(57)【要約】【課題】  透水速度の高い排水処理方法の提供。【解決手段】  濾過膜及び散気管を備えた処理槽と、前記処理槽に凝集剤を投入する凝集剤投入手段を有する排水処理装置を用い、凝集、濾過及び逆圧洗浄をする排水処理方法であり、前記濾過膜による濾過運転中又は逆圧洗浄中に前記散気管からの散気を停止した後、前記処理槽の下部から懸濁成分を除去する排水処理方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過膜及び散気管を備えた処理槽と、前記処理槽に凝集剤を投入する凝集剤投入手段を有する排水処理装置を用い、凝集、濾過及び逆圧洗浄をする排水処理方法であり、
前記濾過膜による濾過運転中又は逆圧洗浄中に前記散気管からの散気を停止した後、前記処理槽の下部から懸濁成分を除去する排水処理方法。
【請求項２】
懸濁成分の除去を、散気の開始前又は開始後に行う、請求項１記載の排水処理方法。
【請求項３】
前記濾過膜による濾過運転を停止して前記濾過膜の逆圧洗浄をするとき、逆圧洗浄開始前の濾過運転中に、前記処理槽の下部から懸濁成分を除去する請求項１又は２記載の排水処理方法。
【請求項４】
前記濾過膜による濾過運転を停止して前記濾過膜の逆圧洗浄をするとき、逆圧洗浄開始後の逆圧洗浄中に、前記処理槽の下部から懸濁成分を除去する請求項１又は２記載の排水処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含油排水の処理に適した排水処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水資源の有効利用への関心の高まりと共に、大量に水道水を消費する洗車場などの洗浄水（１台当たり１５０Ｌ以上必要）に対する節水の要望と、その一方で排水をそのまま垂れ流すことに対する水質汚染への懸念が大きくなっている。特に洗車場で生じる排水には、土砂と共にワックス等の油分だけでなく、界面活性剤が含まれている。界面活性剤は自然分解されにくいために、河川、湖沼の環境汚染に繋がる。そこで、洗車排水を処理し、処理水を洗車用水として再利用することで、上記課題を解決しようとする試みがなされている。
【特許文献１】特開２００３−１７０００７号公報
【特許文献２】特開２００３−３２６１０５号公報
【特許文献３】特開２００３−３２７０９３号公報
【特許文献４】特開平９−７５６９１号公報
【特許文献５】特開平９−１４１０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
洗車場等に設置される排水処理装置は、設置場所の制約から、装置自体を小さなものにせざるを得ず、処理量（透水速度）を増大させることは困難である。このため、濾過運転方法の改善により、装置の濾過能力を最大限発揮させることで、処理量透水速度）を増大させることが考えられる。
【０００４】
本発明は、濾過運転方法の改善により、濾過能力（透水速度）を増大させることができる排水処理方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、課題の解決手段として、
濾過膜及び散気管を備えた処理槽と、前記処理槽に凝集剤を投入する凝集剤投入手段を有する排水処理装置を用い、凝集、濾過及び逆圧洗浄をする排水処理方法であり、
前記濾過膜による濾過運転中又は逆圧洗浄中に前記散気管からの散気を停止した後、前記処理槽の下部から懸濁成分を除去する排水処理方法を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の排水処理方法によれば、散気を停止した状態で懸濁物質（スラッジ等）を取り除く方法であるため、濾過運転に影響を与えることなく、効率よく懸濁物質（スラッジ等）を取り除くことができる。このため、長期間、高い透水速度で濾過運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
