JPH04131182A

JPH04131182A - 有機性汚水の生物処理装置

Info

Publication number: JPH04131182A
Application number: JP2248836A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Kataoka; 克之片岡
Original assignee: Ebara Research Co Ltd; Ebara Infilco Co Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ebara Research Co Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-05-01
Anticipated expiration: 2009-08-24
Also published as: JPH0665371B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は有機性汚水を活性汚泥なとの微生物により生物
処理する装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より活性汚泥処理プロセスの曝気槽内にセラミック
膜又は中空糸膜を直接浸漬して曝気空気によって生起さ
れる乱流により膜の外表面に剪断流を与えつつ、ポンプ
により膜透過液を吸引して処理水を得る方法か公知であ
る。

しかし、本発明者か、この従来装置を試験したところ曝
気による乱流たけては、膜外表面の汚染を充分防ぐこと
かできす、次第にＦｌｕＸ（膜透過流束　ホ／ホ・日）
か低下してしまうという大きな欠点かあることか判明し
た。

従って、膜の汚染（ファウリング）を充分防止するため
には定期的にＮａＣｌ０等の洗浄剤により、膜表面の汚
染物質を除去しなけれはならないか、従来装置は薬品洗
浄時に膜モジュールを曝気槽から取り出し薬品で洗浄し
た後、再び曝気槽内に浸漬するという煩雑、面倒な作業
を行わなけれはならなかった。

このような作業は実験装置ならは容易に実施はできるか
、実装置規模では極めて面倒であり、殆と実施不能と言
って差し支えない。

〔発明か解決しようとする課題〕

本発明はこのような従来装置の欠点を解決することを課
題とするものであり、膜モジュールを曝気槽内に設置し
たまま効果的な薬品洗浄を行えるように構成した装置を
提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、有機性汚水を生物学的に浄化する生物処理槽
と、前記処理槽内に浸漬配置された中空糸膜又はセラミ
ック膜からなる膜モジュールと、前記膜の外表面から膜
内部に液を透過させるための濾過手段と、前記膜の内部
に膜汚染を洗浄するための洗浄剤溶液を圧入するための
洗浄手段とからなることを特徴とする生物処理装置てあ
り、これにより上記課題を解決できる。

本発明は、生物処理と濾過処理を平行して行う生物処理
装置において該濾過処理に用いる膜モジュールを系外に
取り出すことなく装置内に設置したままでより効果的に
膜汚染を洗浄する装置を具備したことを特徴とするもの
である。

即ち、本発明は生物処理および活性汚泥の濾過処理の進
行に伴って膜外表面、即ち、処理槽内液と接触する側の
膜表面（従って、膜内部とは該処理槽内液に接触しない
側を指す。）に付着した汚染物質により膜透過流束か低
下する。この時、膜の洗浄か必要になるか、本発明ては
膜モンユールをそのままの状態で、濾過用ポンプを止め
洗浄剤溶液を膜内部に洗浄用ポンプにより圧入口、膜内
部から外部に洗浄液を移動させるとともに必要により散
気装置からエアレーションして処理槽内液に乱流を与え
ることにより膜に付着したＳＳ、スライムなとの汚染物
質を剥離、除去するものである。

この場合、膜モジュールは外圧型であるから濾過手段は
、液か膜外部から膜内部に移動するように膜と処理槽内
液間に圧力差か発生するように設けられ、その配置は任
意である。例えは、膜内部をポンプでの吸引および／ま
たは水位差を利用して処理水を流出することか挙げられ
る。

