(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性汚泥を用いた好気処理と膜分離処理とを組み合わせた活性汚泥処理装置であって、
有機性廃水を活性汚泥で好気処理して溶解性ＢＯＤを低減する好気槽と、前記好気槽から流入する有機性廃水と活性汚泥とを含有する被処理水を収容し、前記被処理水から処理水を分離するための分離槽とを少なくとも備え、前記好気槽と前記分離槽とが仕切手段により仕切られた処理槽と、
前記分離槽内の前記被処理水中に浸漬され、前記分離槽の槽長手方向に沿って互いに間隔をおいて配置された複数の分離膜と、
前記複数の分離膜を介して処理水を抜き出すための処理水抜き出し手段と、
前記分離槽の上部において前記槽長手方向に延在し、前記槽長手方向に沿って複数の流入口を備え、前記仕切手段の上部から越流する前記被処理水を受け入れて前記複数の流入口を介して前記分離槽内へ流すための流入手段と
を備え、前記分離槽の槽巾方向の長さに対する槽長方向の長さが４以上である活性汚泥処理装置。
【請求項２】
前記流入手段が、前記被処理水の水量に基づいて、各流入口から流れる前記被処理水の溶解性ＢＯＤによる前記分離槽内のＭＬＳＳに対する負荷がそれぞれ均一となるように、各流入口から前記分離槽へ流す前記被処理水の供給水量を調整可能である請求項１に記載の活性汚泥処理装置。
【請求項３】
前記流入手段が、前記分離膜の上部で延在する樋状又は管状部材を備え、前記樋状又は前記管状部材に形成された凹状の複数の流出口を介して、前記樋状又は前記管状部材内を流れる前記被処理水を越流させて流出させることを含む請求項１又は２に記載の活性汚泥処理装置。
【請求項４】
前記処理槽が、前記好気槽の上流側に有機性廃水を脱窒処理するための無酸素槽を更に備え、前記好気槽と前記無酸素槽とが仕切手段によって仕切られており、前記分離槽内の活性汚泥混合液を引抜き、前記無酸素槽へ返送する手段を更に備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の活性汚泥処理装置。
【請求項５】
前記仕切手段が、前記処理槽の下方に前記好気槽と前記分離槽とを任意に連通するか仕切るための開口部を備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の活性汚泥処理装置。
【請求項６】
前記分離槽の槽長手方向下流部に設けられ、前記分離槽内の被処理水のＭＬＳＳ濃度を検出する第１の検出手段と、
前記好気槽内の被処理水のＭＬＳＳ濃度を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段と前記第２の検出手段の検出値に基づいて、前記流入手段の前記流入口から流入させる被処理水の供給水量の分注比、前記分離槽内の余剰汚泥の抜き取り量、或いは前記分離槽に接続された循環路を介して前記分離槽内の被処理水を前記分離槽外へと循環させる被処理水の循環流量の少なくともいずれかを制御する制御手段と
を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の活性汚泥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、活性汚泥処理装置に関し、特に膜分離活性汚泥法（ＭＢＲ）による処理に好適な活性汚泥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水、畜産排水、し尿、工場排水などの有機物を含む有機性廃水を活性汚泥処理する技術として、膜分離活性汚泥法を利用した活性汚泥処理装置が近年注目されてきている。分離膜を利用した活性汚泥処理装置においては、処理効率化等の観点から、分離膜の汚染や分離膜の目詰まり等による透過水量の低下を抑制することが求められている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開平９−２９４９９６号公報）では、分離膜が浸漬された分離槽と反応室との間を仕切で分け、反応室から分離槽へと流出する処理水の溶解性ＢＯＤ濃度を一定範囲に制御することによって、膜汚染を抑制し、膜の洗浄頻度を少なくすることが記載されている。