＜排水処理装置＞
図１は、本発明の排水処理方法に適した排水処理装置の概念図である。
【０００８】
排水処理装置１０は、凝集機能と濾過機能を備えた処理槽１１と、処理槽１１の外に設置された凝集剤投入装置２０を有している。
【０００９】
処理槽１１は、中央部に配置された仕切板１３により、互いに液の流通が可能なように凝集反応槽１４と濾過槽１５に区画されている。
【００１０】
仕切板１３は、処理槽１１の側壁に固定されており、処理槽１１の底面１１ａには接していない。仕切板１３の上面の高さは、処理槽１１内の側壁の高さよりも低く、濾過運転時には、被処理液の水面よりも低くなるように調整されている。その結果、被処理液は、仕切板１３の上下から、凝集反応槽１４と濾過槽１５を自由に流通循環する。なお、仕切板１３は、被処理液の性状及び凝集剤の種類に応じて、大きさや設置位置を自由に調整できる。
【００１１】
凝集反応槽１４には、定量フィーダ付きの凝集剤投入装置２０が接続されており、必要に応じて攪拌装置も付設することができる。
【００１２】
凝集剤としては、無機凝集剤と有機凝集剤の混合物が好ましい。無機凝集剤としては、ベントナイト、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ポリ塩化鉄等が好ましく、有機凝集剤としては、ポリアクリルアミド、ポリ（メタ）アクリル酸、多糖類等の水溶性高分子が好ましい。凝集剤は、無機凝集剤を９０質量％以上含有するものが好ましく、残部は有機凝集剤を用いることができる。
【００１３】
より好ましい凝集剤としては、ベントナイト４０〜５０質量％、硫酸アルミニウム４０〜５０質量％、アルギン酸ナトリウム０〜１０質量％、カチオン系アクリルアミド０〜１０質量％を含むもの（但し、ベントナイトと硫酸アルミニウムの合計が９０質量％以上）を挙げることができる。
【００１４】
濾過槽１５には、外圧型濾過膜１２が浸漬されており、外圧型濾過膜１２直下の底面１１ａには、散気管２１が設置されている。濾過槽１５に至るライン３１には、薬剤注入ユニット２３を接続することができる。
【００１５】
濾過槽１５内に浸漬された、吸引手段により濾過可能な外圧型濾過膜１２としては、公知の分離膜を用いることができるが、酢酸セルロース製の中空糸膜が好ましい。なお、濾過可能であれば、吸引手段（図１のポンプ２６）に限定されず、同等の機能を発揮するもの、例えば、吸引とは逆に圧力を送り込む方式のものでもよい。
【００１６】
散気管２１は、散気管自体を処理槽１１の外に設置して、気泡供給口のみを装置内に設置してもよい。散気管２１は、直径が１〜２０ｍｍの範囲の大きさの気泡を発生できるものが好ましい。
【００１７】
＜排水処理方法＞
次に、図１に示す排水処理装置１０を用いた排水処理方法を説明する。
【００１８】
まず、ポンプ２５を作動させて、被処理液供給ライン３０から、原水乃至一次処理水を凝集反応槽１４内に供給する。
【００１９】
処理対象水が、洗車場等で生じた洗車排水であれば、油や界面活性剤と共に砂、小石、ゴミが含まれていることがあるため、予めこれらを取り除いたものを原水乃至一次処理水とすることができる。
【００２０】
凝集反応槽１４では、凝集剤投入装置２０から所定量の凝集剤を添加した後、好ましくは十分に攪拌し、液が凝集反応槽１４と濾過槽１５内を循環するようにしてフロックを形成、沈降させる。濾過槽１５では、吸引ポンプ２６を作動させ、凝集反応槽１４での凝集反応と並行して外圧型濾過膜１２で濾過処理する。なお、膜の孔径が大きく、濾過抵抗が十分に小さい場合、重力差のみで濾過が可能となる。
