(57)【要約】【課題】 膜分離法の利点を十分に活用し、小型化を図るとともに、移設にも対応することが可能な排水処理装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】 下排水の浄化処理を行う処理槽６０，７０に、流入経路６１，７１と、槽内の処理水を膜分離装置２，７２を介して排出する排水経路６３，７３と、槽内の処理水を循環させて槽内の処理水を撹拌する循環経路６４，７４と、槽内に曝気空気を導入する曝気経路６６，７６とを設け、間欠曝気法により下排水の処理を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下排水の浄化処理を行う処理槽を第一処理槽と第二処理槽に区画し、第一処理槽に原水を流入させる第一流入経路及び第二処理槽に原水を流入させる第二流入経路と、第一処理槽内の処理水を第一処理槽内に循環させて処理水を撹拌する第一循環経路及び第二処理槽内の処理水を第二処理槽内に循環させて処理水を撹拌する第二循環経路と、第一処理槽内及び第二処理槽内の処理水をそれぞれ膜分離装置を介して排出する第一排水経路及び第二排水経路と、第一処理槽及び第二処理槽について嫌気運転と好気運転とを交互又は同時に行う第一曝気経路及び第二曝気経路とを備えたことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
下排水の浄化処理を行う処理槽を第一処理槽と第二処理槽に区画し、各処理槽に原水を流入させ、第一処理槽内の処理水を第一処理槽内に、第二処理槽内の処理水を第二処理槽内にそれぞれ循環させて攪拌し、各処理槽内の処理水を膜分離装置を介してそれぞれ排出するとともに、各処理槽について嫌気運転と好気運転を交互又は同時に行うことを特徴とする排水処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排水処理装置及びその運転方法に関し、詳しくは、比較的小型で必要に応じて移設も可能な膜分離法による排水処理装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の排水処理施設で用いられてきた固液分離法は、主に重力沈殿法であり、施設の小型化は困難であった。また、比較的設置や撤去が容易な素堀り池等の簡易な構造も知られてはいるが、移設には相当の期間や費用が必要である。一方、下水，屎尿，浄水の分野で近年急速に実用化が進んでいる膜分離法は、重力沈殿法に比べて比較的コンパクトな施設での固液分離が可能であり、省力化も可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、膜分離法を使用した今までの排水処理施設は、未だに膜分離法の利点を十分に活用しているとはいい難かった。
【０００４】
そこで本発明は、膜分離法の利点を十分に活用し、小型化を図るとともに、移設にも対応することが可能な排水処理装置及びその運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の排水処理装置は、下排水の浄化処理を行う処理槽を第一処理槽と第二処理槽に区画し、第一処理槽に原水を流入させる第一流入経路及び第二処理槽に原水を流入させる第二流入経路と、第一処理槽内の処理水を第一処理槽内に循環させて処理水を撹拌する第一循環経路及び第二処理槽内の処理水を第二処理槽内に循環させて処理水を撹拌する第二循環経路と、第一処理槽内及び第二処理槽内の処理水をそれぞれ膜分離装置を介して排出する第一排水経路及び第二排水経路と、第一処理槽及び第二処理槽について嫌気運転と好気運転とを交互又は同時に行う第一曝気経路及び第二曝気経路とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の排水処理装置の運転方法は、下排水の浄化処理を行う処理槽を第一処理槽と第二処理槽に区画し、各処理槽に原水を流入させ、第一処理槽内の処理水を第一処理槽内に、第二処理槽内の処理水を第二処理槽内にそれぞれ循環させて攪拌し、各処理槽内の処理水を膜分離装置を介してそれぞれ排出するとともに、各処理槽について嫌気運転と好気運転を交互又は同時に行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な装置構成で高度の排水処理が可能であり、施工や撤去も迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を、図面を参照してさらに詳細に説明する。図１は本発明の排水処理装置の一例を示す系統図であって、図２及び図３はそれぞれ運転方法の説明図である。
【０００９】
