水處理方法及水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能夠高度除去被處理水中的COD和BOD的水處理方法及水處理系統(tǒng)。本發(fā)明的水處理方法包括下述工序：將被處理水(1)導(dǎo)入前處理槽(11)的工序；將從前處理槽(11)流出的前處理水(2)導(dǎo)入生物反應(yīng)槽(21)而得到生物處理水(3)的工序；通過濃縮機(jī)構(gòu)(31)將生物處理水(3)進(jìn)行濃縮，得到濃縮水(6)的工序；將濃縮水(6)導(dǎo)入氧化機(jī)構(gòu)(51)并通過氧化處理而得到氧化分解水(7)的工序；以及將氧化分解水(7)返送至前處理槽(11)而使其與被處理水(1)接觸的工序。
【專利說明】水處理方法及水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及組合了生物學(xué)處理和物理化學(xué)處理的水處理方法及水處理系統(tǒng)，特別 涉及即使是含有生物難分解性物質(zhì)的被處理水，也能夠高度地分解、除去的水處理方法及 水處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，已知有組合了生物學(xué)處理和物理化學(xué)處理的水處理方法及水處理系統(tǒng)，例 如在專利文獻(xiàn)1中公開了一種方法，該方法包括：將被處理水進(jìn)行生物處理后，使用反滲透 膜裝置等分離成濃縮水和透過水，對濃縮水進(jìn)行氧化處理后，使其循環(huán)到生物處理中。
[0003] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :(日本）特開2002-306930號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007] 根據(jù)專利文獻(xiàn)1中公開的方法，通過對濃縮水進(jìn)行氧化處理后進(jìn)行生物處理，能 夠除去C0D (化學(xué)需氧量）及B0D (生物需氧量）。但是，在對濃縮水進(jìn)行氧化處理而得到的 處理水中，有可能殘留有氧化性物質(zhì)，若將殘留有氧化性物質(zhì)的處理水直接返送至生物反 應(yīng)槽，則氧化性物質(zhì)譬如說作為滅菌劑起作用，對生物反應(yīng)槽中的微生物帶來不利影響，有 可能降低生物處理性能。其結(jié)果是，可能降低C0D及B0D的除去性能。
[0008] 本發(fā)明是鑒于上述情況而進(jìn)行的，其目的在于提供一種能夠高度除去被處理水中 的C0D和B0D的水處理方法及水處理系統(tǒng)。
[0009] 解決問題的方法
[0010] 能夠解決上述課題的本發(fā)明的水處理方法的特征在于，具有下述工序：將被處理 水導(dǎo)入前處理槽的工序；將從前處理槽流出的前處理水導(dǎo)入生物反應(yīng)槽而得到生物處理水 的工序；通過濃縮機(jī)構(gòu)將生物處理水濃縮，得到濃縮水的工序；對濃縮水進(jìn)行氧化處理而 得到氧化分解水的工序；以及將氧化分解水返送至前處理槽使其與被處理水接觸的工序。 根據(jù)本發(fā)明的水處理方法，通過對將被處理水進(jìn)行生物處理而得到的生物處理水進(jìn)行濃縮 及氧化處理，能夠?qū)⒈惶幚硭泻械纳镫y分解性物質(zhì)有效地分解而B0D化。而且，對通 過氧化處理而得到的氧化分解水再次進(jìn)行生物處理，由此能夠得到高度除去了 C0D和B0D 的生物處理水。此時(shí)，不使氧化分解水直接返送至生物反應(yīng)槽，而將其返送至生物反應(yīng)槽的 前段的前處理槽使其與被處理水接觸，由此，殘留在氧化分解水中的氧化性物質(zhì)通過被處 理水而被還原，從而抑制了其對生物處理槽中的生物處理的不利影響。另外,被處理水的一 部分被殘留在氧化分解水中的氧化性物質(zhì)氧化分解，從而還可以期待從生物處理槽流出的 生物處理水的C0D濃度降低。
