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CN101128398A - 水处理系统 - Google Patents

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CN101128398A CNA2006800061672A CN200680006167A CN101128398A CN 101128398 A CN101128398 A CN 101128398A CN A2006800061672 A CNA2006800061672 A CN A2006800061672A CN 200680006167 A CN200680006167 A CN 200680006167A CN 101128398 A CN101128398 A CN 101128398A
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Abstract

本发明在具有生物处理工序(二次处理工序)及膜分离工序(三次处理工序)的水处理系统中，作为主流路系统的处理对象原水的一部分及/或预处理工序的一次处理水的一部分进行生物处理，使流入膜分离工序的反应槽，另一方面，处理对象原水的其余部分及/或预处理工序的一次处理水的其余部分，与凝聚剂一起添加至膜分离工序的反应槽，在膜分离工序进行膜分离处理。

Description

水处理系统
技术领域
本发明涉及水处理系统，涉及采用膜分离装置进行排水的深度处理的技术。
背景技术
此前，这种水处理技术，例如，在日本国特许公报的特开2004-840号公报中已有记载。参照图6对该技术进行说明。
把净化槽污泥、粪便41导入曝气槽42，在曝气槽42中采用微生物等实施生物处理。实施了生物处理的生物处理水，经过生物处理水槽43送至第1膜分离装置44，在膜分离装置44中分离成浓缩污泥45与膜分离水46。
浓缩污泥45，一部分作为返送污泥返回至曝气槽42、生物处理水槽43，把其余的浓缩污泥连续地或间歇地送至脱水机47。另一方面，膜分离水46，在混合槽48中与凝聚剂混合后导入凝聚槽49，在凝聚槽49形成絮凝物后导入凝聚膜原水槽50，然后，送至第2膜分离装置51，在膜分离装置51中分离成凝聚浓缩污泥52与凝聚膜分离水53。
凝聚膜分离水53导至系统外，凝聚浓缩污泥52一部分回流至凝聚膜原水槽50，其余的与浓缩污泥45其余部分一起，作为污泥浆连续地供给脱水机47进行脱水。脱过水的脱水污泥55导出系统外，从污泥分离出来的脱水分离液56连续地回流至生物处理水槽43中。
另外，作为现有技术，在日本国特许公报的特开2003-236584号公报中已作了公开。参照图7对该技术进行说明。
污水处理装置30，具有：预处理设备31；第1凝聚分离设备32；生物处理设备33；第2凝聚分离设备34；氧化设备35；吸附设备36；脱盐设备37；干燥设备38；及排放设备39。
预处理设备31，是对污水的水量及水质进行调节·均匀化等预处理的设备。第1凝聚分离设备32是进行凝聚分离处理的设备，在预处理设备31的下游相邻配置。生物处理设备33是进行生物处理的设备，在第1凝聚分离设备32的下游相邻配置。第2凝聚分离设备34是进行凝聚膜过滤分离处理的设备，在生物处理设备33的下游相邻配置。
另外，氧化设备35，是促进氧化处理的设备，在第2凝聚分离设备34的下游相邻配置。吸附设备36是进行吸附处理的设备，在氧化设备35的下游相邻配置。脱盐设备37是进行脱盐处理的设备，在吸附设备36的下游相邻配置。
还有，干燥设备38是取出固体盐的设备，在脱盐设备37的下游相邻配置。排放设备39是把最终处理水排放至公共水域的设备，在脱盐设备37的下游相邻配置。
发明内容
如上所述，在特开2004-840号公报中，把曝气槽42中生物处理过的生物处理水，通过第1膜分离装置44及第2膜分离装置51进行多段膜分离，特别是在第2膜分离装置51中与凝聚剂并用进行凝聚膜分离。
