(57)【要約】【課題】原水中ＳＳやＢＯＤが高い場合でも、生物膜ろ過槽の洗浄頻度が高くなることなく、水回収率が高く、水質の悪化や処理性能の低下しない、生物膜ろ過処理方法を可能にする、生物膜ろ過洗浄排水の処理方法及び装置を提供する。【解決手段】ろ材の充填した生物膜ろ過槽に被処理水を導入して生物及びろ過処理を行う生物膜ろ過処理において、生物膜ろ過槽の洗浄排水を洗浄排水槽を経てろ過モジュールを浸漬させたろ過分離槽に導入するか、又は直接槽内にろ過モジュールを浸漬させた洗浄排水槽に導入し、該ろ過分離槽又は洗浄排水槽内でダイナミックろ過を行わせ、該ろ過モジュールから水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。並びにその装置。【選択図】　　　図１
2004141771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ろ材の充填した生物膜ろ過槽に被処理水を導入して生物及びろ過処理を行う生物膜ろ過処理において、生物膜ろ過槽の洗浄排水を槽内にろ過モジュールを浸漬させた洗浄排水槽に導入し、該洗浄排水槽内でダイナミックろ過を行わせ、該ろ過モジュールから水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
【請求項２】
ろ材の充填した生物膜ろ過槽に被処理水を導入して生物及びろ過処理を行う生物膜ろ過処理において、生物膜ろ過槽に対する水洗浄後の洗浄排水を洗浄排水槽に導入し、該洗浄排水槽から洗浄排水を槽内にろ過モジュールを浸漬させたろ過分離槽に供給し、該槽内でダイナミックろ過を行わせ、該ろ過モジュールから水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
【請求項３】
前記ろ過モジュールに対する水逆洗は生物膜ろ過水又はダイナミックろ過水を用いることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
【請求項４】
ろ材の充填した生物膜ろ過槽を使用する被処理水の生物膜ろ過処理装置において、生物膜ろ過槽と、ダイナミックろ過モジュールが浸漬され、生物膜ろ過槽の洗浄排水が導入され、水頭圧で前記ろ過モジュールからろ過水が排出される洗浄排水槽とを有することを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理装置。
【請求項５】
ろ材の充填した生物膜ろ過槽を使用する被処理水の生物膜ろ過処理装置において、被処理水が導入される生物膜ろ過槽と、生物膜ろ過槽からの洗浄排水が導入される洗浄排水槽と、ダイナミックろ過モジュールが浸漬され、洗浄排水槽の洗浄排水が導入され、前記ろ過モジュールから水頭圧でろ過水として排出されるろ過分離槽と、該ろ過分離槽のろ過後の汚泥を洗浄排水槽に返送する配管とを有することを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機性排水の高度処理に関するもので、下水、有機性工業廃水や生活排水等の高度処理に関するものである。詳細には、本発明は、生物膜ろ過洗浄排水の処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生物膜ろ過による有機性排水や下水等の被処理水の（以下「原水」ともいう）処理においては、安定したろ過処理を得るため、定期的に生物膜ろ過槽に対する洗浄を行う必要がある。洗浄は、ろ材により捕捉されたＳＳの排除が主な目的である。洗浄方法としては、通常、ろ材を流動させ、ろ材表面のＳＳを剥離する空洗や水逆洗が用いられる。水逆洗では、生物膜ろ過水を生物膜ろ過槽に供給して行われる。この場合、洗浄後の洗浄排水は、原水中ＳＳを沈降分離するための沈殿池に返送され、ＳＳを沈降させて、濃縮汚泥として別途排出処理処分する方法が用いられている。また、曝気槽において汚泥を含有する水から膜ろ過により汚泥を除去するためにダイナミックろ過方法（特許文献１）を適用することが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８５０７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、生物膜ろ過槽に流入する原水中ＳＳやＢＯＤ等が高い場合、生物膜ろ過槽が短時間で閉塞し、洗浄頻度が高くなる。このため、原水量に対するろ過水量比、すなわち、水回収率が低下する。さらに、原水槽に返送された水逆洗排水はＳＳが高く、沈殿池で十分沈降しない時、生物膜ろ過槽に流入するＳＳが高く、生物膜ろ過槽の閉塞が頻繁に起こり、水質の悪化や処理性能の低下等の問題が生じる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、生物膜ろ過槽に流入する原水中ＳＳやＢＯＤが高い場合でも、生物膜ろ過槽の洗浄頻度が高くなることなく、水回収率が高く、水質の悪化や処理性能の低下しない、生物膜ろ過処理方法を可能にする、生物膜ろ過洗浄排水の処理方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意研究を行い、洗浄排水に対し、ダイナミックろ過を用いてＳＳの分離除去を行うことにより、原水用沈殿池へ洗浄排水の返送が不要となり、上記の問題点が解決されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は下記の構成からなる。