[0011] 在前處理槽中，優(yōu)選向被處理水供給微泡。通過在前處理槽中供給微泡，促進(jìn)了被 處理水的分解，同時(shí)，促進(jìn)了返送至前處理槽的氧化分解水中含有的氧化性物質(zhì)的消耗，其 結(jié)果，可以預(yù)見在生物處理槽中生物處理性能提高，或者使得生物處理適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行。
[0012] 優(yōu)選的是，濃縮機(jī)構(gòu)是具備半透膜的裝置。如果濃縮機(jī)構(gòu)是具備半透膜且通過半 透膜將生物處理水進(jìn)行濃縮的裝置，則能夠利用比較少的能量得到濃縮水。
[0013] 優(yōu)選的是，利用膜分離裝置將生物反應(yīng)槽的槽內(nèi)水進(jìn)行固液分離，由此得到生物 處理水。通過利用膜分離裝置將生物反應(yīng)槽的槽內(nèi)水進(jìn)行固液分離，能夠提高槽內(nèi)水的污 泥濃度（微生物濃度），從而實(shí)現(xiàn)生物反應(yīng)槽的緊湊化。另外，得到的生物處理水成為固體 成分被高度除去的生物處理水，因此易于在濃縮工序中利用濃縮機(jī)構(gòu)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行濃縮，并 且，在氧化處理工序中也能夠?qū)⑷芙庑缘纳镫y分解性物質(zhì)有效地進(jìn)行分解。
[0014] 本發(fā)明的水處理方法也可以進(jìn)一步具有將濃縮水進(jìn)行電解而得到電解水的工序， 對電解水進(jìn)行氧化處理而得到氧化分解水。通過將濃縮水進(jìn)行電解，能夠生成氧化劑，這樣 生成的氧化劑能夠代替氧化處理工序中所使用的氧化劑。本發(fā)明的水處理方法中，由于溶 質(zhì)在處理系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，因此，通過將濃縮水進(jìn)行電解而生成氧化劑，能夠抑制溶質(zhì)濃度 上升。
[0015] 也可以是，在氧化處理工序中，通過使?jié)饪s水在氧化劑共存下與氧化催化劑接觸 而進(jìn)行氧化處理，從而得到氧化分解水。通過使用氧化催化劑進(jìn)行氧化處理，能夠?qū)饪s水 有效地進(jìn)行氧化處理。
[0016] 本發(fā)明還提供用于本發(fā)明的水處理方法的水處理系統(tǒng)。即，本發(fā)明的水處理系統(tǒng) 的特征在于，具有：導(dǎo)入被處理水的前處理槽；從前處理槽流出的前處理水的輸送通路；與 前處理水的輸送通路連通的生物反應(yīng)槽；導(dǎo)入從生物反應(yīng)槽流出的生物處理水，提高該生 物處理水的溶質(zhì)濃度而得到濃縮水的濃縮機(jī)構(gòu)；以及對濃縮水進(jìn)行氧化處理而得到氧化分 解水的氧化機(jī)構(gòu)，其中，設(shè)有將氧化分解水輸送至前處理槽的返送通路。根據(jù)本發(fā)明的水處 理系統(tǒng)，能夠高度除去被處理水中的C0D和B0D。優(yōu)選在前處理槽中具備向被處理水供給微 泡的微泡發(fā)生裝置。優(yōu)選濃縮機(jī)構(gòu)具備半透膜。優(yōu)選在生物反應(yīng)槽中設(shè)置膜分離裝置，來 自膜分離裝置的膜過濾水被導(dǎo)入到濃縮機(jī)構(gòu)。也可以在濃縮水的輸送通路中設(shè)置對濃縮水 進(jìn)行電解的電解裝置。作為氧化機(jī)構(gòu)，可以設(shè)置氧化劑供給機(jī)構(gòu)和具備氧化催化劑的催化 劑反應(yīng)器。
[0017] 發(fā)明的效果
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的水處理方法及水處理系統(tǒng)，通過將對被處理水進(jìn)行生物處理而得到 的生物處理水進(jìn)行濃縮及氧化處理，能夠?qū)⒈惶幚硭兴纳镫y分解性物質(zhì)有效地進(jìn) 行分解而B0D化。而且，對通過氧化處理而得到的氧化分解水再次進(jìn)行生物處理，由此能夠 得到高度除去了 C0D和B0D的生物處理水。此時(shí)，將氧化分解水返送至生物反應(yīng)槽的前段 的前處理槽使其與被處理水接觸，由此，殘留在氧化分解水中的氧化性物質(zhì)通過被處理水 而被還原，從而抑制了其對生物處理槽中的生物處理的不利影響。另外，被處理水的一部分 被殘留在氧化分解水中的氧化性物質(zhì)氧化分解，從而還可以期待生物處理水的C0D濃度降 低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1表示本發(fā)明的水處理方法的流程圖。
