專利名稱：膜分離活性污泥處理裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種利用生物處理和膜處理對被處理水進行處理的膜分離活性污泥處理裝置。
背景技術(shù)：
作為工業(yè)廢水、生活廢水等有機性的被處理水的處理方法，有一種將如下兩種處理予以組合的膜分離活性污泥處理法利用活性污泥中的微生物的作用、對被處理水所含的污濁物質(zhì)予以生物分解的生物處理；利用分離膜對活性污泥進行固液分離、獲得無浮游物的處理水的膜處理。作為該處理方法所使用的膜分離活性污泥處理裝置，有一種與包含活性污泥在內(nèi)并進行生物處理的反應槽分開設置浸潰有分離膜的膜分離槽、在反應槽中的生物處理后用 膜分離槽進行膜分離的所謂分置型的處理裝置。作為由分離膜進行的膜處理，一般通過使與分離膜連接的吸引泵動作而進行吸引過濾。在分置型的處理裝置中，通過使與反應槽連接的原水泵動作，在反應槽中被生物處理后的生物處理水以含有活性污泥的狀態(tài)被送到膜分離槽內(nèi)。在膜分離槽中，對從反應槽送來的由生物處理水和活性污泥構(gòu)成的含污泥處理水進行膜處理，由膜面除去活性污泥，獲得處理水(過濾水)。所得到的處理水被排出到系統(tǒng)外。另一方面，隨著膜處理的繼續(xù)，活性污泥被濃縮后的膜分離槽內(nèi)的含污泥處理水的一部分被回送到反應槽內(nèi)。如此，在分置型處理裝置的膜分離槽中，一并進行(I)來自反應槽的被處理水的流入、(2)由膜處理進行的處理水的排出、(3)濃縮后的含污泥處理水向反應槽的回送。而且，所述(3)的向反應槽的回送，是通過使設置在膜分離槽內(nèi)或回送線上的回送泵進行動作的方法來實施的。從穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)膜分離槽的觀點看，盡可能將膜分離槽的水位維持恒定是有效的。假如膜分離槽的水位較大地下降，一般要進行停止吸引泵運轉(zhuǎn)的控制，因此，若膜分離槽的水位變動較大，則難以繼續(xù)穩(wěn)定的膜處理。另外，若膜分離槽的水位產(chǎn)生變動，則膜分離槽的濃縮倍率(活性污泥濃度)不穩(wěn)定，其結(jié)果，分離膜的網(wǎng)孔堵塞就容易變得顯著。專利文獻I :日本特開2007-167827號公報實用新型所要解決的課題但是，在分置型處理裝置的膜分離槽中，由于一并進行上述(I) (3)的液體流動，因此，難以始終良好地維持上述⑴ ⑶的平衡，并難以將膜分離槽的水位維持恒定。例如，在進行上述(I)的來自反應槽的被處理水的流入量與上述(3)的含污泥處理水的向反應槽的回送量大致相同的運轉(zhuǎn)的情況下，當來自工廠的廢水量下降等而僅僅上述(I)的量減少時，膜分離槽的水位就急劇下降。

實用新型內(nèi)容本實用新型是鑒于上述問題而做成的，其課題是提供一種能容易地將膜分離槽的水位維持恒定的簡單結(jié)構(gòu)的分置型的膜分離活性污泥處理裝置。用于解決課題的手段本實用新型的膜分離活性污泥處理裝置具有反應槽，該反應槽利用活性污泥對被處理水進行生物處理，生成生物處理水；膜分離槽，該膜分離槽對由所述活性污泥和所述生物處理水構(gòu)成的含污泥處理水進行膜處理；以及污泥回送單元，該污泥回送單元將所述含污泥處理水的一部分從該膜分離槽回送到所述反應槽內(nèi)，該膜分離活性污泥處理裝置的特點是，所述污泥回送單元具有設在所述膜分離槽上、將超過規(guī)定水位的所述含污泥處理水予以排出的溢流口。所述污泥回送單元最好具有設置在所述溢流口的下方、對從所述溢流口排出的 所述含污泥處理水進行儲存的活性污泥儲存槽；以及將該活性污泥儲存槽內(nèi)的所述含污泥處理水送到所述反應槽的污泥排出泵。實用新型的效果采用本實用新型，可提供一種能容易地將膜分離槽的水位維持恒定的結(jié)構(gòu)簡單的分置型的膜分離活性污泥處理裝置。