（１）ろ材の充填した生物膜ろ過槽に被処理水を導入して生物及びろ過処理を行う生物膜ろ過処理において、生物膜ろ過槽の洗浄排水を槽内にろ過モジュールを浸漬させた洗浄排水槽に導入し、該洗浄排水槽内でダイナミックろ過を行わせ、該ろ過モジュールから水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
（２）ろ材の充填した生物膜ろ過槽に被処理水を導入して生物及びろ過処理を行う生物膜ろ過処理において、生物膜ろ過槽に対する水洗浄後の洗浄排水を洗浄排水槽に導入し、該洗浄排水槽から洗浄排水を槽内にろ過モジュールを浸漬させたろ過分離槽に供給し、該槽内でダイナミックろ過を行わせ、該ろ過モジュールから水頭圧でろ過水を得ることを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
（３）前記ろ過モジュールに対する水逆洗は生物膜ろ過水又はダイナミックろ過水を用いることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の生物膜ろ過洗浄排水の処理方法。
【０００８】
（４）ろ材の充填した生物膜ろ過槽を使用する被処理水の生物膜ろ過処理装置において、生物膜ろ過槽と、ダイナミックろ過モジュールが浸漬され、導入された生物膜ろ過槽の洗浄排水が前記ろ過モジュールから水頭圧でろ過水として排出される洗浄排水槽とを有することを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理装置。（５）ろ材の充填した生物膜ろ過槽を使用する被処理水の生物膜ろ過処理装置において、被処理水が導入される生物膜ろ過槽と、生物膜ろ過槽からの洗浄排水が導入される洗浄排水槽と、ダイナミックろ過モジュールが浸漬され、洗浄排水槽の洗浄排水が導入され、前記ろ過モジュールから水頭圧でろ過水として排出されるろ過分離槽と、該ろ過分離槽のろ過後の汚泥を洗浄排水槽に返送する配管とを有することを特徴とする生物膜ろ過洗浄排水の処理装置。
【０００９】
【発明の実施の態様】
本発明によれば、生物膜ろ過槽に対する洗浄排水をダイナミックろ過槽に供給すれば、ろ過モジュール表面に洗浄排水中の汚泥フロックが付着し、ダイナミックろ過層が形成される。これにより清澄なろ過水が得られる。洗浄排水が原水用沈殿池に返送されないため、洗浄排水量及びＳＳの増加に伴い、生物膜ろ過槽に供給する原水量及び水質の変動がなくなり、安定した水量と水質が得られる。
【００１０】
生物膜ろ過としてはＢＯＤ酸化やＮＨ４−Ｎの硝化である好気性処理、脱窒処理等の嫌気性処理の何れも適用可能である。生物膜ろ過の通水方式は上向流、下向流の何れの場合でも洗浄排水を同様に処理することができる。また、生物膜ろ過槽の充填ろ材としては、アンスラサイト、粒状活性炭、砂、浮上性ろ材の何れでも適用できる。
【００１１】
生物膜ろ過の処理水は、生物膜ろ過槽の水逆洗用として用いられるが、ろ過モジュールの洗浄水としても使用可能である。前記の水逆洗及びろ過モジュールの洗浄の際に生じる洗浄排水は、一旦洗浄排水槽に貯留した後、ポンプ等を用いてろ過分離槽に供給する方法、洗浄排水を直接ろ過分離槽に流入させる方法のいずれも可能であり、同様な効果が得られる。ダイナミックろ過モジュールより洗浄排水中のＳＳがほとんど除去され、ろ過水質が生物膜ろ過処理水と同程度となり、放流可能である。
【００１２】
ろ過モジュールは複数のろ過体から構成される。ろ過体の形状としては平面型が中心であるが、円筒型を用いることも可能である。ろ過モジュール当たりのろ過体枚数は、通常２〜１００枚程度であるが、ろ過モジュール流路内の汚泥流れを比較的均等にし、各ろ過体に対し均一な洗浄効果を得るためには、１０〜５０枚を１ろ過モジュールとするのが好ましい。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明を実施態様の１例を示す図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。
【００１４】
実施例１
図１に団地下水に対する本発明による処理の一例をフローシートで示す。
