(57)【要約】【課題】分離膜の閉塞を抑制し、水質の高い処理水を得ることができる廃水処理方法および廃水処理システムの提供。【解決手段】活性汚泥中の微生物による生物処理と、膜モジュール１５による固液分離処理とを同一の膜分離槽１１内で行う膜分離活性汚泥処理装置１０を用い、凝集剤添加手段１６により膜分離槽１１に凝集剤を添加して廃水を処理する廃水処理方法および廃水処理システムにおいて、凝集剤の添加量に対して５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を汚泥添加手段１７により膜分離槽１１に添加する、または、膜分離槽１１に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して０．１〜２．７５倍量の凝集剤を凝集剤添加手段１６により膜分離槽１１に添加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥法により、前記槽に凝集剤を添加して廃水を処理する方法において、
前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、廃水処理方法。
【請求項２】
活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥法により、前記槽に凝集剤を添加して廃水を処理する方法において、
前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加する、廃水処理方法。
【請求項３】
前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．２〜２．５倍量の凝集剤を添加する、請求項２に記載の廃水処理方法。
【請求項４】
前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、請求項２または３に記載の廃水処理方法。
【請求項５】
活性汚泥中の微生物による生物処理を行う標準活性汚泥法により廃水を事前に処理し、この処理された廃水を膜分離活性汚泥法により処理し、かつ標準活性汚泥法により発生した余剰汚泥を前記凝集剤未添加の活性汚泥として前記槽に添加する、請求項１または４に記載の廃水処理方法。
【請求項６】
前記槽に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌである、請求項１、４、５のいずれか一項に記載の廃水処理方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の廃水処理方法によって得られた処理水を逆浸透膜またはナノ濾過膜によって濾過処理する、廃水処理方法。
【請求項８】
前記濾過処理により発生した濃縮水を濃縮処理する、請求項７に記載の廃水処理方法。
【請求項９】
活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥処理装置を具備する廃水処理システムにおいて、
前記槽に、凝集剤を添加する凝集剤添加手段と、凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段とを備え、
前記汚泥添加手段は、前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、廃水処理システム。
【請求項１０】
活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥処理装置を具備する廃水処理システムにおいて、
前記槽に、凝集剤を添加する凝集剤添加手段を備え、
前記凝集剤添加手段は、前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加する、廃水処理システム。
【請求項１１】
前記凝集剤添加手段は、前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．２〜２．５倍量の凝集剤を添加する、請求項１０に記載の廃水処理システム。
【請求項１２】
前記槽に、凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段をさらに備え、
前記汚泥添加手段は、前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、請求項１０または１１に記載の廃水処理システム。
【請求項１３】
活性汚泥中の微生物による生物処理を行う標準活性汚泥処理装置を膜分離活性汚泥処理装置の上流に具備し、標準活性汚泥処理装置により処理された廃水を前記槽に供給する流路と、標準活性汚泥処理装置により発生した余剰汚泥を前記凝集剤未添加の活性汚泥として前記槽に供給する流路とを備える、請求項９または１２に記載の廃水処理システム。
【請求項１４】
前記槽に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌである、請求項９、１２、１３のいずれか一項に記載の廃水処理システム。
【請求項１５】
膜分離活性汚泥処理装置により固液分離された処理水を濾過処理する逆浸透膜濾過装置またはナノ濾過膜濾過装置をさらに具備する、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の廃水処理システム。
【請求項１６】
前記逆浸透膜濾過装置またはナノ濾過膜濾過装置により発生した濃縮水を濃縮処理する蒸発濃縮装置をさらに具備する、請求項１５に記載の廃水処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃水処理方法、および当該廃水処理方法に適した廃水処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
生活廃水や工業廃水は、その中に含まれる懸濁物質や有機物等を取り除く処理が施されてから河川などに放流されている。
有機物等を含む廃水の処理方法において、従来の標準活性汚泥法と比較し、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ）は有効な手段である。ここで、ＭＢＲとは、活性汚泥法において最終沈殿槽を設けずに分離膜により固液分離を行う方法である。
【０００３】
しかし、ＭＢＲにおいては、生物処理した処理水に膜閉塞を発生させる物質（例えば難分解性物質など）が含まれていると、分離膜の細孔を閉塞させ分離膜を目詰まりさせることがあった。