圖I是表示分置型的本實用新型的膜分離活性污泥處理裝置的一例的大致結(jié)構(gòu)圖。符號說明10膜分離活性污泥處理裝置11反應槽12分離膜13膜分離槽15吸引泵16藥液罐17藥液泵24活性污泥儲存槽25污泥排出泵49溢流口Cl吸引泵控制單元C2清洗控制單元
具體實施方式
下面，詳細說明本實用新型。圖I是表示本實用新型的分置型的膜分離活性污泥處理裝置(以下有時稱為處理裝置)一例的大致結(jié)構(gòu)圖。圖I的處理裝置10是所謂的分置型的處理裝置10，其分開具有反應槽11，該反應槽11對工業(yè)廢水等被處理水進行生物處理，生成生物處理水；以及膜分離槽13，膜分離槽13用分離膜12對從反應槽11抽出的由活性污泥和生物處理水構(gòu)成的含污泥處理水進行膜處理。反應槽11上連接有恒流泵等原水泵14，利用該原水泵14，從反應槽11內(nèi)抽出含污泥處理水，送到膜分離槽13內(nèi)。浸潰于膜分離槽13的分離膜12與吸引泵15連接，通過該吸引泵15的動作，含污泥處理水被分離膜12的膜面吸引過濾，得到處理水。作為分離膜12，最好是精密過濾膜或超級濾膜。另外，從獲取較高的流通量(日m ”和操作性容易的角度出發(fā)，精密過濾膜更好。精密過濾膜的孔徑通常O. I O. 4μπι左右較佳。作為分離膜12的形態(tài)，可例舉中空纖維膜、平膜和管狀膜等。其中，在用容積基準進行比較的情況下，從膜面積可高聚集的角度出發(fā)，中空纖維膜較好。作為中空纖維膜的材質(zhì)，例如可例舉聚乙烯、聚砜和聚偏二氟乙烯等。作為對吸引泵15的動作進行控制的手段，該處理裝置10具有使吸引泵15間歇性動作的吸引泵控制單元Cl。吸引泵控制單元Cl與檢測膜分離槽13的水位的液位傳感器28和吸引泵15電連接，具有計時功能，可以根據(jù)膜分離槽13的含污泥處理水的水位來控制吸引泵15。具體來說，當膜分離槽13的水位是規(guī)定水位以上時，將吸引泵15控制成以規(guī)定的一定周期反復進行運轉(zhuǎn)和停止。另一方面，當膜分離槽13的水位不到規(guī)定水位時，將吸引泵15控制成停止吸引泵15直至水位恢復為止。另外，作為對分離膜12進行清洗的清洗單元，該處理裝置10具有儲存藥液的藥液罐16和將藥液罐16內(nèi)的藥液從濾液側(cè)送到分離膜12的藥液泵17，可對分離膜12進行在線清洗(日文4 ^ 4 >洗浄)。所謂在線清洗，是保持將分離膜12浸潰在膜分離槽13內(nèi)的狀態(tài)、通過使藥液從過濾側(cè)逆向通過分離膜12而對分離膜12進行清洗的方法。在本例中，向分離膜12輸送藥液的藥液管道18與將分離膜12和吸引泵15連接起來的吸引管道19合流。因此，根據(jù)分離膜12是否進行吸引過濾或者分離膜12是否進行在線清洗，設在吸引管道19上的開閉閥20和設在藥液管道18上的開閉閥21就分別適當?shù)乇磺袚Q為打開或關閉。作為藥液，使用溶解有藥劑的水溶液。作為藥劑，針對有機性物質(zhì)的清洗，最好使用例如次氯酸鈉等次氯酸鹽，針對無機性物質(zhì)的清洗，最好使用例如草酸、檸檬酸、硫酸和鹽酸等酸性物質(zhì)。藥液中的藥劑濃度可適當設定，可較好地使用例如100 5000mg/L左右的次氯酸鈉水溶液、O. I IN左右的鹽酸和硫酸、O. 2 2%左右的草酸和檸檬酸等。另外，作為對清洗單元的動作進行控制的手段，該處理裝置10具有每當吸引泵15的運轉(zhuǎn)達到規(guī)定次數(shù)就使清洗單元的藥液泵17動作的清洗控制單元C2。清洗控制單元C2與吸引泵15和藥液泵17電連接，由此，對吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)進行計數(shù)，每當該次數(shù)為規(guī)定次數(shù)時就將信號送到藥液泵17，使藥液泵17動作。另外，本例的清洗控制單元C2具有計時功能，當規(guī)定時間內(nèi)的吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)不到上述規(guī)定次數(shù)時，就強制使清洗單元動作。