【０００４】
特許文献２（特開２００６−３５０９９号公報）では、原水と活性汚泥とが混合された被処理水をろ過するための膜ユニットを備えた好気槽が複数槽設けられ、上流側よりも下流側の汚泥濃度を高くするとともに、上流側の膜ユニットの膜を透過する透過水の膜透過流速を下流側の膜ユニットの膜を透過する透過水の膜透過流速より高く設定することが記載されている。
【０００５】
特許文献３（特開２００５−１４４２９０号公報）では、処理槽内のＭＬＳＳ濃度に基づいて処理水から汚泥の引き抜き量を制御することにより、処理槽内のＭＬＳＳ濃度を所定の範囲に制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２９４９９６号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１４４２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３の活性汚泥処理装置及び活性汚泥処理方法によっても、処理装置の態様によってはまだ、分離膜の汚染或いは分離膜の目詰まり等による透過水量の低下への抑制対策が十分とは言えない場合がある。
【０００８】
上記課題を鑑み、本発明は、分離膜の膜汚染や膜閉塞を抑制でき、長期間安定した処理を行うことが可能な活性汚泥処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意検討の結果、流入水が処理槽の水平方向に押し出し流れとなるような、水平方向に細長い直方体状の槽内に分離膜を多数配置した場合、上流側の分離膜に特に膜汚染や膜閉塞等が生じやすくなるという問題が顕著になり、また、この問題が流入水の処理量や負荷変動によって大きく影響を受けるという知見を得た。そこで、本発明者は、膜分離を行う分離槽へ供給する流入水を分離槽全体に均一に流入させるための流入手段を配置したところ、分離膜の膜汚染や膜閉塞が部分的に発生するという問題を抑制でき、且つ長期間安定した処理を行うことが可能であることを見いだした。
【００１０】
以上の知見を基礎として完成した本発明は一側面において、有機性廃水と活性汚泥とを含有する被処理水から膜分離を用いて処理水を得るための活性汚泥処理装置であって、被処理水を収容し、被処理水から処理水を分離する分離槽と、分離槽内の被処理水中に浸漬され、分離槽の槽長手方向に沿って互いに間隔をおいて配置された複数の分離膜と、複数の分離膜を介して処理水を抜き出すための処理水抜き出し手段と、分離槽の槽長手方向に延在し、槽長手方向に沿って複数の流入口を備え、複数の流入口から被処理水を分離槽内へ流入させるための流入手段とを備える活性汚泥処理装置が提供される。
【００１１】
本発明は別の一側面において、活性汚泥を用いた好気処理と膜分離処理とを組み合わせた活性汚泥処理装置であって、有機性廃水を活性汚泥で好気処理するための好気槽と、好気槽から流入する有機性廃水と活性汚泥とを含有する被処理水を収容し、被処理水から処理水を分離するための分離槽とを少なくとも備え、好気槽と分離槽とが仕切手段により仕切られた処理槽と、分離槽内の被処理水中に浸漬され、分離槽の槽長手方向に沿って互いに間隔をおいて配置された複数の分離膜と、複数の分離膜を介して処理水を抜き出すための処理水抜き出し手段と、分離槽の上部において槽長手方向に延在し、槽長手方向に沿って複数の流入口を備え、仕切手段の上部から越流する被処理水を受け入れて複数の流入口を介して分離槽内へ流すための流入手段とを備える活性汚泥処理装置が提供される。
【００１２】