そこで、ＭＢＲにより廃水を処理する際にアミジン系の凝集剤を添加する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。凝集剤は汚泥表面に吸着すると同時に難分解性物質等の有機物を吸着するので、膜閉塞を防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０１６４８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、凝集剤を過剰に添加した場合や、汚泥の量が凝集剤の量に対して少ない場合には、凝集剤が処理水中に残存し、この凝集剤が膜閉塞を引き起こすおそれがあった。また、処理水中に溶解した凝集剤は分離膜を通過することもある。この場合、凝集剤が処理水の汚染の原因となり、処理水の水質が悪化する。
また、凝集剤添加初期の段階においては適切な凝集剤濃度であっても、凝集剤の添加を継続することによって活性汚泥への凝集剤吸着が飽和してしまい、凝集剤が処理水中に残存するようになってしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、分離膜の閉塞を抑制し、水質の高い処理水を得ることができる廃水処理方法および廃水処理システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下の態様を有する。
［１］  活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥法により、前記槽に凝集剤を添加して廃水を処理する方法において、前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、廃水処理方法。
［２］  活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥法により、前記槽に凝集剤を添加して廃水を処理する方法において、前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加する、廃水処理方法。
［３］  前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．２〜２．５倍量の凝集剤を添加する、［２］に記載の廃水処理方法。
［４］  前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、［２］または［３］に記載の廃水処理方法。
［５］  活性汚泥中の微生物による生物処理を行う標準活性汚泥法により廃水を事前に処理し、この処理された廃水を膜分離活性汚泥法により処理し、かつ標準活性汚泥法により発生した余剰汚泥を前記凝集剤未添加の活性汚泥として前記槽に添加する、［１］または［４］に記載の廃水処理方法。
［６］  前記槽に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌである、［１］、［４］、［５］のいずれか１つに記載の廃水処理方法。
［７］  ［１］〜［６］のいずれか１つに記載の廃水処理方法によって得られた処理水を逆浸透膜またはナノ濾過膜によって濾過処理する、廃水処理方法。
［８］  前記濾過処理により発生した濃縮水を濃縮処理する、［７］に記載の廃水処理方法。
［９］  活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥処理装置を具備する廃水処理システムにおいて、前記槽に、凝集剤を添加する凝集剤添加手段と、凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段とを備え、前記汚泥添加手段は、前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、廃水処理システム。
［１０］  活性汚泥中の微生物による生物処理と、分離膜による固液分離処理とを同一の槽内で行う膜分離活性汚泥処理装置を具備する廃水処理システムにおいて、前記槽に、凝集剤を添加する凝集剤添加手段を備え、前記凝集剤添加手段は、前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加する、廃水処理システム。
［１１］  前記凝集剤添加手段は、前記槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．２〜２．５倍量の凝集剤を添加する、［１０］に記載の廃水処理システム。
［１２］  前記槽に、凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段をさらに備え、前記汚泥添加手段は、前記凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を前記槽に添加する、［１０］または［１１］に記載の廃水処理システム。
［１３］  活性汚泥中の微生物による生物処理を行う標準活性汚泥処理装置を膜分離活性汚泥処理装置の上流に具備し、標準活性汚泥処理装置により処理された廃水を前記槽に供給する流路と、標準活性汚泥処理装置により発生した余剰汚泥を前記凝集剤未添加の活性汚泥として前記槽に供給する流路とを備える、［９］または［１２］に記載の廃水処理システム。
［１４］  前記槽に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌである、［９］、［１２］、［１３］のいずれか１つに記載の廃水処理システム。
［１５］  膜分離活性汚泥処理装置により固液分離された処理水を濾過処理する逆浸透膜濾過装置またはナノ濾過膜濾過装置をさらに具備する、［９］〜［１４］のいずれか１つに記載の廃水処理システム。
［１６］  前記逆浸透膜濾過装置またはナノ濾過膜濾過装置により発生した濃縮水を濃縮処理する蒸発濃縮装置をさらに具備する、［１５］に記載の廃水処理システム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の廃水処理方法および廃水処理システムによれば、分離膜の閉塞を抑制し、水質の高い処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の廃水処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の廃水処理システムの他の実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔廃水処理方法〕
本発明の廃水処理方法は、膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ）により廃水を処理するに際して、処理を行う槽（膜分離槽）に凝集剤を添加する方法である。本発明の廃水処理方法としては、例えば下記の第１の態様、第２の態様が挙げられる。
