、逆洗時のろ過水に代えて又はろ過水に加えて、薬液を注入することができる。薬液としては、当該分野で通常用いられているものを利用することができ、例えば、有機又は無機の酸又はアルカリ水溶液、酸化剤、洗剤、界面活性剤、有機溶媒等又はこれらの組み合わせが挙げられる。逆洗に薬液を利用することにより、より短時間で薬液洗浄を行なうことができるとともに、逆洗における加圧によって中空糸膜内部の孔内までも薬液を容易かつ短時間で浸透させることができ、効果的な洗浄を行なうことが可能となる。
なお、逆洗に用いられる管及び薬液洗浄に用いられる管には、それぞれ逆洗ポンプ、薬液ポンプを備える代わりに、管が連結された又は共有された部位に１つのポンプを導入して、逆洗用ポンプをそのまま薬液洗浄に利用してもよい。
【００３７】
〔水処理方法〕
上述した水処理システムは、その対象、目的、用途等に応じて、当該分野で公知の方法によって、水処理に利用することができる。
例えば、有機物を含む原水を、排水ライン１４ａから、担体処理槽１１に導入する。その際、ブロアを稼働させ、空気をエア供給ライン１８ａから担体処理槽１１内に供給する。空気の導入量は、例えば、曝気強度が０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈとなるように設定することが好ましい。担体処理槽１１内では、好気性条件下で、排水中の有機物（溶解性ＢＯＤ）が、担体１７に付着した生物種により、酸化分解される。
【００３８】
その後、担体処理槽１１で処理された処理水を、排水ライン１４ｂから排出し、ＭＢＲ馴致槽１２に導入する。その際、ブロアを稼働させ、空気をエア供給ライン１８ｂからＭＢＲ馴致槽１２内に供給する。空気の導入量は、例えば、曝気強度０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈとなるように設定することが好ましい。担体処理槽で発生及び／又は増殖した汚泥は膜閉塞のリスクがあることが確認されているが、ＭＢＲ馴致槽で上述した曝気量で空気を導入することにより、主要な生物種の種類を変えることができる。その結果、後段における膜分離での膜の閉塞の原因となる生物種の流入を効果的に抑制することができ、膜閉塞のリスクを低減することが可能となる。
【００３９】
続いて、ＭＢＲ馴致槽１２で処理された処理水を、排水ライン１４ｃから排出し、ＭＢＲ反応槽１３に導入する。その際、ブロアを稼働させ、空気をエア供給ライン１８ｃからＭＢＲ反応槽１３内に供給する。空気の導入量は、例えば、曝気強度が０．１〜１ｍ3／ｍ3・ｈとなるように設定することが好ましい。また、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌ、かつ活性汚泥量を５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌとすることがより好ましい。
【００４０】
そして、ＭＢＲ反応槽１３に導入された処理水を、ＭＢＲ反応槽１３から、例えば、供給ポンプ１６を利用して、膜分離モジュール１５に供給する。膜分離モジュール１５では、例えば、一定の内外膜間差圧を負荷し、その膜間差圧を利用して、水のみが中空糸膜を透過し、浮遊物（汚物等）が中空糸膜により捕集される。これによって、ろ過水を得、得られたろ過水がろ過水タンクに送り込まれる。
【００４１】
膜分離モジュール１５における加圧方式は、内圧式又は外圧式のいずれの方式でもよいが、特に、内圧式、つまり、中空糸膜の内側に汚泥含有液を供給し、中空糸膜の外側にろ過水を取り出す方式が好ましい。膜分離モジュールに使用される中空糸膜は上述したように、大口径であるために、濁度の高い水を閉塞することなく、処理することができる。また、内圧ろ過によって加圧する場合には、比較的高い膜間差圧を超えて高圧ろ過運転ができる。
【００４２】
膜分離モジュール１５は、デッドエンドろ過（全ろ過）及びクロスフローろ過のいずれでもよい。膜分離モジュールに使用される中空糸膜が大口径である場合には、小口径のものに比較して、より大量の原水をより短時間で処理することができるとともに、小口径のものに比較して、中空糸膜がより閉塞しにくいことから、デッドエンドろ過が好ましい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例及び比較例を挙げ、本発明の有機物を含む原水システム及び処理方法をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００４４】