另外，本例的清洗控制單元C2還與對吸引泵15的吸引壓力進行測定的負壓計47電連接，當由負壓計47測定的吸引壓力(絕對值)為規(guī)定值以上時，就強制使清洗單元動作。[0048]強制使清洗單元動作時的吸引壓力雖然可根據(jù)例如分離膜的種類、孔徑等來適當設定，但作為絕對值，最好以15 50kPa為標準。并且，在該處理裝置10中，作為隨著膜處理的繼續(xù)而將活性污泥濃縮后的膜分離槽13內(nèi)的含污泥處理水的一部分回送到反應槽11用的污泥回送單元，在膜分離槽13的側(cè)壁面設有使超過規(guī)定水位的含污泥處理水溢出的溢流口 49。此外，污泥回送單元具有活性污泥儲存槽24，該活性污泥儲存槽24設置在溢流口 49的下方，將從溢流口 49排出的含污泥處理水暫時予以儲存；以及污泥排出泵25，當由液位傳感器27檢測的活性污泥儲存槽24內(nèi)的水位為規(guī)定水位以上時，該污泥排出泵25將活性污泥儲存槽24內(nèi)的含污泥處理水送到反應槽11內(nèi)。 另外，作為分離膜12的空氣洗滌(起泡)單元，該處理裝置10具有放氣裝置22，該放氣裝置22設置在膜分離槽13內(nèi)的分離膜12的下方，向分離膜12放出氣泡；以及曝氣吹送機23，該曝氣吹送機23與放氣裝置22連接。另外，圖I中符號26、29是檢測水位的液位傳感器，符號30是釋放空氣、對空氣洗滌單元的聲音予以抑制的消聲器，符號31是防虹吸單向閥，符號32是處理水的水質(zhì)確認用的取樣閥門，符號33是可變式恒流閥，符號34是藥液流量確認用閥門。符號35、36是流量計，符號38 46是開閉閥，符號47是負壓計，符號48是單向閥。膜分離槽13的底部的開閉閥40、膜分離槽13與活性污泥儲存槽24之間的開閉閥39都是在需要將膜分離槽13及活性污泥儲存槽24內(nèi)的含污泥處理水全部排出時被打開的閥。下面，說明圖I的處理裝置10的運轉(zhuǎn)方法。在反應槽11中，利用活性污泥對工業(yè)廢水等被處理水進行生物處理，生成生物處理水。當由設在反應槽11中的液位傳感器26檢測的水位為規(guī)定水位以上時，原水泵14就進行動作，反應槽11內(nèi)的含污泥處理水被送到膜分離槽13內(nèi)。在膜分離槽13中，當由液位傳感器28檢測的膜分離槽13的水位為規(guī)定水位以上時，吸引泵15根據(jù)來自吸引泵控制單元Cl的信號以規(guī)定的一定周期反復進行運轉(zhuǎn)和停止，分離膜12進行間歇性的吸引過濾。例如，吸引泵15交替反復進行7分鐘的運轉(zhuǎn)和I分鐘的停止。另外，空氣洗滌清洗單元開始起泡。然后，當反應槽11的水位因工業(yè)廢水量下降等而下降、膜分離槽13的水位隨此不到規(guī)定水位時，吸引泵15根據(jù)來自吸引泵控制單元Cl的信號停止。并且，當膜分離槽13的水位恢復成規(guī)定水位以上時，吸引泵15根據(jù)來自吸引泵控制單元Cl的信號再次開始運轉(zhuǎn)，只要膜分離槽13的水位是規(guī)定水位以上，就以上述的規(guī)定的一定周期交替地反復進行運轉(zhuǎn)和停止。另一方面，在吸引泵15如上述那樣進行根據(jù)膜分離槽13的水位的間歇性動作期間，清洗控制單元C2對吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)進行計數(shù)。并且，每當運轉(zhuǎn)次數(shù)達到規(guī)定次數(shù)(例如1260次)時，就將信號送到藥液泵17，使藥液泵17動作，實施在線清洗。當進行在線清洗時，開閉閥21切換為打開，開閉閥20切換為關閉，吸引過濾停止。在線清洗的時間可根據(jù)分離膜12的污染程度、藥液的藥劑濃度和藥液的種類等進行適當設定。另外，進行在線清洗的時機，可以是吸引泵15的運轉(zhuǎn)達到規(guī)定次數(shù)、該次運轉(zhuǎn)結(jié)束并剛切換為停止之后，也可是從該次運轉(zhuǎn)結(jié)束并切換為停止開始至下次吸引泵15開始運轉(zhuǎn)之前的期間。