(57)【要約】【課題】流動床式バイオリアクター及び膜分離装置におけるそれぞれの排水処理能力を向上させるとともに、装置の安定した運転を可能とした排水処理装置及び排水処理方法を提供する。【解決手段】水溶性油が含有された排水を、膜分離装置内で膜モジュール３１及び膜モジュール用循環槽３２を循環させることで水と水溶性油成分とに分離した後、この膜分離装置３０で分離された水溶性油成分を、流動床式バイオリアクター４０の処理能力に応じて、この流動床式バイオリオアクター４０内で生物処理槽４１及び生物処理用循環槽４２を循環させることで分解・汚泥化処理する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水貯留槽に貯留された排水を浄化水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、当該膜分離装置で分離された前記濃縮水を処理する流動床式バイオリアクターと、を備えたことを特徴とする排水処理装置。
【請求項２】
前記膜分離装置は、当該膜分離装置内で独立して前記排水を循環させるための膜分離装置用循環槽を備えているとともに、前記流動床式バイオリアクターは、当該流動床式バイオリアクター内で独立して前記濃縮水を循環させるための流動床式バイオリアクター用循環槽を備えていることを特徴とする請求項１に記載の排水処理装置。
【請求項３】
前記膜分離装置から前記流動床式バイオリアクターに供給される前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量が供給されるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排水処理装置。
【請求項４】
前記膜分離装置と、前記流動床式バイオリアクターとは、別々に制御されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項５】
前記膜分離装置と、前記流動床式バイオリアクターとは、別々の温度条件下で運転されるようになっていることを特徴とする請求項４に記載の排水処理装置。
【請求項６】
前記排水を前記膜分離装置に供給する前に濾過する濾過手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項７】
前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターで処理された後に、前記排水貯留槽に戻されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項８】
前記膜分離装置が、限外濾過装置であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の排水処理装置。
【請求項９】
排水を膜分離装置で浄化水と濃縮水とに分離した後、前記濃縮水を流動床式バイオリアクターで処理することを特徴とする排水処理方法。
【請求項１０】
前記排水は、前記膜分離装置内を膜分離装置用循環槽によって独立に循環させ、且つ、前記流動床式バイオリアクター内を流動床式バイオリアクター用循環槽によって独立に循環させることで処理することを特徴とする請求項９に記載の排水処理方法。
【請求項１１】
前記膜分離装置から前記流動床式バイオリアクターに供給される前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量を供給することを特徴とする請求項９又は１０に記載の排水処理方法。
【請求項１２】
前記膜分離装置と前記流動床式バイオリアクターとを別々に制御することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項１３】
前記膜分離装置と前記流動床式バイオリアクターとを、別々の温度条件下で運転することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項１４】
前記排水を、前記膜分離装置に供給する前に濾過することを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項１５】
前記濃縮水を、前記流動床式バイオリアクターで処理された後に、前記排水貯留槽に供給することを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【請求項１６】