另外，在特开2003-236584号公报中，采用第1凝聚分离设备32进行凝聚沉淀分离处理，采用生物处理设备33进行生物处理，采用第2凝聚分离设备34进行凝聚膜过滤分离处理，即进行深度处理。
然而，生物处理水的BOD浓度不恒定，根据生物处理前的原水中BOD浓度的不同而变动。因此，在配置了膜分离装置的反应槽中并用凝聚剂进行深度处理时有下列问题。
当生物处理水的BOD浓度低(20mg/L)时，反应槽中的污泥发生量(微生物量)变小，反应槽内的有机物浓度降低。因此，即使添加凝聚剂，反应槽内形成的污泥絮凝物变小，污泥絮凝物存在易分散的倾向，凝聚剂的用量增加。
另外，流入的BOD浓度低的环境，对反应槽内的微生物来说，细胞外的基质处于枯竭的状态，微生物开始使用细胞内碳源(内生基质)，污泥絮凝物中含有的微生物发生自分解，污泥絮凝物产生细分散。因此，由于分散了的细的污泥及微生物通过自分解而产生的微生物的小固体物的原因，易堵塞膜分离装置的膜面。
还有，当深度处理中采用浸渍型凝聚膜分离槽时，存在适于运行的污泥浓度范围。该污泥浓度范围，为确保充分的处理性能，或为了形成合适大小的污泥絮凝物是必要的。然而，当流入的BOD浓度低时，为达到适于运行的污泥浓度需要一定时间或难以达到。
为了解决上述课题，本发明提供一种水处理系统，其是把生物处理后的处理水用膜分离装置进行处理时，抑制膜面的堵塞，并可以抑制凝聚剂用量的水处理系统。
为了解决上述课题，本发明的水处理系统，其是把流入系统内的处理对象原水，经过生物处理工序，流入膜分离工序的反应槽，在膜分离工序中与凝聚剂并用进行膜分离处理的水处理系统，其特征在于，该系统具有：把上述处理对象原水供给上述反应槽的原水供给装置；以及，添加上述凝聚剂的凝聚剂添加装置。
采用上述构成，当膜分离活性污泥法用于深度处理时，在膜分离工序的反应槽中BOD浓度低(例如，20mg/L以下)、污泥的发生量极少的情况下，可把未经过生物处理工序的生物处理对象原水的适量，通过原水供给装置供给反应槽，同时用凝聚剂添加装置添加凝聚剂。
通过该处理对象原水的添加，使有机物成分及SS增加，调整反应槽的膜分离对象液的性质至适于絮凝物的形成，用凝聚剂使有机物成分(溶解性物质)及SS(固体物)凝聚，形成十分大的污泥絮凝物。
如此，通过把反应槽内的污泥浓度调整至反应槽内的污泥浓度适于絮凝物形成的规定的污泥浓度，可以谋求污泥絮凝物直径的增大，从而谋求膜面堵塞的降低及滤过性能的提高，生物处理工序的处理水被处理达到优良，并且，可以降低凝聚剂的添加量。
凝聚剂，优选采用湍流条件下难解体，并且生物分解难的有机类高分子凝聚剂。
另外，凝聚剂可以单独添加至反应槽，或预先混入处理对象原水后与处理对象原水一起供给反应槽。凝聚剂的添加对处理对象原水的投入量以一定比例进行。
该凝聚剂的添加比例，对反应槽内的污泥发生量或污泥减少量达到一定的比例(每单位污泥浓度的凝聚剂量)。通过达到该添加比例，凝聚剂的添加量可达到最佳。或者，测量从反应槽排出的剩余污泥中含有的凝聚剂量，从测量之值通过经验法则求出不足的凝聚剂量，补充求出的不足量作为凝聚剂量也可以。
因此，采用现有的方法，即，与测量反应槽内的溶解性COD浓度或从反应槽流出的流出水中COD浓度、浊度等后，添加凝聚剂，使这些测量值达到最佳值的方法相比，可简便地进行凝聚剂的添加。膜分离工序中的膜分离处理，既可在反应槽中浸渍膜分离装置来进行，也可以在反应槽外配置膜分离装置来进行。
本发明的水处理系统，是把流入体系内的处理对象原水，依次经过预处理工序及生物处理工序，流入膜分离工序的反应槽，在膜分离工序中与凝聚剂并用进行膜分离处理的水处理系统，其特征在于，该系统具有：把上述预处理工序的处理水供给上述反应槽的处理水供给装置；以及，添加上述凝聚剂的凝聚剂添加装置。
采用上述构成，当膜分离活性污泥法用于深度处理时，在膜分离工序的反应槽的BOD浓度低(例如，20mg/L以下)、污泥的发生量极少的情况下，可把未经过生物处理工序的预处理工序处理水的适量，通过处理水供给装置供给反应槽，同时用凝聚剂添加装置添加凝聚剂。