[0058]當在線清洗結(jié)束時，開閉閥21切換為關閉，開閉閥20切換為打開，再次開始吸引過濾，吸引泵15再次以上述規(guī)定的一定周期交替地反復進行運轉(zhuǎn)和停止。清洗控制單元C2再次開始對吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)進行計數(shù)，每當再次開始后的運轉(zhuǎn)次數(shù)為規(guī)定次數(shù)(例如1260次)時，就將信號送到藥液泵17，使藥液泵17動作，實施在線清洗。這里，當規(guī)定時間(例如2個星期)內(nèi)的吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)不到規(guī)定次數(shù)(例如1260次)時，清洗控制單元C2在該時刻將信號送到藥液泵17，使藥液泵17動作，強制實施在線清洗。另外，無論吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)如何，當負壓計47所示的吸引泵15的吸引壓力(絕對值)為規(guī)定值(例如40kPa)以上時，清洗控制單元C2在該時刻將信號送到藥液泵17，使藥液泵17動作，強制實施在線清洗。并且，在如此進行膜處理期間，當膜分離槽13的水位上升并達到溢流口 49的設置位置時，膜分離槽13內(nèi)的含污泥處理水就從溢流口 49排出。并且，所排出的含污泥處理水儲存在活性污泥儲存槽24內(nèi)，當由液位傳感器27檢測的活性污泥儲存槽24內(nèi)的水位為規(guī)定水位以上時，就由污泥排出泵25回送到反應槽11內(nèi)。如此，如果將含污泥處理水的一部分從膜分離槽13回送到反應槽11內(nèi)的污泥回送單元具有設在膜分離槽13上的溢流口 49，則含污泥處理水僅以從膜分離槽13溢出的量而從膜分離槽13排出。于是，能簡單而可靠地對隨著含污泥處理水從膜分離槽13的排出而產(chǎn)生的膜分離槽13的水位變動進行控制。因此，能穩(wěn)定地繼續(xù)進行膜處理。另外，膜分離槽13的濃縮倍率(活性污泥濃度)穩(wěn)定，分離膜12的網(wǎng)孔堵塞也減少。另外，如此溢出的方法，只要在膜分離槽13上設置溢流口 49就可實施，能夠不復雜地維持處理裝置10的結(jié)構(gòu)簡單。另外，溢出的含污泥處理水也可依靠重力而直接回送到反應槽11內(nèi)，但如本例所述，污泥回送單元還具有活性污泥儲存槽24和污泥排出泵25，當是通過活性污泥儲存槽24回送到反應槽11內(nèi)的形態(tài)時，即使在反應槽11的設置位置是膜分離槽13的上方、不能依靠重力進行回送的情況下，也可無任何問題地將溢出的含污泥處理水回送到反應槽11內(nèi)。另外，在本例中，由于每當吸引泵15的運轉(zhuǎn)達到規(guī)定次數(shù)時，清洗控制單元C2就將信號送到藥液泵17，實施在線清洗，因此，可根據(jù)累計過濾量而適當?shù)乜刂圃诰€清洗的頻率，可抑制藥劑的成本。S卩，若吸引泵15的一次運轉(zhuǎn)時間為一定，則吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)與分離膜12的累計過濾量大致成正比關系。另外，成為這樣的關系隨著累計過濾量增加，分離膜12的污染程度就增加。于是，通過采用每當吸引泵15的運轉(zhuǎn)達到規(guī)定次數(shù)時就使清洗單元動作的清洗控制單元C2，從而以與分離膜12的實際污染程度對應的適當?shù)念l率來實施在線清洗。假設，在定期(例如一星期一次)進行在線清洗的方法中，即使在被處理水量因為例如工廠暫時停止營運等而下降、吸引泵15長期停止運轉(zhuǎn)、累計過濾量少的情況下，也與該情況無關地根據(jù)預定時間的經(jīng)過而強制實施在線清洗，則藥液被白白消耗。