前記膜分離装置として、限外濾過装置を適用したことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水を処理する排水処理装置及び排水処理方法に関し、特に、難分解性の水溶性油が含有される排水を効果的に処理するとともに、装置を安定して運転させるために有効な技術に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、環境保全に対する関心が高まるにつれ、例えば、難分解性ＣＯＤ（化学的酸素要求量）成分からなる水溶性油など環境への悪影響が懸念される物質が含有された排水を、効果的に浄化処理する排水処理装置が種々提案されている。
例えば、特開２００１−２６９６６５に開示されているように、上述した水溶性油が含有された排水を、限外濾過膜モジュール（膜分離装置）及び流動床式バイオリアクターによって二段階で処理することで、排水を再利用可能な水質まで処理する排水処理装置が提案されている。
【０００３】
この排水処理装置は、図２に示すように、各種機器の洗浄工程などの水溶性油が含有された排水排出工程１１０で排出される排水が貯留される排水貯留槽１２０と、この排水貯留槽１２０から供給される排水を微生物によって生物処理する流動床式バイオリアクター１４０と、この流動床式バイオリアクター１４０によって処理された一次排水を限外濾過膜（図示せず）を利用して膜分離する限外濾過膜モジュール１３０と、流動床式バイオリアクター１４０及び限外濾過膜モジュール１３０のそれぞれを通過する排水を循環させる循環槽１５０と、を備えている。
【０００４】
そして、水溶性油を含む排水は、排水貯留槽１２０から排水供給ポンプＰ１０によって流動床式バイオリアクター１４０に供給され、流動床式バイオリアクター用循環ポンプ循環Ｐ２０によって、この流動床式バイオリアクター１４０と循環槽１５０とを循環することで一次処理される。次いで、流動床式バイオリアクター１４０によって一次処理された一次処理水は、循環槽１５０から一次処理水供給ポンプＰ３０によって限外濾過膜モジュール１３０に供給され、この限外濾過膜モジュール１３０と循環槽１５０とを循環することで二次処理され、浄化水は逆洗槽１３１に供給される。そして、逆洗槽１３１に貯留された浄化水は、逆洗用ポンプＰ４０を用いて、限外濾過膜モジュール１３０の洗浄水として利用したり、浄化水貯留タンク１６０に供給し、浄化水供給ポンプＰ５０によって再度排水排出工程１１０での再利用水として利用するようにしている。なお、限外濾過膜モジュール１３０で排出される濃縮水は、濃縮水貯留槽１７０に貯留され、系外で処理されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した排水処理装置においては、微生物による生物処理を行う流動床式バイオリアクター１４０の処理速度が、温度変化などの環境条件に対して変動してしまい、一定速度での処理が可能な限外濾過膜モジュール１３０の処理速度に追いつかなくなってしまうという不具合があった。この結果、流動床式バイオリアクター１４０での生物処理が完了しない状態の排水が限外濾過膜モジュール１３０に供給されてしまうため、十分な排水処理を行えないとともに、限外濾過膜モジュール１３０を構成する限外濾過膜の閉塞を招いてしまうという恐れがあった。
【０００６】
また、上述した排水処理装置は、流動床式バイオリアクター１４０を通過する排水を循環させるための循環槽１５０を利用して、流動床式バイオリアクター１４０と限外濾過膜モジュール１３０とを接続する構成であるため、以下のような不具合があった。
まず、第一に、この循環槽１５０は、流動床式バイオリアクター１４０及び限外濾過膜モジュール１３０の両方に適用可能な温度条件で運転させる必要があった。具体的に、限外濾過膜モジュール１３０は、例えば４０℃程度の高温条件下で高い処理性能を発揮し、流動床式バイオリアクター１４０は１５〜３０℃程度の低温条件下で高い処理性能を発揮するため、その中間である２０〜２５℃程度の温度条件で運転させている。このため、流動床式バイオリアクター１４０及び限外濾過膜モジュール１３０の両方とも、高い処理性能を発揮することができないという不具合があった。
【０００７】
第二に、限外濾過膜モジュール１３０を構成する限外濾過膜が閉塞した場合、装置全体を停止して限外濾過膜を洗浄する必要があった。このため、装置の停止に伴って流動床式バイオリアクター１４０が循環しなくなってしまうため、微生物の動きが休止してしまうという不具合があった。
第三に、流動床式バイオリアクター１４０による処理が施された排水を、この循環槽１５０内から限外濾過膜モジュール１３０へポンプで排出する際に、流動床式バイオリアクター１４０中に存在する微生物反応を向上させるために循環槽１５０内の空気供給部１５１に送り込まれているエアーを吸い込んでしまうという恐れがあった。このため、循環槽１５０内に送り込まれるエアーの量を制限する必要があり、循環槽１５０内の溶存酸素量が減少してしまうことによって、流動床式バイオリアクター１４０を構成する微生物を効果的に成長させることができなくなるという不具合があった。