通过该预处理工序的处理水的添加，使有机物成分及SS增加，调整至反应槽的膜分离对象液的性质适于絮凝物的形成，用凝聚剂使有机物成分(溶解性物质)及SS(固体物)凝聚，形成十分大的絮凝物。
如此，通过把反应槽内的污泥浓度，调整至反应槽内的污泥浓度适于絮凝物形成的规定的污泥浓度，可以谋求污泥絮凝物直径的增大，从而谋求膜面堵塞的降低及滤过性能的提高，使生物处理工序的处理水的处理达到最佳，并且，可以减少凝聚剂的添加量。
另外，凝聚剂可以单独添加至反应槽，或预先混入预处理的处理水中后，与处理水一起供给反应槽。凝聚剂的添加，对处理水的投入量以一定比例进行。
该凝聚剂的添加比例，使反应槽内的污泥发生量或污泥减少量达到一定的比例(每单位污泥浓度的凝聚剂量)。通过达到该添加比例，凝聚剂的添加量可达到最佳。或者，测量从反应槽排出的剩余污泥中含有的凝聚剂量，从测量之值通过经验法则求出不足的凝聚剂量，补充求出的不足量作为凝聚剂量也可以。
另外，本发明的水处理系统，其特征在于，预处理工序包括固液分离处理工序或溶解处理工序。
在上述构成中，固液分离处理工序采用筛网来进行也可以，或者，沉淀分离、过滤分离、采用凝聚剂的凝聚分离等方法均可适用。溶解处理工序可进行粪便渣的破碎、SS部分的物理化学溶解。
另外，本发明的水处理系统，其特征在于，在生物处理工序与膜分离工序之间，设置：
沉淀处理装置，把构成生物处理工序的生物处理槽的流出水进行沉淀处理，把分离水供给膜分离工序的反应槽；以及，
混合液供给装置，不经过上述沉淀处理装置，把上述生物处理槽的流出水直接供给膜分离工序的反应槽。
采用上述构成，把经过沉淀处理工序的分离水导入膜分离工序的反应槽，把未经过沉淀处理工序的生物处理槽的流出水以适量供给反应槽，在反应槽中进行污泥浓度调整，抑制凝聚剂的添加量。此时，也可仅把经过沉淀处理工序的分离水供给反应槽。
另外，本发明的水处理系统，其特征在于，在膜分离工序的反应槽内具有浸渍型膜分离装置，浸渍型膜分离装置具有膜分离装置、在膜分离装置的下方配置的散气装置和控制散气装置曝气量的控制装置，控制装置把膜分离装置的膜间压差、流入反应槽的负荷流入量、反应槽中的水位、通过膜分离装置流出的膜透过液的流出量中的至少任一个作为控制指标，控制散气装置的曝气量。
如上所述，按照本发明，在膜分离工序中对构成生物处理工序的生物处理槽的流出水进行膜分离处理时，通过供给处理对象原水或上述预处理工序的处理水与凝聚剂，可抑制膜分离装置的膜面堵塞，并可抑制凝聚剂的用量。
附图说明
图1是表示本发明实施例1中的水处理系统流程图。
图2是表示本发明实施例1中的浸渍型凝聚膜分离槽模拟图。
图3是表示本发明实施例2中的水处理系统流程图。
图4是表示本发明实施例3中的水处理系统流程图。
图5是表示MLSS与负压增加速度的关系图。
图6是表示现有的水处理系统流程图。
图7是表示现有的水处理系统方块图。
具体实施方式
下面，基于附图说明本发明的实施方案。
实施例1
在图1～图2中，水处理系统，一次处理工序包括预处理工序的最初沉淀槽2，二次处理工序包括生物处理工序的生物处理槽3及作为沉淀处理装置的沉淀槽4，三次处理工序包括膜分离工序的浸渍型凝聚膜分离槽5。
最初沉淀槽2把流入体系内的处理对象原水1进行固液分离处理，生物处理槽3对从最初沉淀槽2流出的处理水即一次处理水进行生物处理。沉淀槽4把从生物处理槽3流出的流出水进行固液分离处理，浸渍型凝聚膜分离槽5把从沉淀槽4流出的二次处理水即分离水进行生物处理。
本实施例1中设置沉淀槽4，也可把生物处理槽3的流出水直接供给浸渍型凝聚膜分离槽5进行生物处理。浸渍型凝聚膜分离槽5，是把浸渍型凝聚膜分离装置7浸渍在反应槽6的装置，但也可在采用反应槽6的槽外配置膜分离装置的结构。另外，本实施例1中的水处理系统运行，基本为连续处理，但也可在各槽进行间歇处理运行。
水处理系统具有依次连接最初沉淀槽2、生物处理槽3、沉淀槽4、浸渍型凝聚膜分离槽5的主流路系统8。该主流路系统8之外还具有：