また、膜洗浄時の洗浄手段は、上記濾過処理と逆の方向
に液か移動するように洗浄剤溶液をポンプて圧入するよ
うに構成するのかよい。

また、本発明は膜洗浄終了時、膜モジユール内に洗浄溶
液か残留する場合、ポンプにてこれを吸引して洗浄剤溶
液貯槽に回収するようにすることかてきる。

本発明において、洗浄剤溶液の圧入は、−量的に１〜５
ｋｇｆ／Ｃｍ２、好ましくは、１〜２　ｋｇｆ／ｃｍ２
の圧力て、１０〜３０分間の範囲から選択される。

この場合、上記値は、汚染物質の種類（即ち、原水種類
）、膜孔径等により適宜調整される。

本発明に使用される洗浄剤溶液は、公知の薬剤所定濃度
に調整した水溶液を用いるか、膜洗浄を洗浄剤溶液と単
なる水との洗浄とを併用して使用してもよい。

洗浄剤として例えは、ＮａＣ１０を用いた場合、その溶
液濃度は、０．０３〜１量％、好ましくは、０．０３〜
０．０５重量％である。また、処理槽容量力月Ｏｒｎ’
、膜モジユール表面積か２００ｒｄの洗浄の時、該洗浄
剤溶液は１００〜２００ｉ使用でき、膜を充分に洗浄で
きる。これは、該洗浄剤か微生物に悪影響を与える量は
２００ｇ／ｒｎ’以上であるのて、本発明は膜を充分に
洗浄できると共に微生物に悪影響を与えない非常に有効
な洗浄方法であることかわかる。

本発明の処理槽は、洗浄時に空気を使用するならは、一
種の好気性生物処理槽とすると好都合であるか、特にそ
の微生物処理における好気性、嫌気性は限定されない。

本発明において膜洗浄を通して嫌気性を確保するために
は散気装置に窒素等のガスを用いれはよい。また、該散
気装置の槽内の具体的配置は特に限定されず、上記機能
か発揮てきるように構成されればよいか、少なくとも、
膜モジユール下部からエアレーションてきるように配置
されることか好ましい。

従って、本発明においては処理槽に導入されて、生物処
理され得る有機性汚水の水質の種類、程度は特に限定さ
れない。この場合、該有機性汚水は、生物処理されてい
ないものでも生物処理された活性汚泥を含むものでもよ
い。そのため本発明は生物処理槽の前段および／または
後段に他の任意の生物処理槽または生物処理槽以外の公
知の処理槽を包含することかできる。そしてこれら他の
処理槽には該膜モジュールで濾過処理された処理水およ
び／または活性汚泥スラリーを導入することかできる。

これら他の処理槽か生物処理槽の場合、生物処理条件は
好気的条件でも嫌気的条件でもよい。

また、本発明の生物処理槽は、膜モジュールか存在する
所と他の空間とを隔壁により仕切り、膜モジュールが存
在する空間とそれか存在しない空間とに分は各空間を同
一または異なる微生物成育条件の生物処理槽として機能
させることかできる。

同一成育条件で分けても膜モジュールか存在する方は、
濾過機能か生物処理に比して優先され、それか存在しな
い方は生物処理専用となる。また、異なる成育条件の場
合は、例えは、膜モジュールか存在する空間をアンモニ
ア性窒素成分を硝化する好気的な硝化部とし、それか存
在しない空間を嫌気的な脱窒素部として、これに該硝化
部で硝化されたＮＯ，−Ｎ液を流入させ脱窒素すること
かできる。

このように生物処理槽を上記のように隔壁で仕切ること
により各空間か機能分離され、より効率的、省スペース
的な生物処理か可能である。この場合、各空間間は該隔
壁および／または管路を介して活性汚泥スラリーおよび
／または膜透過水か循環するように構成することかでき
る。

本発明は、膜モジュールの洗浄で剥離した膜汚染物質を
系外に排出する排出装置、生物処理槽て利用された不要
な活性汚泥を排出する排出装置を具備できる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的実施例を第１図を参照しなから説
明すると共に本発明の構成と作用を中空糸膜を使用した
例で説明する。

１は、下水等の有機性汚水の流入部、２は活性汚泥処理
槽、３は空気散気部材である。

中空糸膜モジュール４か空気散気部材の上部に懸下、浸
漬されており、散気空気によって引き起こされる乱流か
中空糸膜の表面におよぶように配置されている。中空糸
膜モジュール４は、極めて多数の中空糸が束状になって
おり、中空糸の外表面で活性汚泥ＳＳか膜分離され、１
本１本の中空糸の内部に透過した液か濾液集水部５に集
まり、吸引ポンプ６により吸引されＳＳが完全に除去さ
れた清澄処理水７か得られる。

中空糸膜の表面には曝気空気による激しい乱流か与えら
れるため、活性汚泥か付着する度合いか少なく、安定し
た膜透過流束か長時間得られる。

しかしなから、長時間経過すると何らかの膜汚染物質（
活性汚泥か分泌するタンパク等の生体高分子を主とする
ものと推定される。）か主に中空糸膜の表面に吸着し、
膜透過流束が著しく低下してくる。