[0020] 圖2表不本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的一個例子。
[0021] 圖3表示本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的另一個例子。
[0022] 圖4表示本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的另一個例子。
[0023] 圖5表示本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的另一個例子。
[0024] 圖6表不本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的另一個例子。
[0025] 符號說明
[0026] 1 :被處理水
[0027] 2 :前處理水
[0028] 3 :生物處理水
[0029] 5 :分離水
[0030] 6 :濃縮水
[0031] 7:氧化分解水
[0032] 11 :前處理槽
[0033] 12 :微泡發(fā)生裝置
[0034] 21 :生物反應(yīng)槽
[0035] 23、50 :膜分離裝置
[0036] 31 :濃縮機(jī)構(gòu)（反滲透膜裝置）
[0037] 41 :濃縮槽
[0038] 43 :濃縮機(jī)構(gòu)（正滲透膜裝置）
[0039] 51 :氧化機(jī)構(gòu)（催化劑反應(yīng)器）
[0040] 52 :氧化機(jī)構(gòu)（氧化劑供給機(jī)構(gòu)）
[0041] 53:電解裝置
[0042] 54 :返送通路

【具體實(shí)施方式】
[0043] 本發(fā)明涉及組合了生物學(xué)處理和物理化學(xué)處理的水處理方法及水處理系統(tǒng)。根據(jù) 本發(fā)明，即使是含有生物難分解性物質(zhì)的被處理水，也能夠通過物理化學(xué)處理將生物難分 解性物質(zhì)有效地分解，再通過對其進(jìn)行生物學(xué)處理，得到高度凈化的處理水。下面，參照圖 1對本發(fā)明的水處理方法及水處理系統(tǒng)進(jìn)行說明。
[0044] 本發(fā)明的水處理方法具有：將被處理水導(dǎo)入前處理槽的工序（前處理工序）、將從 前處理槽流出的前處理水導(dǎo)入生物反應(yīng)槽而得到生物處理水的工序（生物處理工序）、通 過濃縮機(jī)構(gòu)將生物處理水進(jìn)行濃縮而得到濃縮水的工序（濃縮工序）、對濃縮水進(jìn)行氧化 處理而得到氧化分解水的工序（氧化處理工序）、以及將氧化分解水返送至前處理槽而使 其與被處理水接觸的工序（返送工序）。本發(fā)明的水處理方法特別適合含有生物難分解性 物質(zhì)的被處理水的處理，具體來說，適合含有比B0D (生物需氧量）高得多的C0D (化學(xué)需氧 量）的被處理水的處理。
[0045] 在本發(fā)明的水處理方法中，首先將被處理水導(dǎo)入前處理槽，之后導(dǎo)入生物反應(yīng)槽 進(jìn)行生物處理（生物學(xué)處理），被處理水中含有生物難分解性物質(zhì)的情況下,通過生物處理 很難將這些物質(zhì)分解、除去。因而，在本發(fā)明的水處理方法中，通過將生物處理水的至少一 部分濃縮并進(jìn)行氧化處理，將生物難分解性物質(zhì)有效地分解轉(zhuǎn)換成生物易分解性物質(zhì)，將 其再次返送至生物反應(yīng)槽進(jìn)行生物處理，由此能夠得到高度除去了 COD和BOD的生物處理 水。