図１に示す如く、流入原水１が生物膜ろ過槽２に流入し、曝気ブロワ４から空気を生物膜ろ過槽２内の散気管５に送気して好気性処理を行った。処理後の生物膜ろ過処理水３は、生物膜ろ過処理水槽６に一旦導入されて、放流水７が得られた。ここで、生物膜ろ過槽２に対する水逆洗は、水逆洗ボンプ８より生物膜ろ過処理水３を水逆洗ライン９から生物膜ろ過槽２底部へ供給して行った。洗浄排水１０は生物膜ろ過槽２上部より流出し、洗浄排水槽１１に導入した。
【００１５】
洗浄排水１０の処理は、送水ポンプ１２よりろ過分離槽１３の底部へ供給して行った。ろ過分離槽１３に供給された洗浄排水１０は、ろ過モジュール１７よりＳＳが分離されて、ろ過水１８を得た。ろ過後の洗浄排水は、循環汚泥２２としてろ過分離槽１３上部から流出し、洗浄排水槽１１に返送した。洗浄排水槽１１から濃縮汚泥１４を定期的に排出して、洗浄排水槽１１内汚泥濃度の増加を抑制した。
ろ過モジュール１７に対する洗浄は、空洗ブロワ１６からろ過モジュール１７下部の空洗管１５へ通気する外部空洗、内部空洗ライン１９を通じてろ過体内部に通気する内部空洗、逆洗ポンプ８から生物膜ろ過水をろ過モジュール内部に供給する水逆洗の順に行った。さらに水逆洗時及び水逆洗後はろ過モジュール１７内部の汚泥を排泥ライン２１から洗浄排水槽１１に排出した。
【００１６】
第１表に本実施例での生物膜ろ過槽の処理条件を示す。また、第２表にろ過分離槽におけるダイナミックろ過の処理条件を示す。
生物膜ろ過槽の流入原水量は１００ｍ３／ｄ、原水ＢＯＤ、ＳＳはそれぞれ、２００ｍｇ／リットルと１００ｍｇ／リットルであった。水逆洗水量は２０ｍ３／ｄであり、水逆洗は１日１回行った。水逆洗後の洗浄排水ＳＳは、約８００ｍｇ／リットルとなった。
【００１７】
【表１】
2004141771.tif 000003
【００１８】
【表２】
2004141771.tif 000004
【００１９】
第２表に示すように、ろ過分離槽に対しては、原水供給量を約６０ｍ３／ｄとした。ろ過モジュールからのろ過水量は約１８ｍ３／ｄとした。この場合、洗浄排水槽内の汚泥濃度は約７０００〜８０００ｍｇ／リットルであり、濃縮汚泥として約２ｍ３／ｄの排出を行い、濃縮脱水処理した。
ろ過モジュールに対する外部空洗は、風量２．５ｍ３／ｍ２／ｍｉｎで３分行った。内部空洗は風量１．７ｍ３／ｍ２／ｍｉｎで１分行った。水逆洗は水量２０ｍ／ｄで１分行った。また、排泥はろ過と同じ１０ｃｍの水頭圧で３〜５分間行った。
【００２０】
図２に本実施例におけるダイナミックろ過のフラックス経過を示す。
処理開始から約２ヶ月の運転において、ろ過フラックスがほぼ３ｍ／ｄ前後であり、安定した処理が得られた。
【００２１】
図３にダイナミックろ過処理水及び生物膜ろ過処理水の濁度の経過を示す。
約２ヶ月の連続運転において、ダイナミックろ過の処理水濁度は約３度であり、大きな変動がなく、安定した水質となった。生物膜ろ過処理水濁度が常時２度前後であった。何れも極めて良好な水質が安定して得られた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、有機性排水を生物膜ろ過槽で処理する場合、生物膜ろ過槽に対する水逆洗により生じる洗浄排水を、ろ過モジュールの浸漬しているろ過分離槽に供給してダイナミックろ過を行えば、清澄なろ過水が得られる。ＳＳの高い洗浄排水が原水用最初沈殿池（初沈）へ返送されないため、洗浄排水量と水質が生物膜ろ過槽に与える影響がなくなる。敷地面積の大きい初沈を不要とすることも可能である。その結果、水質及び水量とも安定した生物膜ろ過処理が可能であり、装置もコンパクト化する。また、洗浄排水がダイナミックろ過モジュールを用いてろ過されるため、コンパクトな装置で処理可能である。洗浄排水はろ過モジュールよりＳＳが分離除去され、そのろ過水が生物膜ろ過処理水と同様に放流できることから、水回収率が高くなる。さらに洗浄排水中のＳＳがろ過により濃縮され、洗浄排水槽内から排出する濃縮汚泥量が大幅に低減できる。それにより汚泥の濃縮、脱水等に掛かるランニングコストを削減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における処理フローを示すフローシートである。
【図２】ダイナミックろ過のフラックスを示す点グラフである。
【図３】ダイナミックろ過処理水及び生物膜ろ過処理水の濁度の経過を示す点グラフである。
【符号の説明】
１　流入原水
２　生物膜ろ過槽
３　生物膜ろ過処理水
４　曝気ブロワ
５　散気管
６　生物膜ろ過処理水槽
７　放流水
８　水逆洗ポンプ
９　水逆洗ライン
１０　洗浄排水
１１　洗浄排水槽
１２　原水供給ポンプ
１３　ろ過分離槽
１４　濃縮汚泥
１５　空洗管
１６　空洗ブロワ
１７　ろ過モジュール
１８　ろ過水
１９　内部空洗ライン
２０　ろ過モジュール逆洗ライン
２１　排泥ライン
２２　循環汚泥
【図１】
2004141771.tif 000005
【図２】
2004141771.tif 000006
【図３】
2004141771.tif 000007