一次处理水供给系统9，其由把一次处理水供给反应槽6的处理水供给装置构成；以及，
混合液供给系统10，其把不经过沉淀槽4的生物处理槽3的流出水直接供给反应槽6。
浸渍型凝聚膜分离槽5具有凝聚剂供给系统11，其由向反应槽6供给凝聚剂的凝聚剂添加装置构成，凝聚剂供给系统11也可在原水供给系统9的中途连接设置。
另外，尽管在附图中未公开，但生物处理槽3具有曝气装置，在主流路系统8、一次处理水供给系统9、混合液供给系统10上适当设置泵以及阀门装置。
浸渍型膜分离装置7，其由在箱体23的内部，配置多块的平板状膜筒21；以及，从其下方喷出膜面洗涤气的散气装置22而构成，向散气装置22供给空气的鼓风机24配置在槽外。各膜筒21通过集水管(图示省略)，与透过液导出管25连通。
该浸渍型膜分离装置7，采用从散气装置22喷出的空气对槽内的活性污泥混合液进行曝气，并且，曝气空气作为膜面洗涤气体，作用于膜筒21的膜面。
在该曝气状态下，浸渍型膜分离装置7，通过抽吸泵26给膜筒21以驱动压，通过膜筒21，过滤槽内活性污泥混合液。透过了膜筒21的透过液，作为处理水，通过透过液导出管25导出槽外。膜筒21以槽内水头作为驱动压进行重力过滤也可以。
从散气装置22喷出的曝气空气，使槽内混合液产生上升流，包含曝气空气的气泡及槽内混合液的上升流洗涤膜筒21的膜面，抑制分离功能的下降，防止出现功能不全。
在本实施例1中，预处理工序包括最初沉淀槽2，预处理方法根据处理对象原水1的性状加以适当选择。例如，当处理对象原水1含有粗粪便渣时，采用筛网进行固液分离。通过除去粗的粪便渣，可以防止浸渍型膜分离装置7中的膜筒21及散气装置22中的堵塞。
另外，由于处理对象原水1的BOD浓度过大，当对浸渍型膜分离装置7的处理水中生物难分解性物质浓度、COD浓度产生不良影响时，通过进行沉淀分离、过滤分离、凝聚分离等，降低流入生物处理工序的一次处理水中的BOD浓度，抑制反应槽6中的MLSS浓度的增加。
或者，由于处理对象原水1的BOD浓度过低，当反应槽6中的MLSS浓度未增加至充分的浓度时，采用物理方法进行粪便渣破碎、用化学药品的化学反应溶解处理、或用化学药品氧化，使生物难降解性物质产生易分解性等，借此，使流入生物处理工序的一次处理水的BOD浓度增加，促进反应槽6中的MLSS浓度的增加。
如图2所示，浸渍型凝聚膜分离槽5，在反应槽6上设置水位计12，在与反应槽6连接的主流路系统8、一次处理水供给系统9、混合液供给系统10上分别设置流量计13、14、15，在透过液导出管25上设置流量计16及压力计17，控制装置18基于流量计13、14、15、16及压力计17的测量值，控制鼓风机24及抽吸泵26的运行。
在实施例1中，设置一次处理水供给系统9，本发明如图3所示，作为实施例2，也可以设置原水供给系统18，作为向反应槽6供给处理对象原水1的原水供给装置。另外，如图4所示，作为实施例3，一次处理水供给系统9与原水供给系统18连接，也可把一次处理水与处理对象原水1选择性地，或加以混合后供给反应槽6。
下面，说明实施例1的构成的作用，由于与实施例2及实施例3中基本的作用相同，故其说明省略。
把流入体系内的处理对象原水1，依次经过最初沉淀槽2、生物处理槽3、浸渍型凝聚膜分离槽5进行处理。
二次处理工序的二次处理水，当在浸渍型凝聚膜分离槽5进行处理时，反应槽6中的BOD浓度降低(例如，20mg/L以下)，反应槽6中的污泥发生量变得极少。
此时，向浸渍型凝聚膜分离槽5的反应槽6，从一次处理水供给系统9供给适量的一次处理水。在此，实施例2中从原水供给系统18供给适量的处理对象原水1，实施例3中供给一次处理水与处理对象原水1的至少任一种。
通过该一次处理水(或处理对象原水1)的供给，调整反应槽6中的BOD浓度，使反应槽6中的污泥发生量增加，同时从凝聚剂供给系统11添加规定量的凝聚剂。