但是，這樣進(jìn)行處理時(shí)，雖然通過進(jìn)行氧化處理得到了氧化分解水，但為了通過氧化處 理將生物難分解性物質(zhì)分解，某種程度上需要在苛刻的條件下進(jìn)行氧化處理，其結(jié)果是，在 氧化分解水中有可能殘留氧化性物質(zhì)。相反，在緩和的條件下進(jìn)行氧化處理的情況下，可 能無法將生物難分解性物質(zhì)充分分解。即，從提高氧化分解率方面考慮，不得不使氧化分解 水中殘留一些氧化性物質(zhì)。但是，若這樣將殘留有氧化性物質(zhì)的氧化分解水直接返送至生 物反應(yīng)槽，則氧化性物質(zhì)譬如說作為滅菌劑起作用，會給生物反應(yīng)槽中的微生物帶來不良 影響，生物處理性能可能降低。因此，在本發(fā)明的水處理方法中，將氧化分解水返送至生物 反應(yīng)槽前段的前處理槽，使其與被處理水接觸。這樣一來，通過使氧化分解水與被處理水 接觸，氧化分解水中所含的氧化性物質(zhì)被被處理水還原，同時(shí)，被處理水中所含的生物難分 解性物質(zhì)的一部分被氧化性物質(zhì)分解，能夠在接下來的生物處理工序中有效地進(jìn)行生物處 理。下面，對本發(fā)明的水處理方法的各工序進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0046] 在前處理工序中，將被處理水導(dǎo)入前處理槽。在本發(fā)明中，作為處理對象的被處理 水沒有特別限定。在被處理水中可以含有有機(jī)物，也可以含有無機(jī)物。需要說明的是，由于 本發(fā)明的水處理方法具有生物處理工序，因此優(yōu)選被處理水至少含有有機(jī)物。另外，由于本 發(fā)明的水處理方法具有氧化處理工序，因此，即使被處理水中含有難分解性有機(jī)物，也能夠 進(jìn)行適當(dāng)處理。作為本發(fā)明中所使用的被處理水，可舉出來自煉鐵、鋼鐵、非鐵金屬、機(jī)械、 金屬加工、電鍍、涂裝、水泥、石油等工廠的排水；來自食品工廠或造紙工廠等的排水；填埋 浸出水；污水；排泄物；畜產(chǎn)排泄物；廚房排水等。在將被處理水導(dǎo)入前處理槽之前，也可以 暫時(shí)儲存在流量調(diào)節(jié)槽或沉淀槽中。
[0047] 導(dǎo)入了被處理水的前處理槽沒有特別限定，只要是可保持被處理水的處理槽即 可。即，前處理槽也可以是未設(shè)置特別設(shè)備的簡單的水槽。只要在氧化處理工序中得到的 氧化分解水被返送至前處理槽，并在前處理槽中被處理水與氧化分解水接觸即可。需要說 明的是，為了提高被處理水和氧化分解水的接觸效率，前處理槽中也可以具備攪拌裝置或 散氣裝置。另外，如后所述，也可以在前處理槽中設(shè)置微泡發(fā)生裝置，通過微泡發(fā)生裝置向 被處理水供給微泡。
[0048] 從前處理槽流出的前處理水被導(dǎo)入生物反應(yīng)槽。前處理水通過輸送通路被輸送至 生物反應(yīng)槽，生物反應(yīng)槽與前處理水的輸送通路連通設(shè)置。前處理水的輸送通路可以是管 路或明渠、或者設(shè)于前處理槽和生物反應(yīng)槽的隔板上的流路，只要是從前處理槽向生物反 應(yīng)槽輸送前處理水時(shí)的前處理水的通路即可。在前處理水的輸送通路中，可以設(shè)置流量調(diào) 節(jié)槽或沉淀槽等。關(guān)于以下說明的其它輸送通路或返送通路也同樣。
[0049] 在生物處理工序中，將從前處理槽流出的前處理水導(dǎo)入生物反應(yīng)槽而得到生物處 理水。在生物反應(yīng)槽中進(jìn)行生物處理。生物處理只要是在微生物的存在下對導(dǎo)入生物反應(yīng) 槽的前處理水進(jìn)行處理的處理即可，優(yōu)選好氧生物處理。因此，優(yōu)選生物反應(yīng)槽至少具有好 氧槽。
[0050] 作為生物處理，可舉出活性污泥法（包括膜分離活性污泥法）、載體法、固定床生 物膜法等。生物反應(yīng)槽可以根據(jù)被處理水的性狀及所期望的除去成分，將好氧槽或厭氧槽 等適當(dāng)組合而構(gòu)成，例如，通過將好氧槽與厭氧槽和/或無氧槽組合，除了能夠除去前處理 水中所含的碳成分以外，還能夠除去氮成分和/或磷成分。