【００２１】
このようにして、凝集反応槽１４と濾過槽１５で液を循環させることにより、凝集反応と濾過が並行して進行する。濾過槽１５での処理後、処理水は、ライン３１から次の処理部（例えば、活性炭処理部）又は貯水タンクに送る。
【００２２】
一定時間の濾過運転後、運転を停止し、ライン３１から送られた洗浄水（処理水又は水道水）に対して、薬剤注入ユニット２３から次亜塩素酸ナトリウム水溶液等を供給した薬液により、濾過膜１２の逆圧洗浄をすることもできる。逆圧洗浄時には、洗浄能力を高めるため、散気管２１から散気することが好ましい。逆圧洗浄中、常に散気することが好ましいが、逆圧洗浄過程の一部では、散気を散気することも可能である。
【００２３】
本発明の排水処理方法では、濾過膜１２による濾過運転過程の全部又は一部、或いは逆圧洗浄過程の一部において、散気管２１による散気を停止して、処理槽１１の底部に接続された引き抜きライン３２、３３から懸濁成分を抜き取る。このような処理方法としては、下記の（ａ）〜（ｄ）の方法を例示することができる。ここで「散気を停止して」には、濾過運転中に散気は行わず、逆圧洗浄開始時に散気を開始する場合も含む。
【００２４】
（ａ）(1)濾過運転開始（散気停止）→濾過運転（散気停止）→濾過運転停止・濾過膜の逆圧洗浄（逆圧洗浄中に散気）
(2)→濾過運転再開（散気停止）→……
方法（ａ）は、濾過運転中は散気を停止して、逆圧洗浄時にのみ散気する方法である。即ち、逆圧洗浄の開始直前は散気が停止されている。
【００２５】
（ｂ）(1)濾過運転開始（散気開始）→濾過運転（散気中）→濾過運転（散気停止）→濾過運転（散気再開）→濾過運転停止・濾過膜の逆圧洗浄（逆圧洗浄中に散気）
(2)→濾過運転再開（散気開始）→……
方法（ｂ）は、濾過運転中、適当間隔で、適当な回数、散気したり、散気しなかったりする方法であるが、逆圧洗浄の開始直前には散気されている。
【００２６】
（ｃ）(1)濾過運転開始（散気開始）→濾過運転（散気中）→濾過運転（散気停止）→濾過運転停止・濾過膜の逆圧洗浄（逆圧洗浄中に散気）
(2)→濾過運転再開（散気開始）→……
方法（ｃ）は、散気中の状態から、逆圧洗浄開始の直前までに散気を停止する方法である。即ち、逆圧洗浄の開始直前は散気が停止されている。
【００２７】
（ｄ）(1)濾過運転開始（散気停止）→濾過運転（散気開始）→濾過運転停止・濾過膜の逆圧洗浄（散気停止）→逆圧洗浄（散気再開）
(2)→濾過運転再開（散気停止）→……
方法（ｄ）は、逆圧洗浄の開始直後に散気を停止するが、逆圧洗浄の途中で散気を再開する方法である。なお、逆圧洗浄時の全部で散気を停止してもよい。
【００２８】
（ａ）〜（ｄ）のいずれの処理方法においても、濾過運転時間（濾過開始から逆圧洗浄までの時間）は約１０〜６０分間で、逆圧洗浄時間は約０．５〜２分間であり、散気の停止時間は、少なくとも１つの運転サイクル（濾過運転開始から逆圧洗浄終了までを１サイクルとする。）中、２〜６０分間、好ましくは２〜３０分間である。
【００２９】
懸濁成分の抜き取りは、散気停止中の所望時に行うが、散気停止中に必ず抜き取り処理をする必要はない。例えば、各方法とも１つの運転サイクル（濾過運転開始から逆圧洗浄終了までを１サイクルとする。）を繰り返すものであるが、処理方法や懸濁成分の沈殿状況に応じて、１サイクル又は複数サイクルに１回以上の抜き取りをすることができる。
【００３０】
例えば、方法（ｂ）、（ｃ）における懸濁成分の抜き取りは、濾過運転途中に散気を開始するとき（即ち、散気停止状態から散気を開始するとき）、散気開始前又は散気開始後に行うことができる。なお、ここでいう「散気の開始」は、運転開始時から初めて散気をする場合と、一旦散気を停止した後に散気を再開する場合を含む。