まず、図１に示すように、本形態例に示す排水処理装置は、処理水槽５１内をオーバーフロー堰５２で区画して第一処理槽６０と第二処理槽７０とを形成したもので、各処理槽６０，７０には、原水を流入させる第一流入経路６１及び第二流入経路７１と、各処理槽６０，７０内の処理水をそれぞれ膜分離装置６２，７２を介して排出する第一排水経路６３及び第二排水経路７３と、各処理槽６０，７０内の処理水を導出して各処理槽６０，７０内に循環させることにより処理水を撹拌する第一循環経路６４及び第二循環経路７４と、この第一循環経路６４及び第二循環経路７４の経路を利用して一方の処理槽内の処理水を他方の処理槽内に導入する第一導入経路６５と、前記オーバーフロー堰５２により形成される第二導入経路７５と、各処理槽６０，７０内に曝気空気を導入する第一曝気経路６６及び第二曝気経路７６と、各処理槽６０，７０内の汚泥を導出する第一汚泥導出経路６７及び第二汚泥導出経路７７とがそれぞれ設けられている。
【００１０】
第一流入経路６１及び第二流入経路７１は、原水流入路１に設けたスクリーン２の下流で分岐しており、第一排水経路６３及び第二排水経路７３は、紫外線殺菌装置等の後処理装置３の入口部で合流している。さらに、第一汚導出経路６７及び第二汚泥導出経路７７は、汚泥貯留槽４の入口部で合流しており、汚泥貯留槽４内の余剰汚泥は、汚泥処理設備５で脱水処理してコンテナ６ａに移送し、前記スクリーン２からのし渣も、し渣処理器７で処理してコンテナ６ｂに移送するように形成している。また、各経路の必要個所には、それぞれポンプ（Ｐ）や弁が設けられ、両曝気経路６６，７６には、ブロワー（Ｂ）がそれぞれ設けられている。
【００１１】
さらに、第１・第２曝気経路６６，７６の第１・第２処理槽６０，７０内の噴出部は、第１・第２循環経路６４，７４にインジェクター方式で設けられており、曝気空気は、各循環経路６４，７４により循環する処理水中に分散した状態で各処理槽６０，７０内に噴出するように形成されている。また、その設置位置は、曝気空気により膜分離装置６２，７２の膜洗浄が可能な位置に設定されている。なお、膜分離装置６２，７２及び前記噴出部は、後述の膜洗浄等を考慮して複数ユニットが設けられている。また、各循環経路６４，７４は、ポンプ６４Ｐ，７４Ｐにより槽内の処理水を吸引放出して処理水の撹拌を行うものであるが、これに代えて通常の撹拌装置を設けることができる。
【００１２】
次に、上記構成の排水処理装置の運転方法を説明する。まず、図２は、原水の流入量が、この排水処理装置の計画水量のときの運転方法を示すもので、間欠的に曝気処理を行って嫌気好気法により下排水の処理を行う例を示している。
【００１３】
第一処理槽６０及び第二処理槽７０には、それぞれ第一流入経路６１及び第二流入経路７１から所定量の原水を流入させ、第一循環経路６４及び第二循環経路７４により各処理槽６０，７０内の処理水を各処理層内に循環させて撹拌するとともに、第一排水経路６３及び第二排水経路７３から各処理槽内の処理水を膜分離装置６２，２７を介して排出する。そして、第一曝気経路６６及び第二曝気経路７６による曝気運転は、両処理槽６０，７０についてそれぞれ間欠的に行うようにしている。
【００１４】
このように、各処理槽６０，７０では下排水の好気処理と嫌気処理とを交互に行うようにしている。この運転方法（間欠曝気法）は、好気運転と嫌気運転との時間の割振りを適当に設定することにより、窒素除去率を向上させることができ、高度の浄水処理を行うことができる。また、両処理槽６０，７０が同時に嫌気運転あるいは好気運転を行うようにしてもよい。
【００１５】
なお、図２においては、第一処理槽６０が非曝気運転（嫌気運転）中、第二処理槽７０が曝気運転（好気運転）中の状態を表しており、第一，第二流入経路６１，７１の弁６１Ｖ，７１Ｖ及び第一，第二循環経路６４，７４の弁６４Ｖ，７４Ｖがそれぞれ開、第一，第二排水経路６３，７３のポンプ６３Ｐ，７３Ｐ及び第一，第二循環経路６４，７４のポンプ６４Ｐ，７４Ｐがそれぞれ作動中であって、第一，第二曝気経路６６，７６においては、第二曝気経路７６のブロワー７６Ｂが作動中である。
【００１６】
また、好気運転と嫌気運転とを交互に行うことにより、好気運転時の曝気処理で膜分離装置１２の付着物（ケーキ層）を除去することができ、長期間にわたって安定した運転を行うことができる。
【００１７】
なお、膜分離装置６２，７２からの処理水の吸引排出は、間欠的に行うことが望ましく、運転時間中に１／５〜１／１０程度の時間割合で停止させることが好ましい。さらに、膜の透過流速は、通常、１日あたり０．２４〜０．４ｍの範囲に設定することが好ましい。
【００１８】
図３は、上記運転状態において計画水量よりも水量が少ないときの運転状態例を示すもので、第一処理槽６０と第二処理槽７０とのいずれか一方で前記間欠曝気法による排水処理を行い、他方の処理槽を待機状態とするものである。
【００１９】
例えば、第一処理槽６０を待機状態にする場合は、第二処理槽７０において、第二流入経路７１から原水を流入させるとともに、第二循環経路７４により槽内の処理水を循環させながら第二曝気経路７６による曝気を間欠的に行い、膜分離装置７２を介して第二排水経路７３から第二処理槽７０内の処理水を排出する前述の間欠曝気法による排水処理を行う。
【００２０】