另外，为了调整反应槽6中的污泥浓度，也可使生物处理槽3的适量流出水不经过沉淀槽4，从混合液供给系统10直接供给反应槽6。通过该污泥浓度调整，可以抑制凝聚剂的添加量。此时，导入反应槽6中的二次处理水也可全部是不经过沉淀槽4的生物处理槽3的流出水。
如上所述，通过一次处理水及凝聚剂的添加，使反应槽6中的有机物成分及SS增加，把反应槽6的槽内混合液(膜分离对象液)的性状调整至适于形成絮凝物的污泥浓度，采用凝聚剂使有机物成分(溶解性物质)及SS(固体物)凝聚，形成充分大小的污泥絮凝物。
如此，通过调整反应槽6中的污泥浓度使适于形成絮凝物，谋求污泥絮凝物直径的增大，可以谋求膜面堵塞的降低及滤过性的提高，可把生物处理工序的处理水处理达到合适，并且，可以降低凝聚剂添加量。
采用上述构成，可单独向反应槽6添加凝聚剂，但也可在原水供给系统9的中途向处理对象原水1添加凝聚剂。此时，对处理对象原水1的投入量以一定比例添加凝聚剂，把预先混合了凝聚剂的处理对象原水1供给反应槽6。
该凝聚剂的添加比例，通过对污泥发生量或污泥减少量以一定比例(每单位污泥浓度的凝聚剂量)添加，可使凝聚剂添加量达到最佳化。或者，测量从反应槽6排出的剩余污泥中含有的凝聚剂量，从测量之值通过经验法则求出不足的凝聚剂量，补充求出的不足量作为凝聚剂量也可以。该凝聚剂的添加量按以下所述决定。
当反应槽6中的污泥浓度增加时：
即，由于源于一次处理水的BOD而污泥增加，或二次处理水中含有的固体部分、SS部分通过浓缩增加时，可依下式决定每1日的凝聚剂添加量E(mg/d)：
E＝C×D
在此，凝聚剂吸附在污泥絮凝物上而存在，反应槽6中的凝聚剂浓度A(mg/L)与污泥浓度B(mg/L)成比例，求出每单位污泥浓度的凝聚剂浓度C＝A/B。然后，相对于反应槽6中的每1日污泥增加量D(mg/d)，求出每1日的凝聚剂添加量E(mg/d)。
当反应槽6中的污泥浓度减少时：
即，导入反应槽6的二次处理水几乎全是经过生物处理槽3与沉淀槽4的二次处理水，当反应槽6中的污泥通过自分解而减少，并且伴随着剩余污泥的抽出而减少时，可依下式决定每1日的凝聚剂添加量(mg/d)：
凝聚剂添加量＝污泥减少速度＝污泥浓度减少速度×反应槽容量
在此，反应槽6中的污泥减少速度＝MLSS减少速度-MLSS增加速度，当上式两边用反应槽的槽容量去除时，污泥浓度减少速度＝MLSS浓度减少速度-MLSS浓度增加速度。
按照上述方法，与现有的方法相比，即测量反应槽6内的溶解性COD浓度、或从反应槽6流出的流出水中COD浓度、浊度等后，添加凝聚剂，使这些测量值达到最佳值的方法相比，可简便地进行凝聚剂的添加。
在反应槽6中进行搅拌时，可采用机械式、空气式的任何一种进行搅拌，但在本实施方案中，采用浸渍型凝聚膜分离槽5的散气装置22的曝气进行搅拌。
图5示出浸渍型凝聚膜分离槽5的浸渍型膜分离装置7，采用抽吸过滤方式进行运行时负压增加速度(kPa/d)与MLSS浓度(mg/L)的关系。示出负压增加速度其值越大，膜的污染越容易。
由此可见，MLSS浓度越低，负压增加速度越大，平板状膜筒21的膜污染越容易，通过一次处理水及凝聚剂的添加，由于使MLSS浓度增加，故可以抑制膜的堵塞。
下面参照表1进行说明。
[表1]
  设定污水处理量   m3/d   100
BODT-N稳定运行反应槽HRT反应槽容量收率系数死亡系数表观的收率系数反应槽内设定MLSSBOD除去速度(20℃) mg/Lmg/Lhrm31/dmg/Lkg/kgMLSS/d   原水水质2004028.330.750.10.480000.12   二次处理水水质
  例子1   稳定运行中凝聚剂削减(仅控制BOD)
反应槽内BOD除去速度可能投入的原下水原下水投入量MLSS增加速度MLSS减少速度凝聚剂添加必要量凝聚剂削减量凝聚剂削减率 kg/dm3/dm3/dg/dg/dg/d％   无原下水8075067005950   投入原下水84220360067003100285048
  例子2   稳定运行中凝聚剂削减(控制T-N、10mgN/L以下)