【００３１】
懸濁成分の抜き取りを散気開始前に行うときは、散気停止状態の全時間の内、散気停止時間の内、最後の２０％以内の時間帯域に行うことが好ましく、１０％以内の時間帯域に行うことがより好ましく、散気開始直前（即ち、抜き取り終了後、直ちに散気が開始される）に行うことが特に好ましい。
【００３２】
懸濁成分の抜き取りを散気開始後に行うときは、散気開始後から１分以内に行うことが好ましく、散気開始直後（即ち、散気開始後、直ちに抜き取りが開始される）に行うことがより好ましい。
【００３３】
例えば、方法（ａ）、（ｃ）における懸濁成分の抜き取りは、濾過膜の逆圧洗浄をするとき、逆圧洗浄開始前の濾過運転中に散気を停止した状態で行うことができる。懸濁成分の抜き取りを逆圧洗浄の開始前に行うときは、濾過開始から逆圧洗浄開始までの全時間の内、最後の２０％以内の時間帯域に行うことが好ましく、１０％以内の時間帯域に行うことがより好ましく、逆圧洗浄の開始直前（即ち、抜き取り終了後、直ちに逆圧洗浄が開始される）に行うことが特に好ましい。
【００３４】
例えば、方法（ｄ）における懸濁成分の抜き取りは、濾過膜の逆圧洗浄をするとき、逆圧洗浄開始後の逆圧洗浄中に散気を停止した状態で行うことができる。逆圧洗浄の開始後から１分以内に行うことが好ましく、逆圧洗浄の開始直後（即ち、逆圧洗浄の開始とほぼ同時に抜き取りが開始される）に行うことがより好ましい。
【００３５】
このように散気の停止と懸濁成分の抜き取りを関連づけることにより、懸濁成分を処理槽の底に滞留させた状態にて抜き取ることができるようになるため、より短い時間でより多量の懸濁成分を除去できる。
【００３６】
なお、方法（ａ）のように、濾過運転中に散気されず、逆圧洗浄時のみ散気され、逆圧洗浄の開始直前に懸濁成分の抜き取りが行われる場合は、最も懸濁成分の除去効率（懸濁成分の抜き取りに要する時間当たりの懸濁成分の抜き取り量）が大きい。
【００３７】
本発明の排水処理方法は、ｎ−ヘキサン抽出物質が１ｍｇ／Ｌを超える量含有された含油排水の処理に適しており、更にｎ−ヘキサン抽出物質が１ｍｇ／Ｌを超える量、ＣＯＤ濃度が１０ｍｇ／Ｌを超える数値、ＳＳ（濁質）濃度が１０ｍｇ／Ｌを超える数値である含油排水の処理に適しており、特に洗車場等で生じる油や界面活性剤を含む含油有排水の処理に適している。
【実施例】
【００３８】
実施例１
図１に示す排水処理装置１０を用いて、上記した（ａ）の処理方法により、排水処理をした。
【００３９】
内容積0.76m３の処理槽１１の中央部に仕切り板１３を設置し、濾過槽１５の底部に散気管（パールコン：ダイセン・メンブレン・システムズ社製、PMD-T06）２１を２本設置し、その真上に、外径２mm、内径０．９mmの酢酸セルロース中空糸膜を充填したケーシングフリーの浸漬型膜エレメント（濾過膜１２）３m２を９０ｍｍ間隔で６ユニット浸漬配置させた。
【００４０】
被処理液として、洗車排水（平均ｎ−ヘキサン抽出物量１６mg/L、平均COD濃度４２mg/L、濁質（SS）濃度４８mg/L）を油水分離槽から処理槽１１に導いた。
【００４１】
凝集剤供給装置２０から凝集剤〔ベントナイト４８質量％、硫酸アルミニウム４８質量％、アルギン酸ナトリウム２質量％、カチオン系ポリアクリルアミド２質量％である、商品名メムフロック（ダイセル化学工業株式会社製）〕を５０mg/L添加して、凝集反応と吸引濾過を同時に行い、（ａ）の処理法を適用して図２に示す運転条件にて濾過運転を行った（ＯＮは散気中、ＯＦＦは散気停止）。濾過液は濾過液タンクに貯蔵して、一部は逆洗水として使用し、残りは洗車排水再利用水として、活性炭を通水させた後に洗車機に戻した。
【００４２】