[0051] 通過在生物處理工序中對前處理水進(jìn)行生物處理，前處理水中所含的B0D被除 去，得到的生物處理水成為減少了 B0D的處理水。在生物處理工序中得到的生物處理水的 至少一部分導(dǎo)入到濃縮機(jī)構(gòu)，剩余的一部分可以作為處理水排出到體系外。生物處理水向 體系外的排出可以根據(jù)生物處理水的水質(zhì)適當(dāng)決定，例如，可以將生物處理水的水質(zhì)和放 流水質(zhì)基準(zhǔn)進(jìn)行比較，按照滿足該基準(zhǔn)的方式?jīng)Q定生物處理水向體系外的排出量。此時(shí)，在 濃縮工序中，伴隨濃縮而得到高度凈化的分離水的情況下，也可以考察分離水帶來的稀釋 效果來決定生物處理水向體系外的排出量。需要說明的是，也可以將后述的濃縮水作為處 理水排出到體系外。
[0052] 在本發(fā)明的水處理方法中，不是將生物處理水的全部量排出到體系外，而是將生 物處理水的一部分或全部供應(yīng)給濃縮工序。本發(fā)明的水處理方法尤其適合含有生物難分解 性物質(zhì)的被處理水的處理，對這種被處理水進(jìn)行處理的情況下，在生物處理工序中得到的 生物處理水中殘留一定量的C0D，容易使將生物處理水全部量直接排出體系外變得困難。
[0053] 也可以在生物反應(yīng)槽中設(shè)置膜分離裝置。在該情況下，例如，將生物反應(yīng)槽的槽內(nèi) 水通過膜分離裝置進(jìn)行固液分離而得到生物處理水，將來自膜分離裝置的膜過濾水作為生 物處理水導(dǎo)入到濃縮機(jī)構(gòu)。將生物反應(yīng)槽的槽內(nèi)水通過膜分離裝置進(jìn)行固液分離，由此，提 高了槽內(nèi)水的污泥濃度（微生物濃度），從而能夠?qū)崿F(xiàn)生物反應(yīng)槽的緊湊化。另外，由于所 得到的生物處理水成為高度除去了固體成分的處理水，因此通過將該處理水供應(yīng)給濃縮工 序，易于適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行采用濃縮機(jī)構(gòu)執(zhí)行的濃縮，進(jìn)而，在后段的氧化處理工序中，能夠?qū)⑷?解性的生物難分解性物質(zhì)有效地進(jìn)行分解。
[0054] 膜分離裝置可以設(shè)于生物反應(yīng)槽的槽外。在該情況下，將生物處理工序中所得到 的生物處理水通過膜分離裝置進(jìn)行固液分離，來自膜分離裝置的膜過濾水被導(dǎo)入濃縮機(jī) 構(gòu)。在該情況下，也易于在后段的濃縮工序中適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行采用濃縮機(jī)構(gòu)執(zhí)行的濃縮，進(jìn)而， 在后段的氧化處理工序中，能夠?qū)⑷芙庑缘纳镫y分解性物質(zhì)有效地進(jìn)行分解。
[0055] 膜分離裝置只要具備膜過濾材料，可以將生物反應(yīng)槽的槽內(nèi)水或生物處理水進(jìn)行 固液分離即可。膜過濾材料的孔徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選所謂的微濾膜（MF膜）或超濾膜（UF 膜）。膜過濾材料的形狀沒有特別限定，可以為中空絲膜、管狀膜、平板狀膜等。構(gòu)成膜的原 材料也沒有特別限定，例如可舉出：乙酸纖維素、聚偏氟乙烯、聚烯烴、氯化聚乙烯、聚酰胺、 聚丙烯腈、聚四氟乙烯等有機(jī)膜；陶瓷（例如，多鋁紅柱石、氧化鋁、氧化鋯）等無機(jī)膜等。
[0056] 生物處理水也可以通過膜分離裝置以外的固液分離機(jī)構(gòu)（例如沉淀槽）進(jìn)行固液 分離，降低了固體成分濃度的生物處理水被供應(yīng)給濃縮工序。通過固液分離機(jī)構(gòu)被分離出 的固體成分（污泥等），例如被抽出到體系外，實(shí)施濃縮或脫水等減容化處理。
