JP2020089829A - 散気装置及び膜分離活性汚泥装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下部に被処理水流入部58が形成された本体部50と、本体部50の内部に設けられ、上側が開口し、かつ、側面側及び底面側が気密に封止された第1導出部52と、本体部50の上部50aから下方に延び、第1導出部52内に部分的に入り込んだ複数の第2導出部54と、複数の仕切部56とを備え、第1導出部52内が平面視で仕切部56によって複数の領域に仕切られ、各々の仕切られた領域に第2導出部54がそれぞれ入り込んでいる、散気装置10。また、散気装置10を備える膜分離活性汚泥装置。
【選択図】図3
Description
[1]被処理水中で間欠的に曝気を行う散気装置であって、
被処理水中に浸漬され、内部が空洞で、下部に被処理水流入部が形成された本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、上側が開口し、かつ、側面側及び底面側が気密に封止された第1導出部と、
前記本体部の上部から下方に延びるように設けられ、両端が開口した複数の第2導出部と、
少なくとも1つの仕切部と、を備え、
各々の前記第2導出部は、それぞれの下端が前記第1導出部の下部から離間した状態で、前記第1導出部の上側から前記第1導出部内に部分的に入り込み、
前記本体部には、前記本体部の内部における前記第1導出部の外側に空気を供給する空気供給口が形成され、
前記第1導出部内は平面視で前記仕切部によって複数の領域に仕切られ、各々の仕切られた領域に前記第2導出部がそれぞれ入り込んでいる、散気装置。
[2]前記第1導出部内の平面視で前記仕切部によって仕切られた複数の領域に、それぞれ1本ずつ前記第2導出部が入り込んでいる、[1]に記載の散気装置。
[3]前記本体部が直方体状で、前記の複数の第2導出部が平面視で前記本体部の長手方向に互いに間隔を空けて並んで設けられている、[1]又は[2]に記載の散気装置。
[4]前記の複数の第2導出部が平面視で前記本体部の長手方向に一列に並び、前記第2導出部の数をn本としたとき、前記仕切部の数がn−1個である、[3]に記載の散気装置。
[5]前記仕切部の上端の位置が前記第1導出部の上端よりも高く、前記仕切部の下端の位置が前記第2導出部の下端よりも低い、[1]〜[4]のいずれかに記載の散気装置。
[6]活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、[1]〜[5]のいずれかに記載の散気装置と、を備える膜分離活性汚泥装置。
図1に示すように、水処理装置1000は、活性汚泥処理槽11と、活性汚泥処理槽11の後段に設けられた膜分離槽21と、膜分離槽21の後段に設けられた処理水槽41とを備えている。さらに、水処理装置1000は、図示を省略するが、活性汚泥処理槽11に流入する原水の流量を調整する流量調整槽、膜分離槽21から余剰汚泥を引く抜く引抜ポンプ、膜分離槽21に薬液や希釈水を送液する送液手段、及び処理水槽41から工場や河川等に処理水を放流する放流手段等を備えている。
活性汚泥処理槽11には、第1の流路12と第2の流路13とが接続されている。第1の流路12は、工場や家庭等から排出された原水を活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。第2の流路13は、活性汚泥処理槽11から排出された汚泥含有処理水(被処理水)を膜分離槽21に流入させる流路である。
曝気装置14は、活性汚泥処理槽11内で曝気する曝気管14aと、曝気管14aに空気を供給する供給管14bと、空気を送気するブロア14cとを備えている。
曝気管14aとしては、ブロア14cから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、穴あきの単管やメンブレンタイプのものが挙げられる。
膜分離槽21は、本発明の一態様を適用した膜分離活性汚泥装置100(以下、「MBR装置100」と称することがある。)を備えている。MBR装置100については後述する。
汚泥返送手段30は、第4の流路31を備えている。第4の流路31は、汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から排出し、活性汚泥処理槽11に流入させる流路である。
第4の流路31には、ポンプ31aが設置されている。これにより、膜分離槽21内の汚泥含有処理水の一部を膜分離槽21から活性汚泥処理槽11に返送することができる。
MBR装置100は、複数の膜モジュール22と、それら膜モジュール22の下方に設けられた散気装置10と、を備えている。
分離膜としてモノリス型膜を用いる場合は、セラミック製の膜を用いることが好ましい。
第3の流路33には、ポンプ33aが設置されている。これにより、膜モジュール22の分離膜を透過した処理水を膜分離槽21から排出できるようになっている。
なお、本体部50の形状は、直方体状には限定されず、例えば、立方体状、円柱状等であってもよい。
なお、第1導出部52の形状は、直方体状には限定されず、本体部50の形状、第2導出部54の配置等に応じて適宜設定でき、例えば、立方体状、円筒状等であってもよい。
散気装置10では、本体部50の内部における第1導出部52の上端52cから第2導出部54の下端54cまでの空間がサイフォン室70となり、サイフォン室70に貯留されている空気が後述のようにサイフォンの原理によって各第2導出部54から間欠的に曝気される。
各第2導出部54の上側開口端54aからの曝気を均等にしやすい点では、各々の第2導出部54の下側開口端54bの上下方向の位置は、この例のように一致していることが好ましい。なお、本発明の効果を損なわない範囲であれば、各々の第2導出部54の下側開口端54bの上下方向の位置がずれていてもよい。
