(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視長矩形の反応槽内に長辺に沿って浸漬型膜分離装置を配置し、槽内に原水を導入する流入系と槽内混合液を取り出す流出系とを浸漬型膜分離装置を介して短辺方向で対向して配置し、流入系および流出系を長辺に沿って設け、流入系および流出系が反応槽の長辺方向に沿った複数の個所に開口部を有することを特徴とする反応槽構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は反応槽構造に関し、浸漬型膜分離装置を使用する膜分離活性汚泥法における長矩形型既設反応槽の構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、膜分離活性汚泥法においては反応槽の内部に浸漬型膜分離装置を配置しており、反応槽に導入する汚水を曝気により槽内の活性汚泥と攪拌混合して生物学的処理し、槽内混合液を浸漬型膜分離装置で濾過して浄化処理水を槽外へ取り出している。この場合に、浸漬型膜分離装置で濾過した浄化処理水が基準を満たす水質であるためには、反応槽が完全混合槽であることが前提となる。
【０００３】
この膜分離活性汚泥法は槽内に活性汚泥を高濃度に維持することで槽内滞留時間が短くなるので槽容量を小さく設定できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、浸漬型膜分離装置を使用しない活性汚泥法においては活性汚泥の濃度を高く維持することが困難であるために、反応槽を水路状に長く形成して処理に必要な槽内滞留時間と槽容量を確保し、反応槽の長軸方向の一側に導入する汚水が他側に流れる間に生物学的処理を行っている。
【０００５】
一方、公共水域の水質保全の観点から下水処理施設の高度処理化が求められているが、従来の活性汚泥浮遊法で窒素除去を行うには反応タンク滞留時間を増大させる必要がある。しかし、都市部においては反応槽を増設するための設置面積を確保することは困難である。このため、既設の長矩形の反応槽に膜分離活性汚泥法を適用することで処理水量を低下させることなく処理の高度化を図ることができる。
【０００６】
しかし、反応槽の一側から導入した汚水が他側から次の脱窒槽等へ流れ出ることを基本構造とする既設反応槽において、槽内混合液を均質とする完全混合を実施することは困難であり、汚水の生物学的処理は槽内を流れる間に進行する。
【０００７】
このため、浸漬型膜分離装置を長矩形の反応槽の長軸方向に沿って長く設置した場合には、流入側に近い個所において浸漬型膜分離装置は十分な処理を行っていない未処理に近い原水を濾過することになり、浸漬型膜分離装置で濾過した浄化処理水が基準に満たない水質となる。
【０００８】
また、反応槽内が完全混合とならない場合には、反応槽の上流側と下流側とで活性汚泥濃度に大きな差が生じる。活性汚泥濃度は浸漬型膜分離装置の濾過性能に影響を与え、活性汚泥が過剰に高濃度となると膜の目詰まりでフラックスが低下し、上流側の個所と上流側の個所において浸漬型膜分離装置の濾過性能に違いが生じる。
【０００９】
本発明は上記した課題を解決するものであり、既設の長矩形の反応槽において槽内全体で均質な生物学的処理を行って活性汚泥濃度を槽内で均一に維持し、未処理の原水を濾過する事の無い反応槽構造を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の反応槽構造は、平面視長矩形の反応槽内に長辺に沿って浸漬型膜分離装置を配置し、槽内に原水を導入する流入系と槽内混合液を取り出す流出系とを浸漬型膜分離装置を介して短辺方向で対向して配置し、流入系および流出系を長辺に沿って設け、流入系および流出系が反応槽の長辺方向に沿った複数の個所に開口部を有するものである。
【００１１】
上記した構成により、流入系から槽内に導入する原水は槽内で活性汚泥と攪拌混合して生物学的処理し、槽内混合液を浸漬型膜分離装置で濾過し、濾過した処理水を浄化処理水として取り出し、槽内混合液を流出系から取り出す。
【００１２】
このとき、原水は反応槽の長辺に沿った流入系の各所から反応槽内へ均一に流入し、槽内混合液は反応槽の長辺に沿った流出系の各所において反応槽から均一に流出するので、槽内の全域にわたって流入・流出が生じ、槽内の長辺方向に沿った各所において生物学的処理が均一に行われ、槽内の全域を有効に利用することができ、槽内の各所における槽内滞留時間、活性汚泥濃度が均一となり、浸漬型膜分離装置が未処理の原水を濾過することがなく、局所的な目詰まりによるフラックスの低下を生じることなく安定して均一な濾過性能を維持できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、反応槽１は長矩形の形状をなし、長辺方向の一側に隣接して流量調整槽もしくは脱窒槽をなす前槽２を配置しており、前槽２に原水供給系３を接続している。