そのため、従来は中空糸膜モジユール全体を活性汚泥処
理槽２から取り出し、ＮａＯＨ，ＨＣＩ、ＮａＣ１０等
の膜洗浄剤の溶液に浸漬し、膜汚染物質を化学的に除去
した後、再び該処理槽内に浸漬し、運転を再開する必要
かあった。しかし、このような作業は実験装置規模では
実施可能であっても、実装置では極めて面倒であり、実
施困難である。

本発明は次のような新規構成により、このような欠点を
完全に解決できる。

即ち、薬品洗浄を行おうとする場合、中空糸膜を処理槽
に浸漬したまま弁８を閉じ、ポンプ６を停止し、弁９を
開け、膜洗浄側溶液貯槽１０内液をポンプ１１によって
中空糸膜モジユール内に圧入する。膜洗浄剤溶液は濾液
集水部５を経由して１本１本の中空糸の内部に流入し、
中空糸膜の内部から外表面にむけて透過してゆく。この
時、中空糸膜の外表面に吸着している汚染物質か洗浄剤
と接触し、化学変化を起こし、剥離、除去されやすくな
ることが確かめられた。

膜洗浄剤溶液の圧入を所要時間（通常１０〜３０ｍ１ｎ
程度でよい。）続けながら空気散気部材３によりエアレ
ーションを行うと、中空糸膜の外表面に強固に吸着して
いた膜汚染原因物質（膜透過流束の低下をもたらす物質
）か除去され、膜透過流束か回復する。

中空糸膜の外表面から活性汚泥処理槽内に滲出する膜洗
浄剤は活性汚泥の活性になんら悪影響を与えないことも
確かめられた。

しかして、弁９を閉じ、圧カボンブ１１を停止した後、
弁８を開け、吸引ポンプ６を駆動し、弁１２を閉じ、弁
１３を開放し、中空糸膜内に残留している洗浄剤を膜洗
浄剤溶液貯槽１０に戻した後、弁】３を閉じ、弁１２を
開は処理水７を得る。

以上のような作用により、中空糸膜を該処理槽２に浸漬
したままで極めて効果的に膜の外表面の汚染物質を洗浄
することかできる。尚、セラミック膜でも全く同様に行
うことか可能である。

また、活性汚泥処理槽２に隔壁１４を設けて、弁１５を
閉として、隔壁に対して左側の中空糸膜の存在しない空
間を脱窒素部、同右側の空間を消化部となるように構成
することかできる。この場合、隔壁は脱窒素部と硝化部
が一部連通するように設けても完全に仕切ってもよく、
活性汚泥か該脱窒素部と硝化部間を自然に移動できるよ
うにしても、脱窒素部と硝化部間に適宜、管路、弁、ポ
ンプ等を設定することにより活性汚泥および／または硝
化部で中空糸膜処理された硝化液の移動を制御するよう
にしてもよい。

〔発明の効果〕

■　膜モジュールを生物処理槽から取り出すことなく、
薬品洗浄か可能であり、作業性か大幅に向上する。

■　本発明の薬品洗浄とエアし−ションによる乱流を膜
表面に与える方法の併用により、膜透過流束を半永久的
に安定して高い値に維持てきる。

■　生物処理槽を仕切ることにより、硝化脱窒素を省ス
ペースで行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の具体的実施例の一つを説明する
ための説明図である。符号の説明１・流入部　　　　２：活性汚泥処理槽３：空気散気部
材　４：中空糸膜モジュール５、濾液集水部　　６　吸
引ポンプ７：清澄処理水　　８：弁９：弁　　　　　　ｌＯ：膜洗浄剤溶液貯槽１１　　ポ
ンプ　　　１２・弁１３・弁　　　　　　１４：隔壁１５弁代理人弁理士（８１０７）佐々木　清隆（ほか３名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機性汚水を生物学的に浄化する生物処理槽と、
前記処理槽内に浸漬配置された中空糸膜又はセラミック
膜からなる膜モジュールと、前記膜の外表面から膜内部
に液を透過させるための濾過手段と、前記膜の内部に膜
汚染を洗浄するための洗浄剤溶液を圧入するための洗浄
手段とからなることを特徴とする生物処理装置。