第2導出部54の流路断面積は、適宜設定でき、例えば、100〜2000mm2とすることができる。気泡形状、間欠曝気性、均等曝気性、中空糸膜の洗浄性及び空気供給量(省エネルギー性)等の観点から、第2導出部54の流路断面積は、500〜1750mm2が好ましく、750〜1600mm2がより好ましい。
散気装置10では、各々の第2導出部54が第1導出部52の長手方向に一列に並び、5本の第2導出部54に対して4個の仕切部56が設けられており、仕切部56の数が第2導出部54の数よりも1つ少なくなっている。本発明では、このように第1導出部に入り込む複数の第2導出部が一列に並び、第2導出部の数をn本としたとき、仕切部の数がn−1個になっていることが好ましい。これにより、各第2導出部から均等に曝気させることがさらに容易になる。
具体的には、運転開始前においては、本体部50の内部は汚泥含有処理水(被処理水)で満たされている。ブロア1bから配管1cを通じて空気を送り、空気供給部62を通じて空気供給口60から本体部50内に空気を連続的に供給すると、本体部50内の汚泥含有処理水が被処理水流入部58から押し出され、本体部50内の汚泥含有処理水の液面が次第に降下する。本体部50内の汚泥含有処理水の液面の高さが第2導出部54の下端54cよりも低くなると、第2導出部54内とサイフォン室70との2つの気液界面高さの差によって空気が第2導出部54内に吸い込まれ、第2導出部54の上側開口端54a(散気穴)から一挙に放出される。このようにして曝気が起こると、それに伴って被処理水流入部58から汚泥含有処理水が本体部50に流入し、本体部50内の汚泥含有処理水の液面の高さが第1導出部52の上端52c付近まで上昇する。そして、再び本体部50内の汚泥含有処理水の液面の高さが第2導出部54の下端54cよりも低くなったときに次の曝気が起こる。
以下、前記した水処理装置1000を用いた水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法は、活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離する膜分離工程と、を有している。
水処理装置1000による水処理方法では、工場や家庭等から排出された工業廃水や生活廃水等の廃水(原水)を第1の流路12を通じて活性汚泥処理槽11に流入させ、活性汚泥処理槽11で活性汚泥処理し、生物処理水とする。処理後の汚泥含有処理水(被処理水)は、第2の流路13を通じて膜分離槽21に流入させる。
膜分離槽21では、MBR装置100の膜モジュール22により、活性汚泥及び生物処理水を含む汚泥含有処理水(被処理水)を膜分離処理する。膜分離処理中においては、散気装置10により曝気を行う。
例えば、図5に示すように、散気装置10における仕切部56の下端56bが第1導出部52の下部52dから離間した散気装置10Aであってもよい。仕切部56の下端56bが第1導出部52の下部52dから離間していても、仕切部56の下端56bの位置が第2導出部54の下端54cよりも低ければ、第1導出部52内の空気が特定の第2導出部54に偏って吸い込まれることを充分に抑制でき、各第2導出部54からの曝気が均等になる。
具体的には、図6に示すように、10本の第2導出部54が5本ずつ二列に並んだ状態で、平面視で第1導出部52内における仕切部56Aによって仕切られた10個の領域に個別に入り込んでいる態様であってもよい。仕切部56Aは、平面視で、第1導出部52の長手方向に延びる第1仕切板57aと、第1仕切板57aから第1導出部52の短手方向の一対の側壁52a,52bに向かって4つずつ延びる合計8つの第2仕切板57bとを備える。この例では、第1導出部52内は平面視で仕切部56Aによって均等な10個の領域に仕切られている。
本発明の散気装置は、本体部の上部に空気供給口が形成されている態様には限定されず、例えば、本体部の側部に空気供給口が形成されている態様であってもよく、本体部の下方にブロアと繋がれた穴あきの単管等を配置し、下部の被処理水流入部が空気供給口を兼ねる態様としてもよい。
Claims (6)
- 被処理水中で間欠的に曝気を行う散気装置であって、
被処理水中に浸漬され、内部が空洞で、下部に被処理水流入部が形成された本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、上側が開口し、かつ、側面側及び底面側が気密に封止された第1導出部と、
前記本体部の上部から下方に延びるように設けられ、両端が開口した複数の第2導出部と、
少なくとも1つの仕切部と、を備え、
各々の前記第2導出部は、それぞれの下端が前記第1導出部の下部から離間した状態で、前記第1導出部の上側から前記第1導出部内に部分的に入り込み、
前記本体部には、前記本体部の内部における前記第1導出部の外側に空気を供給する空気供給口が形成され、
前記第1導出部内は平面視で前記仕切部によって複数の領域に仕切られ、各々の仕切られた領域に前記第2導出部がそれぞれ入り込んでいる、散気装置。 - 前記第1導出部内の平面視で前記仕切部によって仕切られた複数の領域に、それぞれ1本ずつ前記第2導出部が入り込んでいる、請求項1に記載の散気装置。
- 前記本体部が直方体状で、前記の複数の第2導出部が平面視で前記本体部の長手方向に互いに間隔を空けて並んで設けられている、請求項1又は2に記載の散気装置。
- 前記の複数の第2導出部が平面視で前記本体部の長手方向に一列に並び、前記第2導出部の数をn本としたとき、前記仕切部の数がn−1個である、請求項3に記載の散気装置。
- 前記仕切部の上端の位置が前記第1導出部の上端よりも高く、前記仕切部の下端の位置が前記第2導出部の下端よりも低い、請求項1〜4のいずれか一項に記載の散気装置。
- 活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の散気装置と、を備える膜分離活性汚泥装置。
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