（Ａ）本発明の廃水処理方法の第１の態様：
凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽に添加する廃水処理方法。
（Ｂ）本発明の廃水処理方法の第２の態様：
膜分離槽に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加する廃水処理方法。
以下、本発明の第１の態様および第２の態様について、具体的な実施形態を示しながら説明する。
【００１１】
＜Ａ．第１の態様における廃水処理システムの実施形態＞
図１は、本発明の廃水処理方法の第１の態様における本発明の廃水処理システムの一実施形態を示す概略構成図である。
この廃水処理システムは、原水槽（図示略）からの廃水を活性汚泥中の微生物によって生物処理すると同時に、分離膜として膜モジュール１５によって汚泥と処理水（透過水）とに固液分離処理する膜分離活性汚泥処理装置１０を具備する。
【００１２】
（膜分離活性汚泥処理装置）
膜分離活性汚泥処理装置１０は、膜分離槽（第１の曝気槽）１１と；膜分離槽１１内の底部近傍に配置された散気管１２と；散気管１２にエアを供給するブロア１３と；散気管１２とブロア１３とを接続するエア導入管１４と；膜分離槽１１内かつ散気管１２の上方に配置された膜モジュール１５と；膜分離槽１１に凝集剤を添加する凝集剤添加手段１６と；膜分離槽１１に凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段１７と；処理水流路５１の途中に設けられ、膜モジュール１５内を減圧にすることによって汚泥と処理水（透過水）との固液分離を行い、かつ処理水を膜分離槽１１の外へ送り出す吸引ポンプ１８と；原水槽からの廃水を膜分離活性汚泥処理装置１０に供給する廃水流路５０と；膜分離活性汚泥処理装置１０からの処理水を排出する処理水流路５１と；膜分離活性汚泥処理装置１０からの余剰汚泥を排出する余剰汚泥流路５２とを備える。
【００１３】
膜モジュール１５としては、公知の濾過膜を備えた公知の膜モジュールが挙げられる。  濾過膜の種類としては、精密濾過膜（ＭＦ膜）または限外濾過膜（ＵＦ膜）が好ましい。濾過膜の形状としては、中空糸膜、平膜、管状膜、袋状膜等が挙げられる。これらのうち、容積ベースで比較した場合に膜面積の高度集積が可能であることから、中空糸膜が好ましい。
【００１４】
濾過膜の材質としては、有機材料（セルロース、ポリオレフィン、ポリスルフォン、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ４フッ化エチレン等）、金属（ステンレス等）、無機材料（セラミック等）が挙げられる。濾過膜の材質は、廃水の性状に応じて適宜選択する。
【００１５】
濾過膜の孔径は、処理の目的に応じて適宜選択すればよい。ＭＢＲにおいて、濾過膜の孔径は、０．００１〜３μｍが好ましい。孔径が０．００１μｍ以上であれば、膜の抵抗が大きくなるのを抑制できる。孔径が３μｍ以下であれば、活性汚泥を十分に分離することができ、処理水の水質を良好に維持できる。濾過膜の孔径は、精密濾過膜の範囲とされる０．０４〜１．０μｍがより好ましい。
【００１６】
膜分離活性汚泥処理装置１０においては、散気管１２と膜モジュール１５とが一体化された膜ユニットを用いてもよい。このような膜ユニットとしては、例えば特開２０１３−２０２５２４号公報に記載の膜ユニットなどが挙げられる。
【００１７】
凝集剤添加手段１６は、凝集剤を膜分離槽１１に供給する凝集剤流路１６ａと；凝集剤流路１６ａの途中に設けられ、凝集剤を膜分離槽１１に送り出すポンプ１６ｂとを備える。
【００１８】
汚泥添加手段１７は、凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に供給する汚泥流路１７ａと；汚泥流路１７ａの途中に設けられ、凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に送り出すポンプ１７ｂとを備える。
【００１９】
（標準活性汚泥処理装置）
廃水処理システムは、図２に示すように、膜分離活性汚泥処理装置１０の上流に、原水槽（図示略）からの廃水を活性汚泥中の微生物によって生物処理する標準活性汚泥処理装置２０をさらに具備していてもよい。
なお、図２において図１と同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００２０】
標準活性汚泥処理装置２０は、活性汚泥槽（第２の曝気槽）２１と；活性汚泥槽２１内の底部近傍に配置された散気管２２と；散気管２２にエアを供給するブロア２３と；散気管２２とブロア２３とを接続するエア導入管２４と；活性汚泥槽２１にて生物処理された活性汚泥槽混合水を汚泥と上澄み液とに固液分離する沈殿槽２５と；原水槽からの廃水を活性汚泥槽２１に供給する廃水流路５０と；活性汚泥槽２１にて生物処理された活性汚泥槽混合水を沈殿槽２５に移送する活性汚泥槽混合水流路５３と；沈殿槽２５からの上澄み液を膜分離活性汚泥処理装置１０に移送する上澄み液流路５４と；沈殿槽２５からの余剰汚泥を排出する余剰汚泥流路５５と；沈殿槽２５からの余剰汚泥の一部を活性汚泥槽２１に返送する返送汚泥流路５６と；沈殿槽２５からの余剰汚泥の一部を凝集剤未添加の活性汚泥として膜分離槽１１に供給する供給汚泥流路５７とを備える。
【００２１】
沈殿槽２５は、活性汚泥槽２１から移送された活性汚泥槽混合水を、重力沈降によって汚泥と上澄み液とに固液分離できるものであればよく、特に限定はされない。沈殿槽２５は、一般的な沈殿池であってもよい。
【００２２】
図２に示す廃水処理システムでは、供給汚泥流路５７と、供給汚泥流路５７の途中に設けられ、凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に送り出すポンプ１７ｂとで汚泥添加手段１７を構成している。
【００２３】
（濾過装置）
廃水処理システムは、図２に示すように、膜モジュール１５を透過し、処理水流路５１から排出された処理水（透過水）を濾過処理する濾過装置３０をさらに具備していてもよい。
【００２４】
濾過装置３０は、濾過装置本体３１と；濾過装置本体３１を透過した精製水を排出する精製水流路５８と；濾過装置本体３１を透過しなかった濃縮水を排出する濃縮水流路５９とを備える。
【００２５】
濾過装置本体３１としては、逆浸透膜モジュールまたはナノ濾過膜モジュールを備えたものが挙げられる。ここで、濾過装置本体３１として逆浸透膜モジュールを備える濾過装置３０を逆浸透膜濾過装置ともいい、濾過装置本体３１としてナノ濾過膜モジュールを備える濾過装置３０をナノ濾過膜濾過装置ともいう。
【００２６】