本発明に係る活性汚泥処理装置は一実施態様において、流入手段が、前記被処理水の水量に基づいて、各流入口から流れる被処理水の溶解性ＢＯＤによる分離槽内のＭＬＳＳに対する負荷がそれぞれ均一となるように、各流入口から分離槽へ流す被処理水の供給水量を調整可能である。
【００１３】
本発明に係る活性汚泥処理装置は別の一実施態様において、流入手段が、分離膜の上部で延在する樋状又は管状部材を備え、樋状又は管状部材に形成された凹状の複数の流出口を介して、樋状又は管状部材内を流れる被処理水を越流させて流出させることを含む。
【００１４】
本発明に係る活性汚泥処理装置は更に別の一実施態様において、仕切手段の下部に設けられ、好気槽と分離槽とを任意に連通又は仕切ることができる開口部を備える。
【００１５】
本発明に係る活性汚泥処理装置は更に別の一実施態様において、処理槽が、好気槽の上流側に有機性廃水を脱窒処理するための無酸素槽を更に備え、好気槽と無酸素槽とが仕切手段によって仕切られており、分離槽内の活性汚泥混合液（硝化液）を引抜き、無酸素槽へ返送する手段を更に備える。
【００１６】
本発明に係る活性汚泥処理装置は更に別の一実施態様において、分離槽の槽長手方向下流側の端部から分離槽内の余剰汚泥を抜き出す余剰汚泥抜き出し手段を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、分離膜の膜汚染や膜閉塞を抑制でき、長期間安定した処理を行うことが可能な活性汚泥処理装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る活性汚泥処理装置を表す概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る活性汚泥処理装置を表す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る活性汚泥処理装置を表す概略図である。
【図４】従来法の活性汚泥処理装置を示す概略図である。
【図５】本実施例に係る活性汚泥処理装置を示す概略図である
【図６】本実施例と従来法における分離槽内の各膜エリア内におけるＭＬＳＳ濃度分布を表すグラフである。
【図７】本実施例と従来法における分離槽内の各膜エリア内における溶解性ＢＯＤ濃度分布を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであってこの発明の技術的思想は構成部品の構造、配置等を下記のものに特定するものではない。
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る活性汚泥処理装置は、図１に示すように、有機性廃水と活性汚泥とを含有する被処理水から膜分離を用いて処理水を得るための活性汚泥処理装置である。活性汚泥処理装置は、被処理水を収容する分離槽１０と、分離槽１０内の被処理水中に浸漬され、分離槽１０の槽長手方向に沿って互いに間隔をおいて配置された複数の分離膜１１と、複数の分離膜１１を介して処理水を抜き出すための処理水抜き出し手段１２と、被処理水を分離槽１０内へ流入させるための流入手段１３とを備える。
【００２１】
分離槽１０は、有機性廃水と活性汚泥とを含有する被処理水から処理水を抜き出すための処理槽であり、図１に示すように、槽長方向に槽長手方向（図１矢印方向）を有する。分離槽１０の槽長手方向の具体的寸法は特に制限されないが、複数の分離膜エレメントをユニット化した分離膜１１を分離槽１０の槽長手方向に沿って４台以上配置すると槽内上流側（図１の左側）に配置される分離膜１１に、膜汚染や目詰まりの問題が生じやすくなることから、分離膜１１を４台以上並列配置する分離槽１０に特に好適である。分離槽１０内に配置される分離膜１１の平面寸法や分離膜１１の配置間隔にもよるが、現状の処理設備を考慮すると、より典型的には、分離槽１０の槽長が１２ｍ以上で縦横比が４以上の反応容器により効果が見られる。
