申请日2000.11.20
公开(公告)日2001.07.25
IPC分类号C02F3/12; C02F1/44
摘要
本发明提供一种可以使槽小型化的,并且不产生剩余污泥排水处理的方法,该方法的特征在于,使用备有在需氧条件下,使排水和担体粒子接触的曝气槽和完全氧化槽,通过分离膜过滤完全氧化槽内的液体,排出滤液。优选在完全氧化槽中的s-BOD污泥负荷在0.1kg-BOD/kg-MLSS·日以下。
摘要附图
权利要求书
1.一种排水的处理装置，其特征在于，该装置备有在需氧条件下 使排水和担体粒子接触的曝气槽和完全氧化槽，通过分离膜过滤完全 氧化槽内的液体，并排出滤液。
2.按权利要求1记载的排水的处理装置，其中，担体是从凝胶状 担体、塑料担体以及纤维状担体构成的组中选出的一种以上的担体。
3.按权利要求2记载的排水的处理装置，其中，担体是缩醛化聚 乙烯醇类凝胶。
4.按权利要求1记载的排水的处理装置，其中，分离膜的孔径为 1微米以下。
5.按权利要求4记载的排水的处理装置，其中，分离膜是中空纤 维膜。
6.一种排水处理方法，其特征在于，使用权利要求1记载的排水 的处理装置，对于完全氧化槽中的溶解性BOD污泥负荷在0.1kg- BOD/Kg-MLSS·日以下进行运转。
说明书
排水的处理装置及排水处理方法
本发明是关于不产生剩余污泥排水的处理装置及排水处理方法。
以往，排水处理主要利用活性污泥法。根据活性污泥法，在沉淀 槽中使污泥沉降，一部分返送至曝气槽，另一部分剩余污泥被抽出， 借此能够在BOD体积负荷为0.3～0.8kg/m3·日左右的条件下，恒定 地进行正常运转。另一方面，能够在高浓度保持微生物担体的开发正 在进行，如果用这种担体，能够以提高到2-5kg/m3·日那样的高的 BOD体积负荷，以使曝气槽小型化。
以往的活性污泥法，BOD体积负荷必须是在0.3-0.8kg/m3·日 左右的条件下运转，必须用大的曝气槽。并且，在以往的活性污泥法 中，有必要抽出剩余污泥，发生了必须处置剩余污泥的问题。根据活 性污泥法，在高的BOD体积负荷下，想要处理排水会成为不充分的处 理，而污泥的沉降性下降，连续运转也是不可能的。并且，如果污泥 不抽出，在活性污泥槽中，使污泥的增殖速度和污泥自身的氧化速度 成为相匹配的完全氧化的状态时，曝气槽中的MLSS会变得很高。为此， 必须设置不方便的非常大的活性污泥槽。并且，也会发生污泥微细化 使污泥不能自然沉降分离的问题。
对此，利用担体的方法(以下，记为「担体法」)，由于能够增 加高负荷，反之曝气槽可以小型化，发生微细污泥不进行沉降分离， 必须并用凝聚沉淀法。在这种情况下，需要有关凝集剂的消耗资金， 发生了凝集沉淀后沉淀物必须处置的问题。
鉴于上面的课题的本发明，能使槽小型化，并以提供不产生剩余 污泥的排水的处理装置及排水处理方法为目的。
解决上面的课题的本发明的排水处理装置，其特征是，该装置备 有在需氧条件下使排水和担体粒子接触的曝气槽和完全氧化槽，通过 分离膜过滤完全氧化槽内的液体，并排出滤液。
关于完全氧化槽，根据在低的污泥负荷曝气时，污泥的增殖和污 泥自身的氧化速度相匹配，能防止污泥的增加。为此，对于完全氧化 槽中的s-BOD污泥负荷优选的是0.1kg-BOD/kg-MLSS·日以下，更优 选是0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，以这样低的污泥负荷运转 的场合，污泥分散化不能自然沉降，发生污泥分离困难的问题。在此， 用本发明的排水处理装置，采用并用分离膜，进行了固体成分(污泥) 和处理水(过滤水)的分离。因而，本发明的排水处理装置，能够在 不产生剩余污泥的情况下连续运转。对通常的活性污泥法如果制成完 全氧化的状态，如前所述，必须设置非常大的活性污泥槽。但是，本 发明的排水处理装置，由于用担体法，曝气槽可以小型化。而且，由 于在曝气槽中能够除去排水中的大部分的BOD，所以不需要大的完全 氧化槽，在低的污泥浓度时，污泥的增殖和污泥自身的氧化速度能够 相匹配，不需要抽出剩余污泥。
