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JP2753852B2 - 中空糸膜による汚水処理方法および装置 - Google Patents

中空糸膜による汚水処理方法および装置

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JP2753852B2
JP2753852B2 JP9163089A JP9163089A JP2753852B2 JP 2753852 B2 JP2753852 B2 JP 2753852B2 JP 9163089 A JP9163089 A JP 9163089A JP 9163089 A JP9163089 A JP 9163089A JP 2753852 B2 JP2753852 B2 JP 2753852B2
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JP
Japan
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hollow fiber
bioreactor
fiber membrane
solid
suction
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JP9163089A
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日出教 綾
悦夫 持田
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Tokyu Construction Co Ltd
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Tokyu Construction Co Ltd
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、中空糸膜による汚水処理装置に係るもので
あり、更に詳しくは、バイオリアクタ(生物反応処理
槽)と中空糸膜による固液分離槽とを組み合わせた汚水
処理方法および装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、この種の汚水処理における固液分離は、平膜や
チューブラー膜を使用したものが知られている。
しかしながら、上記従来の固液分離は、膜表面に濃度
分極の発生と泥のゲル層が付着するのを防止するため
に、混合液に乱流を与える必要があり、そのために所要
動力が大きくなるという問題点があった。
また、膜面に付着したゲル層を剥離除去するためにボ
ール洗浄を必要としたり、さらに透過流量の制御が困難
である等の問題点があった。
[発明が解決しようとする課題] 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、生成ゲル層による
膜の目詰りを効果的に防止することができるだけでな
く、膜の透過流量を容易に制御して処理能力に柔軟性を
もたせることができ、さらに、装置をコンパクトに構成
することができる中空糸膜による汚水処理方法および装
置を提供するものである。
[課題を解決するための手段] 本発明の中空糸膜による汚水処理方法は、水位変動す
るバイオリアクタにより生物反応処理をした生物フロッ
クを含む混合液中に中空糸膜の束を遊動自由に充填し、
下端部が閉塞した該中空糸膜の内部を間欠的に吸引して
上記混合液を透過液と濃縮液に分離し、該濃縮液を上記
バイオリアクタに返送する方法において、上記バイオリ
アクタの水位変動に関連させて上記間欠吸引の吸引・休
止時間を変化させ、透過流量を制御するようにしたこと
を特徴とする。また、本発明の中空糸膜による汚水処理
装置は、水位変動する有機性汚水を生物反応処理するバ
イオリアクタと、該バイオリアクタからの生物フロック
を含む混合液を導入する固液分離槽と、該固液分離槽内
に自由に垂れ下がった状態で遊動自由に吊設され且つ下
端部が閉塞された多数の中空糸膜の束と、各中空糸膜の
内部の透過液を間欠的に吸引する手段と、該間欠的吸引
手段の吸引時間を設定するタイマーと、上記固液分離槽
内の濃縮液を上記バイオリアクタに返送する手段とから
成ることを特徴とする。さらに、水位変動する有機性汚
水を生物反応処理するバイオリアクタと、該バイオリア
クタ内に自由に垂れ下がった状態で遊動自由に吊設され
た多数の中空糸膜の束と、該中空糸膜の内部の透過液を
間欠的に吸引する手段と、該間欠的吸引手段の吸引時間
を設定するタイマーとから成ることも特徴とする。
[実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
第1図において、1は除砂装置、2はスクリーンであ
って、原液中に混入している土砂等の固形物を除去する
ようになっている。
3は可変容量型のバイオリアクタ(生物反応処理槽)
であって、上記原液が流入管4の通して流入するように
なっている。本実施例では自然流下により供給するよう
になっているが、適宜ポンプ(図示せず)により供給し
てもよい。
上記原液の流入量は時間的に変化し、そのために、該
バイオリアクタ3内の生物フロックを含む混合液、即ち
活性汚泥混合液5の水位は上下(HWL,LWL)に変動する
ようになっている。
該バイオリアクタ3の底部には、散気管6が配設され
ていて、曝気ブロワー7から送気される空気を上記混合
液5中に散気するようになっている。
8は流出管であって、上記バイオリアクタ3の底部か
ら混合液をポンプ9により排出するようになっている。
該流出管8から排出される混合液は、途中、スクリー
ン10および除砂装置11等により固形物を除去されて固液
分離槽12に送られる。
上記固液分離槽12内には多数の中空糸膜13が束状に自
由に垂れ下がった状態で吊設されている。従って、該中
空糸膜13は固液分離槽12内を流下する水流により槽12内
で自由に拡がりながら遊動できるようになっている。
該中空糸膜13は、例えば、0.1ミクロン程度の微細な
穴を無数に有するポリエチレン等の合成樹脂製の直径0.