【００２２】
処理対象とする有機性廃水（原水）としては、有機物を含有する廃水が用いられる。より具体的には、下水、有機性工場排水、浸出水、畜産廃液、し尿、浄化槽汚泥の混合液等を有機性廃水として用いることができる。
【００２３】
図１の分離槽１０内の好適な活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ）は、典型的には５０００〜２００００ｍｇ／Ｌであり、より典型的には６０００〜１２０００ｍｇ／Ｌである。分離槽１０に供給される被処理水の溶解性ＢＯＤは、典型的には５０〜７００ｍｇ／Ｌであり、より典型的には１００〜３００ｍｇ／Ｌである。
【００２４】
分離膜１１としては、分離孔径が１μｍ以下（例えば０．１〜０．４μｍ）の有機高分子素材からなる平膜及び中空糸膜、平膜及び管状のセラミック膜などの、精密ろ過膜（ＭＦ膜）又は限外ろ過膜（ＵＦ膜）等の複数の膜エレメントをユニット化したものが用いられる。分離膜１１は、分離槽１０の鉛直方向に所定の間隔をそれぞれ空けて槽長手方向に沿って並べられている。
【００２５】
図１に示すような槽長手方向に細長い直方形の分離槽１０を使用した場合で、槽上流部から被処理水を流入させる場合は、例えば膜面積１０００ｍ2の分離膜１１を４台以上、より典型的には８台以上、更に典型的には１２台以上並べて配置して運転を行うと、槽上流側より処理対象水が流入すること、および、槽上流部では槽下流部に比べてＭＬＳＳ濃度が薄くなることにより、分離槽１０内でのＭＬＳＳに対するＢＯＤ負荷が相対的に槽上流部で高くなる。これにより槽上流側の分離膜１１に部分的な膜汚染又は目詰まりがより顕著に発生する。その結果、槽上流側の分離膜１１の圧力が上昇する問題や、定期洗浄の頻度が高くなり処理効率が低下する問題が生じる。そこで、流入手段１３を設けることにより、図１に示すような槽長手方向に細長い直方形の分離槽１０を使用した場合においても、処理対象水が分離槽１０内に均等に流入すること、および、分離槽１０内のＭＬＳＳ濃度差が少なくなることから、分離槽１０内でのＭＬＳＳに対するＢＯＤ負荷を均等にすることができる。その結果、分離槽１０内の一部の分離膜１１において、膜汚染や目詰まり、圧力が上昇するといった問題の発生を防ぐことができる。
【００２６】
分離槽１０内の分離膜１１の下部には、図示を省略した散気手段が配置されており、散気手段から供給される気泡の流れを分離膜１１の膜面に与えることにより、膜面に付着する活性汚泥等が剥離され、膜面洗浄が行われるようになっている。分離膜１１にはそれぞれ処理水抜き出し手段１２が接続されており、図示しないポンプ手段又は水位差によって所定の圧力で処理水が抜き取られる。分離膜１１の透過流速又は処理水抜き取り時のポンプ圧は分離膜１１の配置位置（例えば上流側と下流側）によって調整してもよい。
【００２７】
流入手段１３は、分離槽１０の槽長手方向（図１矢印方向）に延在し、槽長手方向に沿って複数の流入口１４を備える。流入手段１３は、例えば、分離膜１１の上部に延在する樋状又は管状部材で構成することができ、樋状又管状部材に形成された凹状（又はＶ状）の切り欠き（ノッチ）からなる複数の流入口１４を介して、樋状又は管状部材を流れる被処理水を越流により流出させることができる。このような流入手段１３を用いることにより、被処理水を均等に供給するための特別な動力源が不要となり、処理費用を上げることなく、処理効率を向上できる。
【００２８】
流入手段１３は、分離槽１０内の各流入口付近のＭＬＳＳ量に対する被処理水の溶解性ＢＯＤ負荷がそれぞれ均一となるように、各流入口１４から分離槽１０へ流す被処理水の供給水量が調整可能である。
【００２９】
流入口１４からの供給水量の調整方法としては、例えば、複数の流入口１４にそれぞれ流入口１４の開口面積を調整可能な可動堰部材１５が設けられており、被処理水のＭＬＳＳ濃度又は被処理水の溶解性ＢＯＤに基づいて、後述する制御手段２０或いは操作者による手動作業により、可動堰部材１５の高さを変更することができる。