  反应槽内BoD除去速度可能投入的原下水原下水投入量MLSS增加速度MLSS减少速度凝聚剂添加必要量凝聚剂削减量凝聚剂削减率   kg/dm3/dm3/dg/dg/dg/d％   8080067005950   8426.2516006700510080014
  例子3   稳定运行中凝聚剂削减(控制T-N、10mgN/L以下)供给未经过沉淀槽的二次处理水
  反应槽内BOD除去速度可能投入的原下水原下水投入量MLSS增加速度MLSS减少速度二次处理水引起的MLSS追加速度凝聚剂添加必要量凝聚剂削减量凝聚剂削减率   kg/dm3/dm3/dg/dg/dg/dg/d％   80800670042001700   8426.2516006700420090080047
例子1
这是表示二次处理水质仅控制BOD的例子，添加相当于在投入原下水(一次处理水)的可能量的50％左右的20m3/d。凝聚剂的添加必要量，当不进行原下水(一次处理水)的投入时为5950g/d，通过投入原下水降低至3100g/d，则凝聚剂的削减量达到2850g/d，凝聚剂的削减率达到48％。
例子2
这是表示二次处理水质控制BOD及T-N的例子，在没有投入原下水(一次处理水)如例子1的投入量那么多时，添加6.25m3/d。凝聚剂的添加必要量，当不进行原下水的投入时为5900g/d，通过投入原下水，降低至5100g/d，凝聚剂的削减量达到800g/d，凝聚剂的削减率达到14％。
例子3
这是表示二次处理水质控制BOD及T-N的例子，在原下水(一次处理水)添加6.25m3/d，同时，从混合液供给系统10，不经过沉淀槽4的生物处理槽3的适量流出水，直接供给深度处理工序的反应槽6。凝聚剂添加的必要量，当不进行原下水的投入时，当进行不经过沉淀槽4的生物处理槽3的流出水投入时为1700g/d，通过投入原下水与不经过沉淀槽4的生物处理槽3的流出水时，降低至900g/d，凝聚剂的削减量达到800g/d，凝聚剂的削减率达到47％。
因此，处理对象原水1的水质不恒定而发生变动。伴随着该水质变动，反应槽6中的污泥增加量发生变化，污泥的增加导致凝聚剂用量的增加。因此，为了充分发挥本发明的凝聚剂降低效果，必需求出即使水质变动，污泥增加量也控制在适当范围。
该污泥增加量的控制，考虑到处理对象原水1的水质及生物处理槽3的二次处理水的水质，通过改变一次处理水或处理对象原水1与二次处理水的混合条件来进行。然而，该控制是以较多经验为必要的深度控制。
另外，如本发明所示，在反应槽6中MLSS浓度低的负荷条件下使浸渍型膜分离装置7运行时，处理对象原水1的水质变动敏感地影响到反应槽6中的槽内混合液的滤过性。因此，必需根据水质变动实时地进行污泥发生量的控制，但由于水质分析难以迅速进行，故实时控制，实质上是不可能的。
例如，用同一条生产线制造多种清凉饮料水，其工厂废水进行生物处理时，当制造的产品发生变化，工厂废水的水质变化大，生物处理槽3的BOD负荷发生变化。然而，生物处理的活性污泥对环境变动进行的驯化需要数日，所以，二次处理水的水质，即反应槽6中的流入BOD在短时间达到稳定，需要有相当的经验。
另外，为了提高生物处理效率，降低二次处理水中的BOD浓度，可以相应调整一次处理水的混合比例。然而，在生物处理效率降低时，二次处理水的BOD浓度增高，水量也降低。在该状态下，为使浸渍型凝聚膜分离槽5中透过液的水质及水量保持在目标值，必需增加凝聚剂的用量。
以下对处理对象原水1的水质变动造成槽内混合液滤过性的影响进行说明。采用一般的生物处理法时，反应槽的生物量X(mg/L)与流入BOD C(mg/L)与槽内滞留时间T(day)的关系中，当BOD负荷C/TX为0.01＜C/TX＜0.02时，处理水质良好，但活性污泥的增殖不良。另外，当C/TX＞0.1时，生物处理困难，处理水质恶化。
在本发明中，如处理对象原水1的水质变动大，则生物处理槽3的二次处理水变动大。此结果示于表2及表3。
[表2]
  原水   生物处理水   向反应槽的流入水