逆浸透膜モジュールは、逆浸透膜を透過した精製水と逆浸透膜を透過しない濃縮水とを分離できる形態であればよく、特に限定はされない。
逆浸透膜モジュールとしては、例えば、集水管のまわりに逆浸透膜を巻き回した円柱状の逆浸透膜エレメントを円筒状のケーシングに収納した、いわゆるスパイラル型逆浸透膜モジュール等が挙げられる。
逆浸透膜の材質としては、ポリアミド、ポリスルフォン、セルロースアセテート等が挙げられ、芳香族ポリアミド又は架橋芳香族ポリアミドを含むポリアミドが好ましい。
【００２７】
ナノ濾過膜モジュールは、ナノ濾過膜を透過した精製水とナノ濾過膜を透過しない濃縮水とを分離できる形態であればよく、特に限定はされない。
ナノ濾過膜モジュールとしては、例えば、集水管のまわりにナノ濾過膜を巻き回した円柱状のナノ濾過膜エレメントを円筒状のケーシングに収納した、いわゆるスパイラル型ナノ濾過膜モジュール等が挙げられる。
ナノ濾過膜の材質としては、ポリエチレン系、芳香族ポリアミド系や架橋ポリアミド系を含むポリアミド系、脂肪族アミン縮合系ポリマー、複素環ポリマー系、ポリビニルアルコール系、酢酸セルロース系ポリマー等が挙げられる。
【００２８】
（蒸発濃縮装置）
廃水処理システムは、図２に示すように、濾過装置本体３１を透過しなかった濃縮水を濃縮処理する蒸発濃縮装置４０をさらに具備していてもよい。
【００２９】
蒸発濃縮装置４０は、蒸発器４１と；蒸発器４１にて蒸発し、凝縮された凝縮水を排出する凝縮水流路６０と；蒸発器４１にて濃縮された濃縮廃水を排出する濃縮廃水流路６１とを備える。
【００３０】
蒸発器４１は、濃縮水を加熱して濃縮できる形態であればよく、特に限定はされない。
【００３１】
＜Ａ．第１の態様における廃水処理方法の実施形態＞
図１の廃水処理システムを用いた廃水処理方法は、下記のステップ（ｂ）を有し、図２の廃水処理システムを用いた廃水処理方法は下記のステップ（ｂ）と、必要に応じて下記の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）を有する。
（ａ）標準活性汚泥処理装置２０にて、原水槽（図示略）からの廃水を活性汚泥中の微生物によって生物処理するステップ。
（ｂ）膜分離活性汚泥処理装置１０にて、原水槽（図示略）からの廃水またはステップ（ａ）にて処理された廃水（上澄み液）を活性汚泥中の微生物によって生物処理すると同時に、膜モジュール１５によって汚泥と処理水（透過水）とに固液分離するステップ。
（ｃ）濾過装置３０にて、膜モジュール１５を透過した処理水（透過水）を逆浸透膜またはナノ濾過膜によって濾過処理するステップ。
（ｄ）蒸発濃縮装置４０にて、濾過装置本体３１を透過しなかった濃縮水を濃縮処理するステップ。
【００３２】
（廃水）
廃水処理システムにて処理される廃水は、通常、易分解性物質や難分解性物質等の有機物を含んでいる。このような廃水としては、例えば生活廃水、工業廃水（化学、製薬、製紙、飲料、製油、半導体、電子等）、畜産廃水などが挙げられる。
廃水は、あらかじめ粗大な浮遊物質、土砂等を除去したり、ｐＨを調整したり、希釈したりしてもよい。
【００３３】
（ステップ（ａ））
ステップ（ｂ）において処理される廃水は、事前に標準活性汚泥処理装置２０で処理してもよい。
ステップ（ａ）では、まず、原水槽（図示略）に貯留された廃水を、廃水流路５０を経て標準活性汚泥処理装置２０の活性汚泥槽２１に供給する。
活性汚泥槽２１においては、ブロア２３を作動させて散気管２２からエアを導入し、活性汚泥中の微生物に酸素を与えることによって廃水の生物処理を行う。
【００３４】
ついで、活性汚泥槽２１にて生物処理された活性汚泥槽混合水を、活性汚泥槽混合水流路５３を経て沈殿槽２５に移送する。
沈殿槽２５においては、活性汚泥槽混合水を、重力沈降によって汚泥と上澄み液とに固液分離する。
【００３５】
沈殿槽２５の上澄み液は、ステップ（ｂ）において処理される廃水として、上澄み液流路５４を経て膜分離活性汚泥処理装置１０に移送される。
一方、分離された余剰汚泥は、余剰汚泥流路５５を経て排出される。また、余剰汚泥には、微生物が含まれているため、余剰汚泥の一部を、返送汚泥流路５６を経て活性汚泥槽２１に返送し、再び廃水の生物処理に用いる。さらに、標準活性汚泥処理装置２０にて発生した余剰汚泥には凝集剤が添加されていないので、余剰汚泥の一部を凝集剤未添加の活性汚泥として、供給汚泥流路５７を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給することが好ましい。
【００３６】
（ステップ（ｂ））
廃水処理方法がステップ（ａ）を有さない場合は、原水槽（図示略）に貯留された廃水を、廃水流路５０を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給する。
廃水処理方法がステップ（ａ）を有する場合は、ステップ（ａ）にて処理された廃水（上澄み液）を、上澄み液流路５４を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給する。
【００３７】
膜分離槽１１においては、ブロア１３を作動させて散気管１２からエアを導入し、活性汚泥中の微生物に酸素を与えることによって廃水の生物処理を行う。
また、膜分離槽１１においては、吸引ポンプ１８を作動させて膜モジュール１５内を減圧にすることによって、混合水を汚泥と処理水（透過水）とに固液分離する。この際、散気管１２からエアを膜モジュール１５に導入することによって、膜モジュール１５の分離膜（例えば中空糸膜など）の表面を洗浄しながら、効率よく固液分離を行うことができる。
【００３８】
ステップ（ｂ）では、凝集剤添加手段１６により膜分離槽１１に凝集剤を添加して廃水を処理する。
凝集剤の添加量は、廃水中の有機物（特に難分解性物質）を凝集できる量であれば特に制限されないが、例えば膜分離槽１１に供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して、０．１〜２．７５倍量が好ましく、０．２〜２．５倍量がより好ましく、０．２５〜２．０倍量が特に好ましい。
【００３９】
また、ステップ（ｂ）では、汚泥添加手段１７により膜分離槽１１に凝集剤未添加の活性汚泥を添加する。廃水処理方法がステップ（ａ）を有する場合は、標準活性汚泥処理装置２０にて発生した余剰汚泥の一部を凝集剤未添加の活性汚泥として、供給汚泥流路５７を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給することが好ましい。
【００４０】