【００３０】
或いは、分離槽１０の槽長手方向上流側から下流側へ向けて複数の流入口１４の間隔を変更する（例えば被処理水のＭＬＳＳ濃度が高くなる領域の流入口１４の間隔が短くなるように流入口１４を形成すること、或いは均等配置した流入口１４の一部を閉じて分離槽１０への被処理水の流入間隔を変更すること）などにより、被処理水の供給水量を調整してもよい。
【００３１】
分離槽１０の槽長手方向下流側（図１の紙面右側）には、分離槽１０の槽長手方向下流側の端部から分離槽１０内の余剰汚泥を抜き出す余剰汚泥抜き出し手段１６が設けられている。なお、図１に示すような槽長手方向に細長い直方形の分離槽１０を使用して分離膜１１を多数に配置した場合、分離槽１０の槽長手方向下流側の被処理水のＭＬＳＳ濃度が高くなりやすい。余剰汚泥抜き出し手段１６を配置することにより、分離槽１０の槽長手方向下流側の余剰汚泥を引き抜くことができる。
【００３２】
分離槽１０の槽長手方向下流側には、被処理水の性状（例えばＭＬＳＳ濃度など）を検出するための検出手段１７が設けられていてもよい。制御手段２０は、流入手段１３、検出手段１７、余剰汚泥抜き取り手段１６に接続されている。制御手段２０は、分離槽１０へ供給される被処理水の性状（ＭＬＳＳ濃度など）に基づいて、流入手段１３の流入口１４の可動堰の開度調整、検出手段１７が検出した分離槽１０内の被処理水の性状に基づく余剰汚泥抜き取り手段１６による抜き取り量の調整、抜き出し手段１２が抜き出す処理水のポンプ圧などを、制御手段２０が備える制御アルゴリズム或いは外部入力に基づいて制御することが可能である。
【００３３】
例えば、検出手段１７が検出した分離槽１０のＭＬＳＳ濃度が設定値（例えば１２０００ｍｇ／Ｌ）以上となる場合に、制御手段２０が、抜き出し手段１２による余剰汚泥の抜き出し頻度あるいは流量を増加させることによって、分離槽内のＭＬＳＳ濃度がより一定に保たれるように制御することができる。
【００３４】
図１に示すような槽長手方向に細長い直方形の分離槽１０を使用して従来のように１箇所のみの流入口から被処理水を流入させ、分離槽１０において処理を行う場合、分離槽１０の槽長手方向上流側には溶解性ＢＯＤ濃度の高い被処理水が供給されるため、槽長手方向上流側に位置する分離膜１１のみの汚染が大きくなる場合がある。または、押し出し流れに沿って槽長手方向下流側の端部にＭＬＳＳ濃度の濃い領域が発生し、槽長手方向下流側に位置する分離膜１１のみ高濃度となった活性汚泥による膜閉塞が発生する場合がある。
【００３５】
本発明の実施の形態に係る活性汚泥処理装置によれば、流入手段１３及び制御手段２０が配置されることにより、分離槽１０内の被処理水の活性汚泥濃度がより均一となるように調整されるため、従来のように、単一の流入口から被処理水を分離槽１０内に流入させる場合に比べて、分離膜の膜汚染や膜閉塞が部分的に発生するという問題を抑制でき、且つ長期間安定した処理を行うことが可能になる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
活性汚泥を用いた無酸素−好気処理と膜分離処理とを組み合わせた活性汚泥処理装置を図２に示す。第２の実施の形態に係る活性汚泥処理装置は、無酸素槽３０、好気槽４０及び分離槽１０を備えた処理槽１を備える。これらの槽は、同じ躯体に仕切りを設けることによって構築されてもよいし、別躯体として、水路又は配管でそれぞれの槽を接続してもよい。また、好気槽４０と分離槽１０とは１対１の関係に必ずしもする必要は無く、図３に示すように、好気槽４０に対して複数の分離槽１０が接続されていてもよい。
【００３７】