【０００８】
さらに、限外濾過膜モジュール１３０で排出される二次排水（濃縮水）は、系外で処理されるようになっているため、排水処理コストや環境汚染への影響が問題視されていた。
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、流動床式バイオリアクター及び膜分離装置におけるそれぞれの排水処理能力を向上させるとともに、装置の安定した運転を可能とした排水処理装置及び排水処理方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者等が鋭意検討を重ねた結果、流動床式バイオリアクターで用いられる循環層と、膜分離装置で用いられる循環槽とを別々に備えるとともに、膜分離装置で処理された排水を流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量ずつ流動床式バイオリアクターで処理するようにすることで、上記課題を解決できることを見いだし、本発明をなすに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の排水処理装置は、排水貯留槽に貯留された排水を浄化水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、当該膜分離装置で分離された前記濃縮水を処理する流動床式バイオリアクターと、を備えたことを特徴としている。
また、本発明の排水処理装置において、前記膜分離装置は、当該膜分離装置内で独立して前記排水を循環させるための膜分離装置用循環槽を備えているとともに、前記流動床式バイオリアクターは、当該流動床式バイオリアクター内で独立して前記濃縮水を循環させるための流動床式バイオリアクター用循環槽を備えていることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記膜分離装置から前記流動床式バイオリアクターに供給される前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量が供給されるようになっていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記膜分離装置と、前記流動床式バイオリアクターとは、別々に制御されるようになっていることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記膜分離装置と、前記流動床式バイオリアクターとは、別々の温度条件下で運転されるようになっていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記排水を前記膜分離装置に供給する前に濾過する濾過手段を備えていることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の排水処理装置において、前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターで処理された後に、前記排水貯留槽に戻されるようになっていることが好ましい。
さらに、本発明の排水処理装置において、前記膜分離装置が、限外濾過装置であることが好ましい。
【００１４】
本発明の排水処理方法は、排水を膜分離装置で浄化水と濃縮水とに分離した後、前記濃縮水を流動床式バイオリアクターで処理することを特徴としている。
また、本発明の排水処理方法において、前記排水は、前記膜分離装置内で膜分離装置用循環槽によって独立に循環させ、且つ、前記流動床式バイオリアクター内で流動床式バイオリアクター用循環槽によって独立に循環させることで処理することが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の排水処理方法において、前記膜分離装置から前記流動床式バイオリアクターに供給される前記濃縮水は、前記流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量を供給することが好ましい。
さらに、本発明の排水処理方法において、前記膜分離装置と前記流動床式バイオリアクターとを別々に制御することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明の排水処理方法において、前記膜分離装置と前記流動床式バイオリアクターとを、別々の温度条件下で運転することが好ましい。
さらに、本発明の排水処理方法において、前記排水を、前記膜分離装置に供給する前に濾過することが好ましい。
さらに、本発明の排水処理方法において、前記濃縮水を、前記流動床式バイオリアクターで処理された後に、前記排水貯留槽に供給することが好ましい。
【００１７】