凝集剤未添加の活性汚泥の添加量は、膜分離槽１１に添加される凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量である。凝集剤未添加の活性汚泥の添加量が５０倍以上であれば、膜分離槽１１内には十分な量の活性汚泥が存在していることになるので、膜分離槽１１に凝集剤を過剰に添加しても凝集剤が活性汚泥に吸着していき、処理水中に残存しにくくなる。しかも、凝集剤が活性汚泥に吸着する際に難分解性物質等の有機物も吸着する。よって、凝集剤や難分解性物質等による膜モジュール１５の膜閉塞を抑制できる。また、上述したように、処理水中に溶解した凝集剤は膜モジュール１５を通過する場合があり、凝集剤が処理水の汚染の原因となることがある。
しかし、凝集剤未添加の活性汚泥に凝集剤を吸着させれば、処理水中に溶解する凝集剤の割合も軽減できるので、膜モジュール１５を通過する凝集剤の割合が少なくなる。よって、水質の高い処理水が得られる。
処理水中への凝集剤の残存抑制効果は、凝集剤未添加の活性汚泥の添加量が多くなるほど得られやすくなる傾向にある。ただし、凝集剤未添加の活性汚泥を過剰に添加することは、（ｉ）汚泥添加手段１７が大型化する、（ii）膜分離槽１１の菌叢を乱すおそれがあり、生物処理が円滑に行われにくくなる、（iii）凝集剤が活性汚泥に優先的に吸着してしまい、凝集剤の本来の目的である難分解性物質等の膜閉塞物質の除去効果が低下する、といった問題が生じるおそれがある。よって、凝集剤未添加の活性汚泥の添加量は、膜分離槽１１に添加される凝集剤の添加量に対して、２００倍以下のＭＬＳＳに相当する量が好ましい。
【００４１】
なお、「凝集剤未添加の活性汚泥」とは、凝集剤が添加されていない、すなわち表面などに凝集剤が付着していない活性汚泥のことである。
また、「ＭＬＳＳ」とは、活性汚泥の濃度の指標であり、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２にしたがい、活性汚泥を蒸発・乾燥させた後の残量を測定することで求められる。
【００４２】
ステップ（ｂ）において膜分離槽１１に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳは、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、８０００〜１２０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが薄すぎると、大量の凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に添加することになり、コストが増える。一方、凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが濃すぎると粘度が高くなり、凝集剤未添加の活性汚泥の供給に手間がかかる。また、汚泥流路１７ａ、供給汚泥流路５７、ポンプ１７ｂが閉塞する場合がある。
【００４３】
ステップ（ｂ）において、膜モジュール１５にて分離された余剰汚泥は、余剰汚泥流路５２を経て排出される。なお、余剰汚泥には微生物が含まれているため、余剰汚泥の一部を、膜分離活性汚泥処理装置１０に返送し、再び廃水の生物処理に用いてもよい。
【００４４】
ステップ（ｂ）で用いられる凝集剤としては特に限定されないが、高分子凝集剤が好ましい。高分子凝集剤は微小フロックを架橋によって粗大フロックにする作用を有する。また、高分子凝集剤には、凝集剤の有する吸着活性基によって、ノニオン系、アニオン系およびカチオン系などがある。特に、処理効率の観点から、ステップ（ｂ）で用いられる凝集剤としては下記式（１）および／または（２）で表されるアミジン構造単位を有するカチオン性重合体を有効成分として含有するアミジン系凝集剤が好ましい。
なお、本発明において「有効成分」とは、凝集剤１００質量％中のカチオン性重合体の含有量を意味し、通常、１０〜１００質量％含有するのが好ましい。
【００４５】
【化１】
2015163388.tif 000003
【００４６】
式（１）、（２）中、Ｒ１〜Ｒ４は各々水素原子またはメチル基であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。
Ｘ−、Ｙ−は各々陰イオンであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。陰イオンとしては、例えば、Ｃｌ−、Ｂｒ−、１／２ＳＯ４２−、ＣＨ３（ＣＯ）Ｏ−、Ｈ（ＣＯ）Ｏ−などが挙げられる。中でもＣｌ−が好ましい。
【００４７】
このようなカチオン性重合体の製造方法としては特に制限されないが、例えば、一級アミノ基または変換反応により一級アミノ基が生成し得る置換アミノ基を有するエチレン性不飽和モノマーと、アクリロニトリルまたはメタアクリロニトリルのニトリル類との共重合体を製造し、酸加水分解後、該共重合体中のシアノ基と一級アミノ基を反応させてアミジン化する方法が挙げられる。
【００４８】
カチオン性重合体は、最も典型的には、Ｎ−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルとを共重合させ、生成した共重合体を、通常、水懸濁液として塩酸の存在下に加熱して置換アミノ基と隣接するシアノ基からアミジン構造単位を形成させることにより製造されるのが好ましい。そして、共重合に供するＮ−ビニルホルムアミドとアクリロニトリルとのモル比、及び共重合体のアミジン化条件を選択することにより、各種の組成のカチオン性重合体が得られる。
【００４９】
カチオン性重合体は、当該カチオン性重合体１００モル％中、上記式（１）および／または（２）で表されるアミジン構造単位を繰り返し単位として５〜９０モル％含有するのが好ましい。アミジン構造単位の含有率が５モル％未満であると、アミジン構造単位の含有量が少なすぎるため、このカチオン性重合体を凝集剤として使用する際に、使用量が多くなる。一方、アミジン構造単位の含有率が９０モル％を超えるものは、上述した方法で製造することが困難である。アミジン構造単位の含有率の下限値は、１０モル％以上がより好ましく、１５モル％以上がさらに好ましく、２０モル％以上が特に好ましい。また、アミジン構造単位の含有率の上限値は、８５モル％以下がより好ましく、８０モル％以下がさらに好ましい。
【００５０】
なお、カチオン性重合体は、上述した方法により製造すると、前記アミジン構造単位以外にも、下記式（３）〜（５）で表される単位を含有する場合がある。
【００５１】
【化２】
2015163388.tif 000004
【００５２】
式（３）〜（５）中、Ｒ５、Ｒ７、Ｒ８は各々水素原子またはメチル基であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。
Ｒ６は炭素数１〜４のアルキル基または水素原子である。