8mm程度の糸状中空管である。中空糸膜13はこれに限定
するものではなく、これまで使用または開発されている
中空糸膜であればいずれのものでもよい。
該中空糸膜13の束の上端部は吸引室14内に開口した状
態で固着されている。一方、中空糸膜13の下端部は閉塞
されている。尚、該中空糸膜13をループ状に垂下させ
て、その両端を吸引室14で固着させてもよい。また、該
中空糸膜13は横向き、或いは斜め等いずれの方向に配向
させてもよい。
15は返送管であって、固液分離槽12内の濃縮液をバイ
オリアクタ3に返送するようになっている。
16は吸引装置であって、上記吸引室14、すなわち中空
糸膜13の内を吸引して低圧状態にすることにより、固液
分離槽12内の混合液のうち固形分、微生物、ウイルス等
を除いた液部分のみを中空糸膜13の内部に透水させて固
液を分離するようになっている。
17は間欠タイマーであって、上記吸引装置16による稼
動時間を適宜設定することにより、その吸引時間と休止
時間とを変化せしめるようになっている。
次に、上記実施例装置による処理方法を説明する。
まず、有機汚水の原液から除砂装置1およびスクリー
ン2により砂等の固形物を分離して流入管4からバイオ
リアクタ3内に導入する。原液が厨房排水のように油を
含む場合には、油分離処理をしてからバイオリアクタ3
に導入する。
バイオリアクタ3内に導入された有機性汚水は活性汚
泥混合液5となる。その水位は、上記流入管4からの流
入量および流出管8からの流出量の変化に応じてバイオ
リアクタ3内を上下に変動する。
バイオリアクタ3の底部には散気管6が配置されてい
て、曝気ブロワー7から空気が供給されるので、バイオ
リアクタ3内に流入した汚水中の有機物は、好気性微生
物フロックに吸着され、さらに酸化分解されて浄化され
る。
活性汚泥を含んだ処理水はポンプ9により流出管8か
ら固液分離槽12に送られる。
固液分離槽12内に流入した汚水は中空糸膜13の微細な
穴を通って吸引室14に吸引され、その透過液は、送水管
18から処理水として引き抜かれる。
中空糸膜13により吸引されない濃縮液は、返送管15を
通ってバイオリアクタ3に戻される。
上記吸引装置16は間欠タイマー17により断続的に稼動
して、上記透過流量を制御するようになっている。尚、
上記間欠タイマー17はコンピュータによりコントロール
するとよい。
第2図は本発明の別の実施例を示すもので、中空糸膜
13をバイオリアクタ3内に充填して装置全体をコンパク
トに構成している。
上記実施例はいずれも、好気性のバイオリアクタでの
処理について説明したが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、嫌気性のバイオリアクタであってもよい。こ
の場合、バイオリアクタは蓋をし、ガス捕集と加温が必
要である。
[発明の効果] 1.中空糸膜の内部の吸引および休止を繰り返すことによ
り、中空糸膜の表面にゲル層が付着して圧密化するのが
防止されるので、膜の表層流によりゲル層が剥離され、
長期間に亙って運転を効率的に継続することができる。
中空糸膜が自由に拡がりながら遊動するので、拌流のな
いところでも、液体との接触状態が絶えず変化して濾過
効率がよい。
2.生物反応処理槽の水位変動に関連させて吸引時間や休
止時間を適宜変化させることにより、処理流量を制御す
ることができるので、施設の規模や処理量変化に柔軟に
対処することができ、省エネルギーとなる。
3.本発明は、下水処理施設、産業排水処理施設、排水再
利用施設および既設処理設備の改造等に適用することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示する汚水処理システムの
フロー図、第2図は別の実施例を示すフロー図である。 1……除砂装置、2……スクリーン、3……バイオリア
クタ、4……流入管、5……活性汚泥混合液、6……散
気管、7……曝気ブロワー、8……流出管、9……ポン
プ、10……スクリーン、11……除砂装置、12……固液分
離槽、13……中空糸膜、14……吸引室、15……返送管、
16……吸引装置、17……間欠タイマー、18……送水管。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水位変動するバイオリアクタにより生物反
    応処理をした生物フロックを含む混合液中に中空糸膜の
    束を遊動自由に充填し、下端部が閉塞した該中空糸膜の
    内部を間欠的に吸引して上記混合液を透過液と濃縮液に
    分離し、該濃縮液を上記バイオリアクタに返送する方法
    において、上記バイオリアクタの水位変動に関連させて
    上記間欠吸引の吸引・休止時間を変化させ、透過流量を
    制御するようにしたことを特徴とする中空糸膜による汚
    水処理方法。
  2. 【請求項2】水位変動する有機性汚水を生物反応処理す
    るバイオリアクタと、該バイオリアクタからの生物フロ
    ックを含む混合液を導入する固液分離槽と、該固液分離
    槽内に自由に垂れ下がった状態で遊動自由に吊設され且
    つ下端部が閉塞された多数の中空糸膜の束と、各中空糸
    膜の内部の透過液を間欠的に吸引する手段と、該間欠的
    吸引手段の吸引時間を設定するタイマーと、上記固液分
    離槽内の濃縮液を上記バイオリアクタに返送する手段と
    から成ることを特徴とする中空糸膜による汚水処理装
    置。
  3. 【請求項3】水位変動する有機性汚水を生物反応処理す
    るバイオリアクタと、該バイオリアクタ内に自由に垂れ
    下がった状態で遊動自由に吊設された多数の中空糸膜の
    束と、該中空糸膜の内部の透過液を間欠的に吸引する手
    段と、該間欠的吸引手段の吸引時間を設定するタイマー
    とから成ることを特徴とする中空糸膜による汚水処理装
    置。
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