さらに、本発明の排水処理方法において、前記膜分離装置として、限外濾過装置を適用することが好ましい。
このように、本発明の排水処理装置によれば、排水貯留槽に貯留された排水を浄化水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、当該膜分離装置で分離された濃縮水を処理する流動床式バイオリアクターと、を備えたことによって、排水を浄化水と濃縮水とに分離した後、この濃縮水をさらに処理することができるため、例えば、難分解性ＣＯＤ成分などからなる水溶性油などが含有された排水であっても、効果的に処理することが可能となる。
【００１８】
また、本発明における排水処理装置によれば、膜分離装置が、当該膜分離装置内で独立して排水を循環させる膜分離装置用循環槽を備えているとともに、流動床式バイオリアクターが、当該流動床式バイオリアクター内で独立して濃縮水を循環させる流動床式バイオリアクター用循環槽を備えていることによって、膜分離装置における処理と流動床式バイオリアクターにおける処理とを相互に独立して行うことが可能となる。よって、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターのそれぞれに最適な条件で排水処理を行うことができるため、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。また、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターに対するメンテナンスを別々に行うことができるため、膜分離装置の膜洗浄時であっても流動床式バイオリアクターの微生物を容易且つ確実に保持することが可能となる。
【００１９】
特に、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターを、それぞれに最適な別々の温度条件下で運転させるようにすることで、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターのそれぞれの処理能力を向上させるため、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
さらに、本発明における排水処理装置によれば、膜分離装置から流動床式バイオリアクターに供給される濃縮水は、流動床式バイオリアクターの処理能力に応じて一定量が供給されるようになっていることによって、膜分離装置内の濃縮水濃度を常に一定に維持することができるため、膜分離装置内の膜閉塞を抑制し、膜分離装置の安定した運転を実現することが可能となる。また、流動床式バイオリアクターの処理能力に応じて濃縮水が供給されるため、流動床式バイオリアクターの安定した運転を実現することが可能となる。すなわち、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明の排水処理装置において、排水を膜分離装置に供給する前に濾過する濾過手段を備えていることによって、排水中に含有された金属粉やゴミなどの異物や、汚泥を捕集することができるため、膜分離装置を構成する膜の閉塞をより効果的に抑制することが可能となる。
さらに、本発明の排水処理装置において、濃縮水は流動床式バイオリアクターで処理された後に排水貯留槽に供給されるようになっていることによって、排水を系内で処理することが可能となり、排水に起因する環境汚染を抑制できるとともに、排水処理コストを低減させることができる。
【００２１】
さらに、本発明の排水処理装置において、膜分離装置として、限外濾過装置を適用することによって、２ｎｍ〜０．１μｍ以下の範囲の粒子を分離することができるため、エマルジョン状態の水溶性油成分を効果的に膜分離することが可能となる。
本発明の排水処理方法によれば、本発明の排水処理装置を適用したことによって、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターにおけるそれぞれの排水処理能力を向上させるとともに、装置を安定して運転させることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態における排水処理装置を示す模式図である。ここで、本実施形態における排水処理装置は、難分解性ＣＯＤ成分などからなる水溶性油を含有した排水を処理するために好適に用いることができる。
【００２３】