Ｚ−は陰イオンである。陰イオンとしては、上記式（１）、（２）の説明において先に例示した陰イオンと同様である。
【００５３】
カチオン性重合体が上記式（３）〜（５）で表される単位を含有する場合、通常、当該カチオン性重合体１００モル％中、上記式（３）で表される繰り返し単位を０〜４０モル％、上記式（４）で表される繰り返し単位を０〜７０モル％、上記式（５）で表される繰り返し単位を０〜７０モル％含有する。
【００５４】
上記式（１）および／または（２）で表されるアミジン構造単位、および上記式（３）〜（５）で表される単位の組成は、エチレン性不飽和モノマーとニトリル類との重合モル比や、アミジン化反応の条件（温度や時間）によって調整できる。
また、これらの組成は、カチオン性重合体の１３Ｃ−ＮＭＲ（１３Ｃ−核磁気共鳴）を測定することにより求めることができ、具体的には、各繰り返し単位に対応した１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルのピーク（シグナル）の積分値より算出できる。
【００５５】
（ステップ（ｃ））
ステップ（ｂ）において、膜モジュール１５を透過した処理水（透過水）は、そのまま外部に放流してもよいが、処理水流路５１を経て濾過装置３０に移送し、逆浸透膜またはナノ濾過膜によって濾過処理することが好ましい。
濾過装置３０において、逆浸透膜またはナノ濾過膜を透過した処理水は精製水となり、精製水流路５８から排出される。一方、逆浸透膜またはナノ濾過膜を透過しなかった処理水は、濃縮水となって濃縮水流路５９から排出される。
【００５６】
（ステップ（ｄ））
ステップ（ｃ）において、逆浸透膜またはナノ濾過膜を透過しなかった処理水（濃縮水）は、そのまま外部に放流してもよいが、濃縮水流路５９を経て蒸発濃縮装置４０に移送し、濃縮処理することが好ましい。
蒸発濃縮装置４０において、蒸発器４１に送られた濃縮水は、図示略の伝熱器により加熱され蒸発し、水蒸気となる。水蒸気は図示略の冷却器により冷却されて凝縮し、凝縮水となり、凝縮水流路６０から排出される。蒸発器４１にて濃縮された濃縮水は濃縮廃水として濃縮廃水流路６１から排出される。
蒸発濃縮装置４０にて濃縮水を濃縮処理するに際して、蒸発濃縮装置４０の腐食防止を目的として、濃縮水に水酸化ナトリウム等のアルカリを添加してもよい。
濃縮廃水は、そのまま外部に排出してもよいが、通常は、乾燥して固形物の状態にしてから排出される。
【００５７】
（作用効果）
以上説明した本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第１の態様にあっては、ＭＢＲにより、凝集剤を添加して廃水を処理する際に、特定量の凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽に添加する。よって、膜分離槽内には十分な量の活性汚泥が存在していることになるので、膜分離槽に凝集剤を過剰に添加しても凝集剤が活性汚泥に吸着していき、処理水中に残存しにくくなる。しかも、凝集剤が活性汚泥に吸着する際に難分解性物質等の有機物も吸着する。よって、凝集剤や難分解性物質等による膜モジュールの膜閉塞を抑制できる。また、凝集剤未添加の活性汚泥に凝集剤を吸着させれば、処理水中に溶解する凝集剤の割合も軽減できるので、膜モジュールを通過する凝集剤の割合が少なくなる。よって、水質の高い処理水が得られる。
【００５８】
（他の実施形態）
なお、本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第１の態様は、図示例の廃水処理システムおよびこれを利用した廃水処理方法に限定されない。
例えば、図２に示す廃水処理システムでは、標準活性汚泥処理装置２０により発生した余剰汚泥の一部を、凝集剤未添加の活性汚泥として膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給しているが、活性汚泥槽２１中の活性汚泥を凝集剤未添加の活性汚泥として膜分離槽１１に供給してもよい。ただし、余剰汚泥を凝集剤未添加の活性汚泥として添加した方が、廃棄処分される余剰汚泥の量を減らすことができるので好ましい。
【００５９】
＜Ｂ．第２の態様における廃水処理システムの実施形態＞
本発明の廃水処理方法の第２の態様における本発明の廃水処理システムは、図１に示すように、原水槽（図示略）からの廃水を活性汚泥中の微生物によって生物処理すると同時に、分離膜として膜モジュール１５によって汚泥と処理水（透過水）とに固液分離処理する膜分離活性汚泥処理装置１０を具備する。
また、廃水処理システムは、図２に示すように、膜分離活性汚泥処理装置１０の上流に、標準活性汚泥処理装置２０を具備していてもよいし、膜分離活性汚泥処理装置１０の下流に濾過装置３０や蒸発濃縮装置４０を具備していてもよい。
膜分離活性汚泥処理装置１０、標準活性汚泥処理装置２０、濾過装置３０、蒸発濃縮装置４０としては、第１の態様における廃水処理システムの実施形態の説明において先に例示した各装置が挙げられる。
【００６０】
＜Ｂ．第２の態様における廃水処理方法の実施形態＞
図１の廃水処理システムを用いた廃水処理方法は、下記のステップ（ｂ）を有し、図２の廃水処理システムを用いた廃水処理方法は下記のステップ（ｂ）と、必要に応じて下記の（ａ）、（ｃ）、（ｄ）を有する。
（ａ）標準活性汚泥処理装置２０にて、原水槽（図示略）からの廃水を活性汚泥中の微生物によって生物処理するステップ。
（ｂ）膜分離活性汚泥処理装置１０にて、原水槽（図示略）からの廃水またはステップ（ａ）にて処理された廃水（上澄み液）を活性汚泥中の微生物によって生物処理すると同時に、膜モジュール１５によって汚泥と処理水（透過水）とに固液分離するステップ。
（ｃ）濾過装置３０にて、膜モジュール１５を透過した処理水（透過水）を逆浸透膜またはナノ濾過膜によって濾過処理するステップ。
（ｄ）蒸発濃縮装置４０にて、濾過装置本体３１を透過しなかった濃縮水を濃縮処理するステップ。
【００６１】
（廃水）
廃水処理システムにて処理される廃水は、第１の態様における廃水と同じであり、ここでの説明を省略する。
【００６２】
（ステップ（ａ））
ステップ（ａ）は、第１の態様におけるステップ（ａ）と同じステップであり、ここでの説明を省略する。
【００６３】
（ステップ（ｂ））
廃水処理方法がステップ（ａ）を有さない場合は、原水槽（図示略）に貯留された廃水を、廃水流路５０を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給する。
廃水処理方法がステップ（ａ）を有する場合は、ステップ（ａ）にて処理された廃水（上澄み液）を、上澄み液流路５４を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給する。