與此相反，若采用每當吸引泵15的運轉(zhuǎn)達到規(guī)定次數(shù)時就使清洗單元動作的方法，則藥液不會白白消耗。另外，累計過濾量可由流量累計計37來測定。另外，通過以適當?shù)念l率進行在線清洗，從而可將由藥液引起的活性污泥的死滅抑制成最低限度。[0067]另外，在本例中，當規(guī)定時間內(nèi)的吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)不到規(guī)定次數(shù)時，清洗控制單元C2在該時刻將信號送到藥液泵17，強制實施在線清洗，因此，能維持較高的分離膜12的透過性。另外，在本例中，無論吸引泵15的運轉(zhuǎn)次數(shù)如何，當吸引泵15的吸引壓力為規(guī)定值以上時，清洗控制單元C2在該時刻將信號送到藥液泵17，強制實施在線清洗，因此，即使在因被處理水的水質(zhì)變化等而使分離膜12的網(wǎng)孔堵塞急劇顯著等情況下，也能迅速地對分離膜12進行在線清洗。另外,雖然圖I所示的清洗單元顯示了具有各一個藥液罐16和藥液泵17、利用一種藥液進行在線清洗的形態(tài)，但也可做成例如具有兩個以上的藥液罐、可利用兩種以上的藥液實施在線清洗的形態(tài)。作為具體的形態(tài)，可列舉將藥劑濃度不同的藥液分別投入多個藥液罐的形態(tài)、將藥劑種類不同的藥液分別投入多個藥液罐的形態(tài)等。藥液泵既可設在各個藥液罐上，也可對于多個藥液罐設置一個藥液泵，并做成可通過閥的切換操作等選擇逆向通過的藥液。另外，當做成能利用兩種以上的藥液來實施在線清洗的形態(tài)時，可由清洗控制單元進行控制，以按照吸引泵的規(guī)定運轉(zhuǎn)次數(shù)分別實施各藥液的在線清洗。具體來說，設置投入有低濃度藥液的藥液罐、以及投入有高濃度藥液的藥液罐，并且控制成每當吸引泵的運轉(zhuǎn)達到例如1000次時進行低濃度藥液的在線清洗，每當吸引泵的運轉(zhuǎn)達到例如2萬次左右時進行高濃度藥液的在線清洗。另外，當進行在線清洗時，不僅使藥液逆向通過，而且根據(jù)需要，也可在使膜含有藥液的狀態(tài)下保持一定時間。
權(quán)利要求1.一種膜分離活性污泥處理裝置，具有 反應槽，該反應槽利用活性污泥對被處理水進行生物處理，生成生物處理水； 膜分離槽，該膜分離槽對由所述活性污泥和所述生物處理水構(gòu)成的含污泥處理水進行膜處理；以及 污泥回送單元，該污泥回送單元將所述含污泥處理水的一部分從該膜分離槽回送到所述反應槽內(nèi)， 該膜分離活性污泥處理裝置的特征在于， 所述污泥回送單元具有設在所述膜分離槽上、將超過規(guī)定水位的所述含污泥處理水予以排出的溢流口。
2.如權(quán)利要求I所述的膜分離活性污泥處理裝置，其特征在于，所述污泥回送單元具有設置在所述溢流口的下方、對從所述溢流口排出的所述含污泥處理水進行儲存的活性污泥儲存槽；以及將該活性污泥儲存槽內(nèi)的所述含污泥處理水送到所述反應槽的污泥排出栗。
專利摘要一種分置型的膜分離活性污泥處理裝置，其能夠容易地將膜分離槽的水位維持一定且結(jié)構(gòu)簡單。該膜分離活性污泥處理裝置(10)具有反應槽(11)，其利用活性污泥對被處理水進行生物處理，生成生物處理水；膜分離槽(13)，其對由活性污泥和生物處理水構(gòu)成的含污泥處理水進行膜處理；以及污泥回送單元，其將含污泥處理水的一部分從該膜分離槽(13)回送到反應槽(11)內(nèi)，該污泥回送單元具有設在膜分離槽(13)上、將超過規(guī)定水位的含污泥處理水予以排出的溢流口(49)。
文檔編號C02F1/44GK202558693SQ20122005999
公開日2012年11月28日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者小田康雄, 藤井涉, 古野真介 申請人:三菱麗陽株式會社