本実施形態における排水処理装置は、図１に示すように、水溶性油が付着した各種機器の洗浄工程や治具の切削・研削・研磨の工作工程など、水溶性油が含有された排水排出工程１０と、この排水排出工程１０から排出される水溶性油が含有された排水を貯留する排水貯留槽２０と、この排水貯留槽２０から供給された排水を分離膜によって水（浄化水）とエマルジョン状態の水溶性油成分（濃縮水）とに分離する膜分離装置３０と、この膜分離装置３０で分離した水溶性油成分を分解・汚泥化処理する流動床式バイオリアクター４０と、膜分離装置３０へ供給される前の排水を濾過する濾過装置（濾過手段）５０と、膜分離装置３０で分離された水を貯留する浄化水貯留槽６０と、から構成されている。
【００２４】
膜分離装置３０は、排水に含有された水溶性油を、水と水溶性油成分とに分離可能であれば特に限定されないが、５ｍｍ〜０．１μｍ程度の大きさのエマルジョン状態の水溶性油成分を確実に分離し、水の再利用を可能とするために、２ｎｍ〜０．１μｍ程度の粒子・分子を分離可能な限外濾過装置を用いることが好ましい。
【００２５】
この膜分離装置３０は、例えば、ポリアクリロ二トリル共重合体などからなる限外濾過膜（図示せず）などの分離膜が所定面積装着された膜モジュール３１と、この膜モジュール３１内に排水を任意回数循環させるための膜モジュール用循環槽（膜分離装置用循環槽）３２と、この膜モジュール３１及び膜モジュール用循環槽３２を循環させることで水質が所定値にまで処理された水を貯留する逆洗槽３３と、から構成されている。そして、膜モジュール用循環槽３２に供給された排水は、この膜モジュール用循環槽３２及び膜モジュール３１を循環することで、所定の水質まで処理されるようになっている。
【００２６】
ここで、所定の水質まで処理され、逆洗槽３３に貯留された水は、膜モジュール３１内における分離膜の洗浄水や、排水排出工程１０での再利用水として適用される。
一方、膜モジュール３１及び膜モジュール用循環槽３２を循環させることで、水と分離された水溶性油成分は、流動床式バイオリアクター４０に供給して分解・汚泥化処理を行うようになっている。このとき、膜分離装置３０から流動床式バイオリアクター４０に供給される水溶性油成分は、流動床式バイオリアクター４０の処理能力に応じて、一定量ずつ供給されるようになっている。
【００２７】
流動床式バイオリアクター４０は、水溶性油成分を分解・汚泥化可能であれば特に限定されないが、例えば、微生物が担持された活性炭などの多孔性吸着物質（以下、担体と称す）が充填された生物処理槽４１と、この生物処理槽４１内に濃縮水を任意回数循環させるための生物処理槽用循環槽（流動床式バイオリアクター用循環槽）４２と、から構成されている。
【００２８】
この生物処理槽用循環槽４２に充填する担体は特に限定されないが、例えば、排水中の微生物に対して、好気性処理及び嫌気性処理のどちらも可能とするために、担体の表面には好気性微生物が付着しており、ポーラス状態となっている担体の内部には嫌気性微生物が付着しているものが好ましい。そして、担体に付着した微生物を成長させ、排水中微生物を効率よく分解するために、生物処理槽用循環槽４２にはブロアー４３ａから空気が供給される空気供給部４３が設置されている。
【００２９】
そして、膜分離装置３０で分離された水溶性油成分は、生物処理槽４１に供給され、この生物処理槽４１及び生物処理槽用循環槽４２を循環することで分解・汚泥化され、所定の水質まで処理されるようになっている。
ここで、この生物処理槽４１及び生物処理槽用循環槽４２を循環させることで水質が所定値にまで処理された水溶性油成分は、排水貯留槽２０に供給され、再度膜分離装置３０に戻されるようになっている。
【００３０】
濾過装置５０は、排水貯留槽２０から膜分離装置３０に供給される排水を濾過し、排水中に含有された金属粉やゴミなどの異物や、流動床式バイオリアクター４０で濃縮水を分解することで形成された汚泥の捕集を行うようになっている。この濾過装置５０の濾過膜は、特に限定されないが、例えば、ワインド型（糸まき型）カートリッジや、バグフィルターなどがあげられる。また、排水処理装置の排水処理能力を向上させるために、この濾過膜を適宜洗浄・交換することが好ましい。さらに、系内の排水量を略ゼロに抑えるために、この濾過膜の洗浄時に排出される洗浄液を排水貯留槽２０に戻すようにすることが好ましい。
【００３１】
次に、本実施形態における排水処理方法について、詳細に説明する。
まず、上述した洗浄工程や工作工程など排水排出工程１０から排出された水溶性油が含有された排水を、排水貯留槽２０に貯留しておく。
次に、この排水貯留槽２０に貯留した排水を、排水供給ポンプＰ１によって、濾過装置５０に供給し、排水中に含有された金属粉やゴミなどの異物や汚泥の捕集を行う。
【００３２】
次いで、濾過装置５０を経た水溶性油が含有された排水を、膜分離装置３０で水と水溶性油成分とに分離させる。具体的には、まず、排水貯留槽２０から濾過装置５０を経た排水を、膜モジュール用循環槽３２に供給する。次いで、この排水は、膜分離用循環ポンプＰ２によって、膜モジュール３１と膜モジュール用循環槽３２とを循環することで、水と水溶性油成分とに分解させる。なお、この膜分離装置３０の運転温度条件は、４０℃程度で行うようにする。