【００６４】
膜分離槽１１においては、ブロア１３を作動させて散気管１２からエアを導入し、活性汚泥中の微生物に酸素を与えることによって廃水の生物処理を行う。
また、膜分離槽１１においては、吸引ポンプ１８を作動させて膜モジュール１５内を減圧にすることによって、混合水を汚泥と処理水（透過水）とに固液分離する。この際、散気管１２からエアを膜モジュール１５に導入することによって、膜モジュール１５の分離膜（例えば中空糸膜など）の表面を洗浄しながら、効率よく固液分離を行うことができる。
【００６５】
ステップ（ｂ）では、凝集剤添加手段１６により膜分離槽１１に凝集剤を添加して廃水を処理する。
凝集剤の添加量は、膜分離槽１１に供給される直前の廃水中の難分解性物質の濃度（ＣＯＤｃｒ−ＢＯＤ５）から求められる難分解性物質の量に対して０．１〜２．７５倍量であり、０．２〜２．５倍量が好ましく、０．２５〜２．０倍量がより好ましい。凝集剤の添加量が０．１倍量以上であれば、凝集剤の効果、すなわち、凝集剤が汚泥表面に吸着すると同時に難分解性物質等の有機物を吸着する効果が十分に得られるので、難分解性物質等による膜モジュール１５の膜閉塞を防止できる。
凝集剤の効果は、凝集剤の添加量が多くなるほど得られやすくなる傾向にある。ただし、凝集剤を過剰に添加すると、上述したように凝集剤が処理水中に残存し、この凝集剤が膜閉塞を引き起こしたり、凝集剤が処理水の汚染の原因となり処理水の水質が悪化したりするおそれがある。凝集剤の添加量が２．７５倍量以下であれば、凝集剤が処理水中に残存しにくくなり、凝集剤による膜モジュール１５の膜閉塞を抑制できる。また、水質の高い処理水が得られる。
【００６６】
なお、「ＣＯＤｃｒ」とは、二クロム酸カリウムによる酸素消費量であり、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２にしたがって測定する。
また、「ＢＯＤ５」とは、５日間生物化学的酸素要求量であり、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２にしたがって測定する。
【００６７】
また、ステップ（ｂ）では、汚泥添加手段１７により膜分離槽１１に凝集剤未添加の活性汚泥を添加してもよい。廃水処理方法がステップ（ａ）を有する場合は、標準活性汚泥処理装置２０にて発生した余剰汚泥の一部を凝集剤未添加の活性汚泥として、供給汚泥流路５７を経て膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給することが好ましい。
【００６８】
凝集剤未添加の活性汚泥の添加量は、膜分離槽１１に添加される凝集剤の添加量に対して、５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量であることが好ましい。凝集剤未添加の活性汚泥の添加量が５０倍以上であれば、膜分離槽１１内には十分な量の活性汚泥が存在していることになるので、膜分離槽１１に凝集剤を過剰に添加しても凝集剤が活性汚泥に吸着していき、処理水中により残存しにくくなる。しかも、凝集剤が活性汚泥に吸着する際に難分解性物質等の有機物も吸着する。よって、凝集剤や難分解性物質等による膜モジュール１５の膜閉塞を抑制できる。また、凝集剤未添加の活性汚泥に凝集剤を吸着させれば、処理水中に溶解する凝集剤の割合もより軽減できるので、膜モジュール１５を通過する凝集剤の割合がより少なくなる。よって、水質の高い処理水が得られやすくなる。
処理水中への凝集剤の残存抑制効果は、凝集剤未添加の活性汚泥の添加量が多くなるほど得られやすくなる傾向にある。ただし、凝集剤未添加の活性汚泥を過剰に添加することは、（ｉ）汚泥添加手段１７が大型化する、（ii）膜分離槽１１の菌叢を乱すおそれがあり、生物処理が円滑に行われにくくなる、（iii）凝集剤が活性汚泥に優先的に吸着してしまい、凝集剤の本来の目的である難分解性物質等の膜閉塞物質の除去効果が低下する、といった問題が生じるおそれがある。よって、凝集剤未添加の活性汚泥の添加量は、膜分離槽１１に添加される凝集剤の添加量に対して、２００倍以下のＭＬＳＳに相当する量が好ましい。
【００６９】
ステップ（ｂ）において膜分離槽１１に添加する凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳは、６０００〜３５０００ｍｇ／Ｌであることが好ましく、８０００〜１２０００ｍｇ／Ｌであることがより好ましい。凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが薄すぎると、大量の凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に添加することになり、コストが増える。一方、凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳが濃すぎると粘度が高くなり、凝集剤未添加の活性汚泥の供給に手間がかかる。また、汚泥流路１７ａ、供給汚泥流路５７、ポンプ１７ｂが閉塞する場合がある。
【００７０】
ステップ（ｂ）において、膜モジュール１５にて分離された余剰汚泥は、余剰汚泥流路５２を経て排出される。また、余剰汚泥には微生物が含まれているため、余剰汚泥の一部を、膜分離活性汚泥処理装置１０に返送し、再び廃水の生物処理に用いてもよい。
【００７１】
ステップ（ｂ）で用いられる凝集剤としては、第１の態様において説明したアミジン系凝集剤が挙げられる。
【００７２】
（ステップ（ｃ））
ステップ（ｃ）は、第１の態様におけるステップ（ｃ）と同じステップであり、ここでの説明を省略する。
【００７３】
（ステップ（ｄ））
ステップ（ｄ）は、第１の態様におけるステップ（ｄ）と同じステップであり、ここでの説明を省略する。
【００７４】
（作用効果）
以上説明した本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第２の態様にあっては、ＭＢＲにより廃水を処理する際に、膜分離槽に供給される直前の難分解性物質の量に対して特定量の凝集剤を膜分離槽に添加する。よって、難分解性物質等の有機物が凝集剤に吸着されるので、難分解性物質等による膜モジュールの膜閉塞を防止できる。しかも、凝集剤の添加量が適量であるため、処理水中に凝集剤が残存しにくくなり、凝集剤による膜モジュールの膜閉も抑制できる。また、水質の高い処理水が得られる。
【００７５】
（他の実施形態）
なお、本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第２の態様は、図示例の廃水処理システムおよびこれを利用した廃水処理方法に限定されない。