  混合比率(原水：生物处理水)   1∶10
  BOD(mg/L)小   50   3   7
  BOD(mg/L)标准   150   20   32
  BOD(mg/L)大   500   150   182
[表3]
  流入BOD C(mg/L)   7   32   182
  槽内滞留时间T(day)   0.25   0.25   0.25
  槽内的生物量X(mg/L)   7000   7000   7000
  BOD负荷C/TX   0.004   0.02   0.1
如表2所示，当原水(处理对象原水1)的BOD小到50(mg/L)时，生物处理水(二次处理水)的BOD为3(mg/L)，原水与生物处理水以1∶10混合成的向反应槽的流入水的BOD达到7(mg/L)。当原水(处理对象原水1)的BOD以150(mg/L)作为标准时，生物处理水(二次处理水)的BOD达到20(mg/L)，原水与生物处理水以1∶10混合成的向反应槽的流入水中BOD达到32(mg/L)。当原水(处理对象原水1)的BOD大到500(mg/L)时，生物处理水(生物处理槽3的二次处理水)的BOD达到150(mg/L)，原水与生物处理水以1∶10混合成的向反应槽的流入水中BOD达到182(mg/L)。
如表3所示，当槽内滞留时间T为0.25(day)、槽内的生物量X为7000(mg/L)时，BOD负荷C/TX，在流入水的流入BOD C达到7(mg/L)时为0.004，在流入水的流入BOD C达到32(mg/L)时为0.02，在流入水的流入BOD C达到182(mg/L)时为0.1。
因此，当流入BOD C达到32(mg/L)的通常运行时，BOD负荷C/TX达到0.02，是稳定的，当处理对象原水1的水质变动大时，BOD负荷C/TX达到0.1，污泥增殖加大，通过微生物生成的副代谢物(生物聚合物)使槽内混合液的滤过性不适于膜分离。
为此，控制装置18以作用于膜筒21的膜间压差、流入反应槽6的负荷流入量、反应槽6的水位、膜透过液的流出量中的至少任一种作为控制指标，控制散气装置22的曝气量。
膜间压差用压力计17测量。流入反应槽6的负荷流入量是通过主流路系统8、一次处理水供给系统9、混合液供给系统10流入反应槽6的流水量，用流量计13、14、15进行测量。反应槽6的水位用水位计12进行测量，膜透过液的流出量用流量计16进行测量。
控制方法1
膜间压差是间接表示膜分离装置的膜面堵塞状态的指标，膜间压差上升时，膜面有发生堵塞的倾向。为此，用压力计17测量的膜间压差上升时，控制鼓风机24的运行，使散气装置22的曝气量增加。
[表4]
  膜间压差(kPa)   曝气量比例(％)
  最小间压差值   100
  最小间压差值+5kPa   150
  最小间压差值+10kPa   200
例如，如表4所示，与预先作为设计值设定的最小膜间压差值对应的曝气量作为100％，当膜间压差比最小膜间压差值增加5kPa时，达到150％的曝气量，当膜间压差比最小膜间压差值增加10kPa时，达到200％的曝气量。该曝气量的增加，使膜面堵塞状态减轻，结果示于表5。
[表5]
  曝气量增加效果
  瞬间流量   曝气量   膜间压差上升速度
  (m/d)   (L/min/枚)   (kPa/d)
  2.2   12   0.6
  2.2   16   0.12
在表5中，通过使曝气量增加，膜间压差的上升速度从0.6降至0.12。另外，瞬间流量保持在2.2。
控制方法2
流量高、膜分离装置的开工率越高，膜面堵塞进行越快。为此，透过膜筒21的透过液量用流量计16测量，流至反应槽6的流水量用流量计13、14、15进行测量。或者，反应槽6的水位用水位计12测量。
[表6]
  瞬间流量   流入排水量   反应槽的水位   曝气量比例
  (m/d)   (m3/min)   (m)   (％)
  设计流量   设计流量×1   基准水位   100
  设计流量×2   设计流量×2   基准水位+0.5m   150