【００３３】
そして、水質が所定値にまで処理された水（浄化水）は、溢出して逆洗槽３３に供給される。この逆洗槽３３に貯留された水は、逆洗用循環ポンプＰ３によって、膜モジュール３１の洗浄水として利用したり、浄化水貯留槽６０に貯留され、浄化水供給ポンプＰ４によって、排水排出工程１０で再利用水として利用したりする。
【００３４】
次いで、膜分離装置３０で水と分離された水溶性油（濃縮水）は、流動床式バイオリアクター４０で分解・汚泥化処理した後、排水貯留槽２０に戻す。具体的には、膜分離装置３０で水と分離された水溶性油成分を、流動床式バイオリアクター４０の処理能力に応じて、濃縮水供給ポンプＰ５によって、生物処理槽４１に供給する。そして、水溶性油成分は、生物処理用循環ポンプＰ６によって、生物処理槽４１と生物処理槽用循環槽４２とを循環させることで、水質が所定値になるまで分解・汚泥化させる。なお、この流動床式バイオリアクター４０の運転温度条件は、装置の設置場所、季節変動、原水温度に応じて加温或いは冷却することで、常時１６〜３０℃程度の範囲で行うようにする。
【００３５】
そして、水質が所定値になるまで処理された水溶性油成分は、溢出して排水貯留槽２０に戻される。
このように、本実施形態における排水処理装置によれば、排水貯留槽２０に貯留された排水を浄化水と濃縮水とに分離する膜分離装置３０と、当該膜分離装置３０で分離された濃縮水を分解処理する流動床式バイオリアクター４０と、を備えたことによって、排水を浄化水と濃縮水とに分離した後、この濃縮水をさらに処理することができるため、例えば、難分解性ＣＯＤ成分などからなる水溶性油などが含有された排水であっても、効果的に処理することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態における排水処理装置によれば、膜分離装置３０と流動床式バイオリアクター４０とが、それぞれ別々の循環槽を具備していることによって、膜分離装置３０の処理と流動床式バイオリアクター４０の処理とを相互に独立して行うことが可能となる。よって、膜分離装置３０及び流動床式バイオリアクター４０のそれぞれに対して温度条件など最適条件で排水処理を行うことができるため、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
【００３７】
さらに、膜分離装置３０及び流動床式バイオリアクター４０に対するメンテナンスを別々に行うことができるため、膜分離装置３０を構成する膜閉塞時に流動床式バイオリアクター内に充填された微生物を安定して保持することが可能となる。
さらに、本実施形態における排水処理装置によれば、膜分離装置３０から流動床式バイオリアクター４０に供給される濃縮水を、流動床式バイオリアクター４０の処理能力に応じた一定量ずつ供給するようにしたことによって、膜分離装置３０内の濃縮水濃度を一定量に維持することができるため、膜分離装置３０内の膜閉塞を抑制し、膜分離装置３０を安定して運転させることが可能となる。また、流動床式バイオリアクター４０の処理能力に応じて濃縮量を供給するようにしたことによって、流動床式バイオリアクター４０を安定して運転させることが可能となる。
【００３８】
さらに、本実施形態における排水処理装置によれば、膜分離装置３０で処理する前の排水を濾過する濾過装置５０を備えていることによって、排水中に含有された金属粉やゴミなどの異物や、流動床式バイオリアクター４０で濃縮水を分解することで形成された汚泥を膜分離装置３０に供給される前に捕集することができるため、膜分離装置３０を構成する膜の閉塞をより効果的に抑制することができることが可能となる。
【００３９】
さらに、本実施形態における排水処理装置によれば、濃縮水を流動床式バイオリアクター４０で処理した後に排水貯留槽２０に供給するようにしたことによって、排水を全て系内で処理することが可能となる。このため、排水に起因する環境汚染を抑制できるとともに、排水処理コストの低減を実現することが可能となる。
【００４０】
さらに、本実施形態における排水処理装置によれば、膜分離装置３０として、限外濾過装置を適用することによって、２ｎｍ〜０．１μｍ以下の範囲の粒子を分離することができるため、エマルジョン状態の水溶性油成分を効果的に膜分離することが可能となる。
本発明の排水処理方法によれば、本発明の排水処理装置を適用したことによって、膜分離装置３０及び流動床式バイオリアクター４０におけるそれぞれの排水処理能力を向上させるとともに、装置を安定して運転させることが可能となる。
【００４１】