本发明的排水处理装置的流程的一例如图1所示。对于这个系统， 为了使曝气槽尽可能的小型化，在曝气槽中的溶解性BOD体积负荷在 1kg/m3·日以上较为理想。在这里，溶解性BOD，是用0.45μ的滤膜 过滤后测定的BOD，意思是除去了微生物的BOD(以下，简略记为 「 s-BOD 」)。s-BOD体积负荷越高，曝气槽越能够小型化。适当选择 担体的种类和充填率，在2kg/m3·日以上或者5kg/m3·日以上运转 也是可能的
本发明使用的分离膜的形状没有特别的限定，可以从中空纤维膜、 管状膜、平膜等中选择适合的使用，使用中空纤维膜时，大多数取与 膜的单位体积相当的膜面积，由于整个过滤装置能够小型化特别令人 满意。
构成分离膜的材料也没有特殊的规定，例如可用聚烯烃类、聚砜 类、聚醚砜类、乙烯-乙烯醇共聚物类、聚丙烯腈类、醋酸纤维素类、 聚偏氟乙烯类、聚全氟乙烯类、聚甲基丙烯酸酯类、聚酯类、聚酰胺 类等有机高分子类材料制成的膜，以及用陶瓷类等无机材料制成的膜 等，可以根据使用条件、要求的过滤性能等进行适当的选择。由用聚 乙烯醇类树脂亲水化处理的聚砜类树脂、添加了亲水性高分子的聚砜 类树脂、聚乙烯醇类树脂、聚丙烯腈类树脂、醋酸纤维素类树脂、亲 水化处理的聚乙烯类树脂等的亲水性材料制成的分离膜，因为有高的 亲水性SS成分难附着，附着了的SS成分有好剥离的优点，当然也能 用由其它材料制成的中空纤维膜。在使用有机高分子的材料时，可以 是多种成分共聚合的物质，或者是掺合了多种材料的物质。
本发明中使用的分离膜的孔径，从污泥和水的分离性能考虑1微 米以下较为理想。膜的孔径在0.5微米以下时具有高的渗透性，不会 引起孔堵塞而使过滤效率降低的担心也小，而在0.1微米以下时更为 理想。又，这里所说的孔径，相当于已知的各种标准物质的粒径，例 如胶态硅胶、乳胶、树脂乳剂等标准物质经分离膜过滤时，其中的90% 被排除，这时标准物质的粒径与膜的孔径相当。孔径是均一的较为理 想。如果在过滤膜的限度之外，以上面所述那样的标准物质的粒径为 基础，求出孔径是不可能的。用已知分子量的蛋白质进行同样的测定 时，分馏分子量在3000以上的蛋白质较为理想。
分离膜的设置例子及膜过滤装置的构成例子如图2及图3所示。 作为过滤的方式被分为两类，如图2所示那样的含分离膜的膜组件等 设置在完全氧化槽的外部，采用一边使含污泥的原液循环，一边过滤 其中的一部分的方式，和图3所示那样的含分离膜的膜组件等浸放在 完全氧化槽的内部，采用吸引过滤的方式。可以根据使用分离膜的形 状、特性、膜组件的设置空间等各种条件选择使用相应的过滤方式。 还有，图2所示的方式中，一般可以在高透过流量下运转，具有膜面 积小而能完成的优点，但是也有使含污泥的原液循环消耗能量大的缺 点。另一方面，如图3所示那种方式，可以说具有设置空间及能量小 而能完成的优点，但是也有一般透过流量低，必须要有大的膜面积的 缺点。还有，如图3所示那样采用在完全氧化槽内部浸渍分离膜方式 的情况时，含分离膜的膜组件设置在散气装置的上部，利用散气起到 洗净膜面的效果能够抑制膜孔阻塞这点较理想。为了本发明的实施， 可以新设排水处理设备，也可以改造现有的排水处理设备。
作为本发明中的担体，可以使用已知的各种担体，例如可以使用 从凝胶状担体、塑料担体以及纤维状担体中选择1种担体，或者使用 其中2种以上组合成的担体较为理想。其中，从处理性能高和流动性 这点来看，缩醛化聚乙烯醇类凝胶担体较为理想。作为担体的填充率， 从处理效果和流动性这点来看，优选槽体积的5%以上50%以下更优选 10%以上30%以下。