そして、第一処理槽６０では、膜分離装置６２を介して第一排水経路６３から第一処理槽６０内の処理水をある程度排出して汚泥を濃縮した後、第一汚泥導出経路６７のポンプ６７Ｐを作動させて槽内の余剰汚泥の引抜きを行う。これにより、余剰汚泥を濃縮した状態で抜き取ることができるので、汚泥の処理を容易に行うことができ、また、膜分離装置６２の洗浄等の保守作業を行うようにする。
【００２１】
なお、膜分離装置６２，７２は、膜の性能を保証するために、適当な時期に膜を薬液で洗浄する必要があるが、例えば、図３に示した低水量時の運転方法で運転しているときに容易に行うことができる。
【００２２】
すなわち、前述の図３に示す低水量時の運転において、低水量の第一処理槽６０の複数ユニット設けられている膜分離装置６２の中の１ユニットを水面上に引上げ、引き上げた膜分離装置６２内に薬液調整槽内の薬液を注入し、所定時間、例えば約１時間放置して膜の洗浄を行う。その後、この膜分離装置６２を処理水中に戻して処理水の排出を開始すればよい。
【００２３】
本形態例に示すように、この排水処理装置は、固液分離を膜分離装置で行うので沈殿池を設ける必要がないことから、維持管理が容易であるだけでなく、施工や撤去を迅速に行うことができ、移設も容易に行うことができる。また、膜分離装置と曝気装置とをユニット化することにより、施工や撤去を迅速に行うことができる。
【００２４】
さらに、高濃度ＭＬＳＳにより汚泥発生量の低減が図れ、間欠曝気法により窒素の除去も行うことができる。しかも、膜の洗浄も、現地で簡単な操作で行うことができ、原水流入量に応じた自動化も可能である。加えて、余剰汚泥を引抜く際に膜を介して処理水をある程度抜き取ってから行うことにより、余剰汚泥の減容化が図れ、後処理装置として紫外線殺菌装置を使用することにより、安全で高度な処理水質を得ることができる。
【００２５】
図４は、図１の廃水処理装置の計画水量時における他の運転方法を示すもので、一方の処理槽、例えば第一処理槽６０で嫌気運転を行い、他方の処理槽である第二処理槽７０で好気運転を行うとともに、該第二処理槽７０内の処理水の一部を第一処理槽６０に循環させる循環法による排水処理を行う例を示している。
【００２６】
まず、嫌気運転を行っている第一処理槽６０には、第一流入経路６１から所定量の原水を流入させるとともに、第二処理槽７０から弁７４Ｖを介して導出した処理水の一部をポンプ６４Ｐにより第一導入経路６５，弁６５Ｖ及び第一循環経路６４を介して循環流入させる。同時に、第一処理槽６０内の処理水は、膜分離装置６２からポンプ６３Ｐ，第一排水経路６３を介して排出されている。
【００２７】
また、好気運転を行っている第二処理槽７０には、第一処理槽６０の処理水がオーバーフロー堰５２（第二導入経路７５）をオーバーフローして流入しており、第二処理槽７０内の処理水は、前述のように、その一部が第一導入経路６５及び第一循環経路６４を介して第一処理槽６０に循環するとともに、残部がポンプ７４Ｐにより第二循環経路７４を通って第二処理槽７０に循環して槽内を撹拌している。同時に、第二曝気経路７６のブロワー７６Ｂによる曝気処理が行われるとともに、処理水を膜分離装置７２を介して第二排水経路７３，ポンプ７３Ｐから排出している。
【００２８】
このような循環法による排水処理は、窒素除去率は、第二処理槽７０から第一処理槽６０への処理水の循環率によって決まるため、ある程度以上の除去率を望むことはできないが、循環率を適当に設定するだけの簡単な操作で安定した運転を行うことができる。
【００２９】
そして、第一処理槽６０での嫌気運転と第二処理槽７０での好気運転とを、適当な期間、例えば１日毎に切換えて運転することにより、好気運転時の曝気処理で膜分離装置６２，７２の付着物（ケーキ層）を除去することができる。
【００３０】
したがって、前記図２に示す間欠曝気法と、この循環法とは、管理レベルによって選択することが可能であり、ある程度の窒素除去率で安定した運転状態を望むならば循環法を、高度の窒素除去を必要とする場合は、前記間欠曝気法を採用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の２槽式排水処理装置の一例を示す系統図である。
【図２】計画水量時における好気運転及び嫌気運転の状態を示す説明図である。
【図３】低水量時における運転状態を示す説明図である。
【図４】２槽式排水処理装置における他の運転状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
６０，７０…第一，第二処理槽、６１，７１…第一・第二流入経路、６２，７２…膜分離装置、６３，７３…第一，第二排水経路、６４，７４…第一，第二循環経路、６６，７６…第一，第二曝気経路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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