なお、本実施形態における排水処理装置として、水溶性油が含有された排水を処理する場合について説明したが、これに限らず、排水処理が困難なその他の物質を含んだ排水処理に適用することも可能である。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の効果を実施例に基づいて検証する。
上述した排水処理装置を用いて、ＣＯＤ成分／Ｍｎが２０ｍｇ／ｌ、ノルマンヘキサンの抽出物が１０ｍｇ／ｌの水溶性油が含有された試験排水の処理を行った。なお、流動床式バイオリアクターとしては、バイオリーゼ（旭エンジニアリング株式会社製）を用い、限外濾過膜としては、ＡＣＶ５タイプ（旭化成株式会社製）を用いて行った。
【００４３】
この結果、膜分離装置において、水質が所定値まで処理された水（浄化水）は、ＣＯＤ成分／Ｍｎが５ｍｇ／ｌで、ノルマンヘキサンの抽出物が２ｍｇ／ｌであった。
また、膜分離装置において、水と分離された水溶性油成分（濃縮水）は、ＣＯＤ成分／Ｍｎが５０ｍｇ／ｌで、ノルマンヘキサンの抽出物が２５ｍｇ／ｌであった。
【００４４】
さらに、膜分離装置から流動床式バイオリアクターに供給された水溶性油成分（濃縮水）を流動床式バイオリアクターで処理した後の処理水は、ＣＯＤ成分／Ｍｎが２０ｍｇ／ｌで、ノルマンヘキサンの抽出物が１０ｍｇ／ｌであった。
すなわち、本実施例の結果より、膜分離装置で分離された濃縮水を流動床式バイオリアクターで処理することによって、膜分離装置に供給される排水中のＣＯＤ成分及びヘルマンヘキサンの抽出物を常に一定に維持できることが確認できた。このため、膜分離装置の膜閉塞を効果的に抑制することができ、装置の安定した運転を実現することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の排水処理装置によれば、排水貯留槽に貯留された排水を浄化水と濃縮水とに分離する膜分離装置と、当該膜分離装置で分離された濃縮水を処理する流動床式バイオリアクターと、を備えたことによって、例えば、難分解性ＣＯＤ成分などからなる水溶性油などが含有された排水であっても効果的に処理することが可能となる。
【００４６】
また、本発明における排水処理装置によれば、膜分離装置内で独立して排水を循環させるための膜分離装置用循環槽と、流動床式バイオリアクター内で独立して濃縮水を循環させるための流動床式バイオリアクター用循環槽とを備えていることによって、膜分離装置の処理と流動床式バイオリアクターの処理とを相互に独立して行うことができるため、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
【００４７】
さらに、本発明における排水処理装置によれば、膜分離装置から流動床式バイオリアクターに供給される濃縮水は、流動床式バイオリアクターの処理能力に応じた一定量を供給するようになっていることによって、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターのそれぞれを安定して運転させることができるため、排水処理装置全体の処理能力を大幅に向上させることが可能となる。
【００４８】
さらに、本発明における排水処理装置によれば、排水を膜分離装置に供給する前に濾過する濾過手段を備えていることによって、膜分離装置を構成する膜の閉塞をより効果的に抑制することが可能となる。
さらに、本発明の排水処理装置によれば、濃縮水を、流動床式バイオリアクターで処理された後に排水貯留槽に供給するようになっていることによって、排水を系内で処理することができるため、排水に起因する環境汚染を抑制できるとともに、排水処理コストの低減を実現することが可能となる。
【００４９】
本発明の排水処理方法によれば、本発明の排水処理装置を適用したことによって、膜分離装置及び流動床式バイオリアクターにおけるそれぞれの排水処理能力を向上させるとともに、装置を安定して運転させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す排水処理装置の模式図である。
【図２】従来の一次実施形態を示す排水処理装置の模式図である。
【符号の説明】
１０、１１０　　　排水排出工程
２０、１２０　　　排水貯留槽
３０　　　　　　　膜分離装置
３１、１３０　　　膜モジュール
３２　　　　　　　膜モジュール用循環槽（膜分離装置用循環槽）
３３、１３１　　　逆洗槽
４０、１４０　　　流動床式バイオリアクター
４１　　　　　　　生物処理槽
４２　　　　　　　生物処理槽用循環槽（流動床式バイオリアクター用循環槽）
４３、１５１　　　酸素供給部
５０　　　　　　　濾過装置（濾過手段）
６０、１６０　　　浄化水貯留槽
１５０　　　　　　循環槽
１７０　　　　　　濃縮水貯留槽
【図１】
2004073986.tif 000003
【図２】
2004073986.tif 000004