図２に示すように、無酸素槽３０は、好気槽４０の上流側に配置され、有機性排水を無酸素処理するための反応容器である。無酸素槽３０内には攪拌手段３１が配置され、脱窒菌などを用いて有機性廃水が脱窒処理される。無酸素槽３０と好気槽４０との間は仕切手段５０によって仕切られている。仕切手段５０には開口部（図示せず）が設けられており、無酸素槽３０から流出する被処理水が開口部から好気槽４０へ流入する。
【００３８】
好気槽４０は、分離槽１０の上流側に配置され、無酸素槽３０から流出した被処理水を、活性汚泥を用いて好気処理する。好気槽４０内には、図示しない散気手段が設けられ、槽内へのＤＯ供給と撹拌が行われる。好気槽４０と分離槽１０は、仕切手段６０によって仕切られている。仕切手段６０の上部には開口部（図示せず）が設けられており、被処理水が開口部から越流により流入手段１３へと流入する。
【００３９】
仕切手段６０は、処理槽１の下側に位置する部分に開閉自在な、好気槽４０と分離槽１０とを任意に連通又は仕切ることができる開口部６１を備える。開口部６１は、好気槽４０内の被処理水を分離槽１０内へ供給することができるが、通常は、膜分離槽への流入手段１３を使用して供給する。即ち、開口部６１は、運転立上げ時に液を処理槽１および分離槽１０内に満たす段階や、逆に、処理槽１内および分離槽１０内の液を排水する場合などに使用することができる。
【００４０】
分離槽１０には、有機性排水を処理過程にある活性汚泥混合液が被処理水として供給される。分離槽１０内の好適な活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ）は、典型的には５０００〜２００００ｍｇ／Ｌであり、より典型的には６０００〜１２０００ｍｇ／Ｌである。分離槽１０に供給される被処理水の溶解性ＢＯＤは、典型的には３〜２００ｍｇ／Ｌであり、より典型的には１０〜１００ｍｇ／Ｌである。
【００４１】
分離槽１０は図１に示す分離槽１０の構成と実質的に同様の構成を採用することができる。なお、図２の分離槽１０では、槽長手方向下流側の被処理水を抜き出して無酸素槽３０へ循環させるための循環路１８が配置されており、分離槽１０中の被処理水の一部が無酸素槽３０へ供給されるようになっている。これにより、分離槽１０内で好気処理により硝化された硝酸性窒素（活性汚泥混合液）が無酸素槽３０へ供給され、無酸素槽３０で脱窒反応させることで窒素として除去する効果が得られる。
【００４２】
好気槽４０には、好気槽４０内の被処理水の性状（ＭＬＳＳ濃度等）を検出するための検出手段１９が設けられている。制御手段２０は、検出手段１９が検出した好気槽４０内のＭＬＳＳ濃度の検出値と、検出手段１７が検出した分離槽末端のＭＬＳＳ濃度の検出値に基づいて、流入手段１３の流入口１４から流入させる被処理水の供給水量の分注比や余剰汚泥の抜き取り量、或いは循環路１８を介して循環させる被処理水の流量比等を制御することができる。
【００４３】
第２の実施形態に係る活性汚泥処理装置によれば、無酸素槽３０、好気槽４０及び分離槽１０を有する直方体状の処理槽１の分離槽１０上に流入手段１３を設けることにより、分離膜１１それぞれに均等に負荷を与えて平準化することができるため、上流側の分離膜１１のみに過大に負荷がかかるという状況を抑制することができる。なお、本発明者の試算の結果、処理量５０００ｍ3／日、流入ＢＯＤ２００ｍｇ／Ｌ、無酸素槽３０、好気槽４０、分離槽１０の容量をそれぞれ、２５０ｍ3、１２５ｍ3、５００ｍ3とし、膜面積１０００ｍ2の分離膜１１を８台配置した分離槽１０の場合、流入口を１カ所のみとする従来型の装置に比べて、上流側の膜に対する溶解性ＢＯＤ負荷を約２０％に縮減することが可能であった。
【００４４】
また、分離槽１０内へ流入する被処理水のＭＬＳＳ濃度と分離槽１０の下流側の被処理水のＭＬＳＳ濃度の検出結果に基づいて、制御手段２０が流入手段１３の流入口１４からの被処理水の供給水量を制御することにより、有機性廃水の有機物濃度に変動が生じた場合においても、膜汚染等の問題を抑制しつつ、より長期間安定的に活性汚泥処理装置を運転することができる。