【００１４】
反応槽１の内部には浸漬型膜分離装置４を配置している。浸漬型膜分離装置４は反応槽１の長辺に沿ってケーシング５を長く形成し、ケーシング５の内部に複数の膜カートリッジ６を配置している。ケーシング５の内部に配置する濾過膜の形態には種々のものがあり、有機材からなるチューブラー型、有機膜を平板状のろ板で支持する平板型の膜カートリッジ、セラミックからなる複数の膜エレメントで形成するモジュール型などがある。
【００１５】
本実施の形態ではケーシング５の内部に鉛直に配置する複数の平板型の膜カートリッジ６を反応槽１の短辺方向に沿って、かつ平行に配置し、各膜カートリッジ６の透過液流路に連通して処理水系７を接続しており、膜カートリッジ６の下方には散気装置（図示省略）を配置している。
【００１６】
反応槽１には原水を導入する流入系８と槽内混合液を取り出す流出系９とを浸漬型膜分離装置４を介して短辺方向で対向して配置しており、流入系８および流出系９を反応槽１の長辺方向に沿ってその全長に対応する長さに設けている。流入系８および流出系９はトラフからなり、反応槽１の長辺方向に沿った複数の適当個所に開口部８ａ、９ａを有している。流入系８は基端側がポンプ１０を介して前槽２に連通し、流出系９は先端側が前槽２において開口している。
【００１７】
以下、上記した構成における作用を説明する。原水は原水供給系３から前槽２に流入し、ポンプ１０が貯留槽をなす前槽２の原水（前槽２が脱窒槽である場合には槽内混合液）を流入系８のトラフの基端側に供給し、原水が自然流下によって先端側に流れながら各開口部８ａから反応槽１に流入する。
【００１８】
流入系８から反応槽１に導入した原水は槽内で散気装置による曝気によって活性汚泥と攪拌混合して生物学的処理する。浸漬型膜分離装置４は槽内の水頭を駆動圧力とする重力濾過、もしくは処理水系７に配置する吸引ポンプ（図示省略）の真空圧を駆動圧力とする吸引濾過によって反応槽１の槽内混合液を濾過し、濾過した処理水は浄化処理水として処理水系７を通して取り出す。反応槽１の槽内混合液は流出系９のトラフに各開口部９ａから越流し、トラフの先端側から前槽２に流入する。系内の余剰汚泥は別途に設ける汚泥引抜系（図示省略）から適宜に抜き出す。
【００１９】
上述した作用において、原水は反応槽１の長辺に沿った流入系８の各開口部８ａから反応槽１の各所へ均一に流入し、槽内混合液は反応槽１の長辺に沿った流出系の各開口部９ａへ反応槽１の各所から均一に流出する。このため、槽内の全域にわたって流入・流出が生じ、反応槽１では長辺方向に沿った各所において生物学的処理が均一に行われ、槽内の全域を有効に利用することができる。また、槽内の各所における槽内滞留時間、活性汚泥濃度が均一となるので、浸漬型膜分離装置４が未処理の原水を濾過することがなく、局所的な目詰まりによるフラックスの低下を生じることなく安定して均一な濾過性能を維持できる。
【００２０】
本発明は上記した構成に限るものではなく、図２に示すように、前槽２の水位を反応槽１より高く維持し、その水位差によって前槽２の原水を流入系８に供給し、流出系９に越流した槽内混合液をポンプ１０で前槽２に供給しても良い。
【００２１】
また、図３に示すように、前槽２の水位を反応槽１より高く維持し、その水位差によって前槽２の原水を流入系８に供給し、反応槽１に配置した複数のポンプ１０で流出系９に供給しても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、原水が反応槽の長辺に沿った各所から反応槽内へ均一に流入し、槽内混合液が反応槽の長辺に沿った各所において反応槽から均一に流出して槽内の全域にわたって流入・流出が生じるので、槽内の全域を有効に利用して槽内の長辺方向に沿った各所において生物学的処理を均一に行なうことができ、槽内の各所における槽内滞留時間、活性汚泥濃度を均一に維持することで、浸漬型膜分離装置が未処理の原水を濾過することがなくなり、局所的な目詰まりによるフラックスの低下を生じることなく安定して均一な濾過性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における反応槽を示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施の形態における反応槽を示す模式図である。
【図３】本発明の他の実施の形態における反応槽を示す模式図である。
【符号の説明】
１    反応槽
２    前槽
３    原水供給系
４    浸漬型膜分離装置
５    ケーシング
６    膜カートリッジ
７    処理水系
８    流入系
９    流出系
８ａ、９ａ  開口部
１０    ポンプ
【図１】
0004544765.tif 000002
【図２】
0004544765.tif 000003
【図３】
0004544765.tif 000004