例えば、図１、２に示す廃水処理システムの膜分離活性汚泥処理装置１０は、膜分離槽１１に凝集剤未添加の活性汚泥を添加する汚泥添加手段１７を備えているが、汚泥添加手段１７を省略してもよい。すなわち、本発明の廃水処理方法の第２の態様においては、ステップ（ａ）において、凝集剤未添加の活性汚泥を膜分離槽１１に添加しなくてもよい。
【００７６】
また、図２に示す廃水処理システムでは、標準活性汚泥処理装置２０により発生した余剰汚泥の一部を、凝集剤未添加の活性汚泥として膜分離活性汚泥処理装置１０の膜分離槽１１に供給しているが、活性汚泥槽２１中の活性汚泥を凝集剤未添加の活性汚泥として膜分離槽１１に供給してもよい。ただし、余剰汚泥を凝集剤未添加の活性汚泥として添加した方が、廃棄処分される余剰汚泥の量を減らすことができるので好ましい。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７８】
（凝集剤）
凝集剤として、ポリアミジン系高分子凝集剤（三菱レイヨン株式会社製、「ＫＰ７０００」）を用いた。
【００７９】
〔例１〕
膜分離槽に、ＭＬＳＳを８０００ｍｇ／Ｌに調整した凝集剤未添加の活性汚泥を１００ｍＬ供給した。この膜分離槽の活性汚泥１００ｍＬに対し、濃度０．３質量％に調整した凝集剤を、活性汚泥中での濃度が３０ｍｇ／Ｌになるように添加した。すなわち、膜分離槽内の活性汚泥のＭＬＳＳに相当する量（ＭＬＳＳ量）は８００ｍｇであり、凝集剤の添加量は３ｍｇである。
ついで、マグネチックスターラーにて穏やかに３０分間攪拌した後、中空糸膜（三菱レイヨン株式会社製、「ステラポアＳＡＤＦ」）にて濾過した。
濾過液中のＴＯＣ（全有機炭素）濃度を測定した。結果を表１に示す。
なお、例１および以下の例２〜４は実施例に相当し、例５〜７は比較例に相当する。
【００８０】
〔例２〜７〕
活性汚泥中での濃度が表１に示すように凝集剤の添加量を変更した以外は、例１と同様にして濾過液中のＴＯＣ濃度を測定した。結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2015163388.tif 000005
【００８２】
表１の結果から明らかなように、活性汚泥中での凝集剤の添加量に対して凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳ量が５０倍以上である例１〜４の場合、濾過液中のＴＯＣ濃度が１ｍｇ／Ｌ未満であった。これは、凝集剤が活性汚泥に吸着され、濾過液中にほとんど残存していないこと、および濾過液は水質が高いことを意味する。
対して、活性汚泥中での凝集剤の添加量に対して凝集剤未添加の活性汚泥のＭＬＳＳ量が５０倍未満である例５〜７の場合、濾過液中のＴＯＣ濃度が１０ｍｇ／Ｌ以上であった。
【００８３】
これらの結果より、ＭＢＲにより凝集剤を添加して廃水を処理する際に、凝集剤の添加量に対して５０倍以上のＭＬＳＳに相当する量の凝集剤未添加の活性汚泥を添加すれば、膜分離槽に凝集剤を過剰に添加しても凝集剤が活性汚泥に吸着していき、処理水中に残存しにくくなるといえる。
よって、本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第１の態様によれば、分離膜の閉塞を抑制し、水質の高い処理水を得ることができるといえる。
【００８４】
〔例８〕
難分解性物質を含む廃水として、コークス製造プロセスから排出された廃水を用いた。コークス製造プロセスから排出される廃水にはフミン質などが含まれ、一般的に生物処理が困難な難分解性物質を多く含むことが知られている。
本例で用いた廃水のＣＯＤｃｒは３５００ｍｇ／Ｌであり、ＢＯＤ５は５００ｍｇ／Ｌであった。よって、廃水中の難分解性物質の濃度（ＣＯＤｃｒ−ＢＯＤ５）は３０００ｍｇ／Ｌである。なお、ＣＯＤｃｒおよびＢＯＤ５はＪＩＳ  Ｋ  ０１０２にしたがって測定した。
【００８５】
膜分離槽に、ＭＬＳＳを８０００ｍｇ／Ｌに調整した凝集剤未添加の活性汚泥を１００ｍＬ供給した。この膜分離槽の活性汚泥１００ｍＬに対し、活性汚泥中での難分解性物質の濃度が１００ｍｇ／Ｌとなるように廃水を添加した。すなわち、膜分離槽内の活性汚泥のＭＬＳＳに相当する量（ＭＬＳＳ量）は８００ｍｇであり、難分解性物質の量は１０ｍｇである。
ついで、マグネチックスターラーにて穏やかに３０分間攪拌した後、中空糸膜（三菱レイヨン株式会社製、「ステラポアＳＡＤＦ」）にて濾過した。
濾過液のＣＯＤｃｒをＪＩＳ  Ｋ  ０１０２にしたがって測定した。結果を表２に示す。
なお、例８および以下の例９、１５は比較例に相当し、例１０〜１４は実施例に相当する。
【００８６】
〔例９〜１５〕
廃水を添加した後、濃度０．３質量％に調整した凝集剤を、活性汚泥中での濃度が表２に示す値となるように添加した以外は、例８と同様にして濾過液のＣＯＤｃｒを測定した。結果を表２に示す。
【００８７】
【表２】
2015163388.tif 000006
【００８８】
表２の結果から明らかなように、廃水中の難分解性物質の量に対して凝集剤の添加量が０．１〜２．７５倍量である例１０〜１４の場合、濾過液中の濾過液のＣＯＤｃｒが１０〜４４ｍｇ／Ｌであった。特に、廃水中の難分解性物質の量に対して凝集剤の添加量が０．２５〜２．０倍量である例１１〜１３の場合、濾過液中の濾過液のＣＯＤｃｒが３〜５ｍｇ／Ｌであり、優れた効果を有した。これは、凝集剤が活性汚泥に吸着される際に難分解性物質が凝集剤に吸着され、濾過液中にほとんど残存していないこと、余分な凝集剤が濾過液中にほとんど残存していないこと、および濾過液は水質が高いことを意味する。
対して、廃水中の難分解性物質の量に対して凝集剤の添加量が０．１倍量未満、または２．７５倍量を超える例８、９、１５の場合、濾過液のＣＯＤｃｒが５０ｍｇ／Ｌ以上であった。
【００８９】
これらの結果より、ＭＢＲにより廃水を処理する際に、ＭＢＲに供給される直前の廃水中の難分解性物質の量に対して０．１〜２．７５倍量の凝集剤を添加すれば、難分解性物質等の有機物が凝集剤に吸着され、難分解性物質等による分離膜の膜閉塞を防止できるといえる。しかも、凝集剤そのものが処理水中に残存しにくくなるともいえる。
よって、本発明の廃水処理方法および廃水処理システムの第２の態様によれば、分離膜の閉塞を抑制し、水質の高い処理水を得ることができるといえる。
【符号の説明】
【００９０】
１０  膜分離活性汚泥処理装置
１１  膜分離槽
１５  膜モジュール
１６  凝集剤添加手段
１７  汚泥添加手段
２０  標準活性汚泥処理装置
３０  濾過装置
４０  蒸発濃縮装置
５４  上澄み液流路
５７  供給汚泥流路
【図１】
2015163388.tif 000007
【図２】
2015163388.tif 000008