【００４５】
なお、図２に示す活性汚泥処理装置では、上流側から順に無酸素槽３０、好気槽４０、分離槽１０を配置して廃水処理を実施したが、これら槽の配置順序は適宜変更可能である。即ち、処理槽の上流側から順に好気槽４０、無酸素槽３０、分離槽１０と配置し、各槽から得られる流出水を管路で繋げて供給することも勿論可能である。
【実施例】
【００４６】
以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００４７】
既設２６００ｍ3／日の標準活性汚泥処理を行う施設を、処理量５０００ｍ3／日の処理を行うＭＢＲ施設に改造する場合を設定し、モデル試算を行った。図２に示す活性汚泥処理装置において、表１に示す性状の原水を本発明に係る有機性廃水として、処理量５０００ｍ3／日の廃水処理を行うこととした。処理槽のサイズは、表２に示す無酸素槽２５０ｍ3、好気槽１２５ｍ3、分離槽５００ｍ3に分けて処理を行うこととした。分離槽内に１台当たり１０００ｍ2の膜面積を持つ分離膜を配置した。分離膜は８台で、分離槽内に均等に配置した。図４及び図５に従来方式と本発明の方式（均等流入方式）の平面概略図を示す。好気槽寄りの被処理水と活性汚泥の混合液は、従来方式では先頭の分離膜付近に集中したのに対し、本発明での好気槽より分離槽へ流入する被処理水と活性汚泥の混合液は、流入手段により分離槽内へ均等に流入させることができた。なお、本モデル試算では、分離槽内を膜エリア１〜４の４つのエリアに分割し、押し出し流れとして試算を行った。
【００４８】
原水水質
【表１】
0006475580.tif 000002
【００４９】
処理槽のサイズ
【表２】
0006475580.tif 000003
【００５０】
分離槽から無酸素槽への循環流量を被処理水量の２．５倍、各分離膜のろ過水量を均等ととして、好気槽ＭＬＳＳ濃度を７５００ｍｇ／Ｌ、分離槽末端でのＭＬＳＳ濃度を１０５００ｍｇ／Ｌで運転した場合の槽内のＭＬＳＳ濃度分布試算結果を図６に示す。なお、活性汚泥の増加量に相当する余剰汚泥の引抜を行うものとした。図６より従来法では、膜エリア１から膜エリア４にかけて処理水がろ過水として排出されることでＭＬＳＳ濃度が漸増した。一方、均等流入方式ではＭＬＳＳ濃度を一定にすることができた。
【００５１】
図７に好気槽および膜エリア１〜４で処理された溶解性ＢＯＤを示す。従来法および均等流入方式ともに、流入したＢＯＤは無酸素槽および好気槽で処理され、好気槽より分離槽へ流入する溶解性ＢＯＤは２０．７ｍｇ／Ｌとなった。従来法では先頭の膜エリア１にＢＯＤ負荷が集中するため、膜エリア１での膜ろ過水には比較的高い溶解性ＢＯＤが残留する傾向にあった。本試算結果では、ＢＯＤ８．５ｍｇ／Ｌとなった。また、下流側の膜エリアになるほど、膜ろ過水のＢＯＤは低くなる傾向を示した。一方、均等流入方式では分離槽内へ均等にＢＯＤが供給されるため各膜エリアでの膜ろ過水は同程度となり、本試算ではＢＯＤ１．４ｍｇ／Ｌとなった。即ち、従来法では分離槽上流側の分離膜が分離膜を透過するＢＯＤの影響により膜の目詰まりが進行し易い傾向にあるが、均等流入方式では流入ＢＯＤ負荷を分散させるため、これを防ぐことができることが分かる。
【符号の説明】
【００５２】
１…処理槽
１０…分離槽
１１…分離膜
１２…処理水抜き出し手段
１３…流入手段
１４…流入口
１５…可動堰部材
１６…余剰汚泥抜き出し手段
１７…検出手段
１８…循環路
１９…検出手段
２０…制御手段
３０…無酸素槽
４０…好気槽
４１…攪拌手段
５０…仕切手段
６０…仕切手段
６１…開口部
１００…液流循環手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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