濾過時間は１５分、逆圧洗浄は、有効塩素濃度５mg/Lによる次亜塩素酸ナトリウム水溶液により１分間行い、散気は逆圧洗浄時のみ、４m３／Hrで１分間行った。散気停止中における引き抜きライン３２、３３からの懸濁成分の抜き取りは、運転サイクル１回ごとに１回の割合で逆圧洗浄の開始直前に行った。１回の抜き取りに要した時間は約１０秒間であった。懸濁成分の抜き取り終了後、直ちに逆圧洗浄を開始した。
【００４３】
実施例１の濾過運転開始時の透水速度は０．８ｍ／日であり、６ヶ月経過後の透水速度も０．８ｍ／日であった。このように短時間で効率よくスラッジを抜き取ることができるため、長期間、安定した濾過運転をすることができた。
【００４４】
実施例２
（ｂ）の処理法を適用し、実施例１と同様にして、図２に示す運転条件にて濾過運転を行った（ＯＮは散気中、ＯＦＦは散気停止）。
【００４５】
濾過時間は１５分、逆圧洗浄は、有効塩素濃度５mg/Lによる次亜塩素酸ナトリウム水溶液による逆洗を１分間行った。散気は４m３／Hrで、濾過運転開始から逆圧洗浄終了までの合計の散気停止時間は５分間であった。散気停止中における引き抜きライン３２、３３からの懸濁成分に抜き取りは、運転サイクル１回ごとに１回の割合で行った。１回の抜き取りに要した時間は約１０秒間であった。
【００４６】
実施例２の濾過運転開始時の透水速度は０．８ｍ／日であり、３ヶ月経過後の透水速度は０．７ｍ／日であった。このように短時間で効率よくスラッジを抜き取ることができるため、長期間、安定した濾過運転をすることができた。
【００４７】
実施例３
（ｃ）の処理法を適用し、実施例１と同様にして、図２に示す運転条件にて濾過運転を行った（ＯＮは散気中、ＯＦＦは散気停止）。
【００４８】
濾過時間は１５分、逆圧洗浄は、有効塩素濃度５mg/Lによる次亜塩素酸ナトリウム水溶液による逆洗を１分間行った。散気は４m３／Hrで、濾過運転開始から逆圧洗浄までの合計の散気停止時間は１０分間であった。散気停止中における引き抜きライン３２、３３からの懸濁成分の抜き取りは、運転サイクル１回ごとに１回の割合で逆圧洗浄の開始直前に行った。１回の抜き取りに要した時間は約１０秒間であった。懸濁成分の抜き取り終了後、直ちに逆圧洗浄を開始した。
【００４９】
実施例３の濾過運転開始時の透水速度は０．８ｍ／日であり、３ヶ月経過後の透水速度は０．７ｍ／日であった。このように短時間で効率よくスラッジを抜き取ることができるため、長期間、安定した濾過運転をすることができた。
【００５０】
実施例４
（ｄ）の処理法を適用し、実施例１と同様にして、図２に示す運転条件にて濾過運転を行った（ＯＮは散気中、ＯＦＦは散気停止）。
【００５１】
濾過時間は15分、逆圧洗浄は、有効塩素濃度5mg/Lによる次亜塩素酸ナトリウム水溶液による逆洗を１分間行った。散気は４m３／Hrで、逆圧洗浄の開始直後（約１０秒間）にのみ停止した。散気停止中における引き抜きライン３２、３３から懸濁成分を抜き取りは、運転サイクル１回ごとに１回の割合で逆圧洗浄の開始直後に行った。１回の抜き取りに要した時間は約１０秒間であった。
【００５２】
実施例４の濾過運転開始時の透水速度は０．８ｍ／日であり、３ヶ月経過後の透水速度は０．７ｍ／日であった。このように短時間で効率よくスラッジを抜き取ることができるため、長期間、安定した濾過運転をすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の排水処理方法で用いる水処理装置の概略断面図。
【図２】実施例の運転条件を説明するための概念図。
【符号の説明】
【００５４】
１０  排水水処理装置
１１  処理槽
１２  外圧型濾過膜
１３  仕切板
１４  凝集反応槽
１５  濾過槽
２０  凝集剤投入装置
【図１】
2007167779.tif 000002
【図２】
2007167779.tif 000003