（実施例及び比較例）
この実施例及び比較例では、図１に示す有機物を含む原水処理システムを用いた。
この有機物を含む原水処理システムは、担体処理槽１１と、ＭＢＲ馴致槽１２と、ＭＢＲ反応槽１３とを備える。
担体処理槽１１の排水入口には、排水ライン１４ａが接続されており、被処理のための有機物を含む原水が供給される。また、担体処理槽１１の排水出口には、排水ライン１４ｂが接続されており、その他端は、ＭＢＲ馴致槽１２の排水入口に接続されており、ここでの処理を終了した後に、後述するＭＢＲ馴致槽１２に供給できるように構成されている。
ＭＢＲ馴致槽１２の処理水出口には、排水ライン１４ｃが接続されており、その他端は、ＭＢＲ反応槽１３の処理水入口に接続され、ＭＢＲ馴致槽１２で処理された水を後述するＭＢＲ反応槽１３に供給できるように構成されている。また、ＭＢＲ反応槽１３には、膜分離モジュール１５が連結されている。
【００４５】
膜分離モジュール１５は、中空糸膜が複数本筒状のケースに気密状態で収容されて構成されている。中空糸膜は、大口径（外径が３．６ｍｍ程度以上、内径が３．２ｍｍ以上）の自立構造を有し、両面において分離機能を有する塩素化塩化ビニル系樹脂（塩素含有率：５８〜７３．２％）によって形成されたものであり、ケースには、中空糸膜の外側空間と連通する管が接続され、ろ過水取出口として、一次管口が配置されている。ケースの別の部位に、中空糸膜の内側（中空内）空間と連通する被ろ過水を供給又は取出すための管が接続される二次管口は配置されている。この膜分離モジュール１５の分画分子量は、１５０,０００以下のいわゆる限外ろ過膜に分類されるものである。
【００４６】
上述した有機物を含む原水処理システムを用いてＭＢＲ馴致槽１２に、曝気強度を０〜３．０ｍ3／ｍ3・ｈとなるように設定し、かつ、膜分離モジュール１５の膜ろ過フラックスを０．３ｍ／Ｄに調整して、１ヶ月間連続的に水処理を行って、膜ろ過安定性を測定した。
ろ過フラックスは、分離膜の単位膜面積当たりの処理水量であり、以下のように算出した値である。
ろ過フラックス＝処理水流量／分離膜の膜面積
また、担体処理槽１１における担体は、ポレオレフィンであり、担体処理槽１１における担体の充填率を２５％とした。
【００４７】
ＭＢＲ反応槽中で、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌ、活性汚泥量を５，０００〜２０，０００ｍｇ／Ｌの範囲内で調整した。つまり、ＭＢＲ反応槽に、現場設置型の隔膜式ＤＯ計及び光学式ＭＬＳＳ計をそれぞれ設置し、自動的かつ連続的に、溶存酸素及びＭＬＳＳを測定し、溶存酸素は２ｍｇ／Ｌ以下になるとブロアより空気を供給、４ｍｇ／Ｌ以上になるとブロアを停止し、制御をした。ＭＬＳＳも同様に２００００ｍｇ／Ｌ以上になると引抜ポンプが稼動し、汚泥量を調整した。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
ここで、膜ろ過安定性は、以下の規準で膜分離モジュール１５の膜間差圧を評価した。
１日目に対する1ヶ月後の膜間差圧が、１０ｋＰａ以下の上昇を示した場合：◎
１日目に対する１ヶ月後の膜間差圧が、１５ｋＰａ以下の上昇を示した場合、○
１日目に対する１ヶ月後の膜間差圧が、２０ｋＰａ以下の上昇を示した場合：△
１日目に対する１週間後の膜間差圧が、２０ｋＰａ以上の上昇を示した場合：×
溶存酸素及び活性汚泥量は、水質計器により測定した値である。
また、膜分離モジュール１５の膜間差圧は、処理水の入口及び出口に設置した圧力計により測定した値である。
【符号の説明】
【００５０】
１１      ：担体処理槽
１２      ：ＭＢＲ馴致槽
１３      ：ＭＢＲ反応槽
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ    ：排水ライン
１５      ：膜分離モジュール
１６      ：供給ポンプ
１７      ：担体
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ    ：エア供給ライン
【図１】
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