  设计流量×2.5   设计流量×2.5   基准水位+1.0m   200
在表6中，流量作为瞬间流量表示，流至反应槽6的流水量作为流入排水量表示。如表6所示，与预先作为设计值设定的设计瞬间流量、设计流量、反应槽的基准水位对应的曝气量作为100％时，流入排水量(流量计13、14、15测量的流水量)达到设计流量2倍时，控制抽吸泵26的运行，使瞬间流量达到2倍，同时，控制鼓风机24的运行使曝气量达到150％。
当流入排水量(流量计13、14、15测量的流水量)达到设计流量2.5倍时，控制抽吸泵26的运行，使瞬间流量达到2.5倍，同时控制鼓风机24的运行使曝气量达到200％。
流入排水量的增减也可在反应槽6中的水位测量得到。为此，用水位计12检测的水位，当比基准水位高0.5m时，控制抽吸泵26的运行，使瞬间流量达到2倍，同时控制鼓风机24的运行，使曝气量达到150％。
用水位计12测量的水位，当比基准水位高1.0m时，控制抽吸泵26的运行，使瞬间流量达到2.5倍，同时控制鼓风机24的运行使曝气量达到200％。
曝气量的控制，也可把用压力计17测量的膜间压差、流量计13、14、15测量的流水量、水位计12测量的水位加以组合进行控制。

Claims (7)

1.水处理系统，其是把流入体系内的处理对象原水，经过生物处理工序，流入膜分离工序的反应槽，在膜分离工序中与凝聚剂并用进行膜分离处理的水处理系统，其特征在于，该系统具有：把上述处理对象原水供给上述反应槽的原水供给装置；以及，
添加上述凝聚剂的凝聚剂添加装置。
2.水处理系统，其是把流入体系内的处理对象原水，依次经过预处理工序及生物处理工序，流入膜分离工序的反应槽，在膜分离工序中与凝聚剂并用进行膜分离处理的水处理系统，其特征在于，该系统具有：把上述预处理工序的处理水供给上述反应槽的处理水供给装置；以及，添加上述凝聚剂的凝聚剂添加装置。
3.按照权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，预处理工序包括固液分离处理工序或溶解处理工序。
4.按照权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，在生物处理工序与膜分离工序之间，设置：
沉淀处理装置，把构成生物处理工序的生物处理槽的流出水进行沉淀处理，把分离水供给膜分离工序的反应槽；以及，
混合液供给装置，不经过上述沉淀处理装置，把上述生物处理槽的流出水直接供给膜分离工序的反应槽。
5.按照权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，在生物处理工序与膜分离工序之间，设置：
沉淀处理装置，把构成生物处理工序的生物处理槽的流出水进行沉淀处理，把分离水供给膜分离工序的反应槽；以及，
混合液供给装置，不经过上述沉淀处理装置，把上述生物处理槽的流出水直接供给膜分离工序的反应槽。
6.按照权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，在膜分离工序的反应槽内具有浸渍型膜分离装置，该浸渍型膜分离装置具有膜分离装置、在膜分离装置下方配置的散气装置以及控制散气装置曝气量的控制装置，控制装置把膜分离装置的膜间压差、流入反应槽的负荷流入量、反应槽中的水位、通过膜分离装置流出的膜透过液的流出量中的至少任一个作为控制指标，控制散气装置的曝气量。
7.按照权利要求2所述的水处理系统，其特征在于，在膜分离工序的反应槽内具有浸渍型膜分离装置，该浸渍型膜分离装置具有膜分离装置、在膜分离装置下方配置的散气装置以及控制散气装置曝气量的控制装置，控制装置把膜分离装置的膜间压差、流入反应槽的负荷流入量、反应槽中的水位、通过膜分离装置流出的膜透过液的流出量中的至少任一个作为控制指标，控制散气装置的曝气量。
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