[0057] 生物處理工序中所得到的生物處理水被導(dǎo)入到濃縮工序，通過濃縮機(jī)構(gòu)被濃縮， 由此得到濃縮水。生物處理水被導(dǎo)入到濃縮機(jī)構(gòu)。生物處理水可以是來自生物處理槽的溢 流水，也可以是通過膜分離裝置分離出固體成分后的水。生物處理水可以直接供給到濃縮 機(jī)構(gòu)，也可以經(jīng)沉淀槽或流量調(diào)節(jié)槽供給到濃縮機(jī)構(gòu)。另外，濃縮機(jī)構(gòu)可以浸漬設(shè)置于生物 反應(yīng)槽中，生物反應(yīng)槽中的生物處理水導(dǎo)入至濃縮機(jī)構(gòu)。在濃縮機(jī)構(gòu)中，提高了生物處理水 的溶質(zhì)濃度，得到濃縮水。
[0058] 濃縮機(jī)構(gòu)沒有特別限定，只要能夠提高生物處理水的溶質(zhì)濃度即可，可舉出：使用 了半透膜的濃縮裝置（反滲透膜裝置、正滲透膜裝置、納濾膜裝置、電透析裝置等）、及蒸發(fā) 裝置（加熱蒸發(fā)法、減壓蒸發(fā)法等）、凍結(jié)濃縮裝置（界面漸進(jìn)法、懸浮結(jié)晶法等），也可以 將這些裝置組合起來，多階段地進(jìn)行濃縮處理。通過濃縮機(jī)構(gòu)得到相比生物處理水提高了 溶質(zhì)濃度的濃縮水，其結(jié)果是，能夠?qū)⑸锾幚硭兴纳镫y分解性物質(zhì)（特別是溶 解性的生物難分解性物質(zhì)）在后段的氧化處理工序中有效地進(jìn)行分解?；蛘?，在氧化處理 工序的前段設(shè)置對濃縮水進(jìn)行電解而得到電解水的工序（電解工序），該情況下，可以在電 解工序中有效地電解生物處理水的溶質(zhì)。
[0059] 需要說明的是，在濃縮工序中得到濃縮水時(shí)，水被分離出來，這時(shí)，得到降低了溶 質(zhì)濃度的分離水。分離水雖然也取決于濃縮機(jī)構(gòu)的種類及操作條件，但也可以得到高純度 的水。分離水被排出到體系外，排出到體系外的分離水可以放流到環(huán)境中，或者也可以在其 它用途（例如工藝用水等）中進(jìn)行再利用。
[0060] 濃縮機(jī)構(gòu)優(yōu)選具備半透膜，優(yōu)選通過半透膜將生物處理水濃縮。例如，具備半透膜 的濃縮機(jī)構(gòu)為反滲透膜裝置、正滲透膜裝置或納濾膜裝置時(shí)，優(yōu)選的是，濃縮機(jī)構(gòu)具備半透 膜，具有隔著該半透膜導(dǎo)入生物處理水的一次側(cè)和其相反側(cè)的二次側(cè)，導(dǎo)入一次側(cè)的生物 處理水中的水向二次側(cè)滲透，從而提高一次側(cè)的生物處理水的溶質(zhì)濃度。半透膜沒有特別 限定，只要是至少水分子透過、一定大小以上的分子或離子不透過的膜即可，可以使用公知 的半透膜。半透膜的構(gòu)成材料及半透膜的形狀等沒有特別限定。作為半透膜的構(gòu)成材料， 例如可舉出：乙酸纖維素、芳族聚酰胺、聚乙烯醇、聚砜等，作為半透膜的形狀，可舉出中空 絲膜、螺旋膜、管式膜等。如果使用反滲透膜裝置或納濾膜裝置作為濃縮機(jī)構(gòu)，則能夠用比 較少的能量得到濃縮水。
[0061] 使用反滲透膜裝置或納濾膜裝置作為具備半透膜的濃縮機(jī)構(gòu)的情況下，使半透膜 的一次側(cè)存在生物處理水、二次側(cè)存在透過水，通過對一次側(cè)加壓，使水從一次側(cè)向二次側(cè) 滲透，從而能夠?qū)⒁淮蝹?cè)的生物處理水濃縮。需要說明的是，使用反滲透膜裝置或納濾膜裝 置作為濃縮機(jī)構(gòu)的情況下，若生物處理水中含有污泥等固體成分，則可能發(fā)生裝置的堵塞， 難以穩(wěn)定地進(jìn)行處理。因而，優(yōu)選將通過膜分離裝置對生物反應(yīng)槽的槽內(nèi)水或生物處理水 進(jìn)行固液分離而得到的膜過濾水導(dǎo)入到反滲透膜裝置或納濾膜裝置的一次側(cè)。
[0062] 使用正滲透膜裝置作為具備半透膜的濃縮機(jī)構(gòu)的情況下，使生物處理水存在于半 透膜的一次側(cè)、使?jié)B透壓比生物處理水的滲透壓高的高滲溶液存在于二次側(cè)，利用生物處 理水和高滲溶液的滲透壓差使水從一次側(cè)向二次側(cè)滲透，從而能夠?qū)⒁淮蝹?cè)的生物處理水 濃縮。高滲溶液是溶解有溶質(zhì)的水溶液，沒有特別限定，只要是顯示出比生物處理水更高的 滲透壓的溶液即可。在等溫條件下，高滲溶液的滲透壓比生物處理水的滲透壓高意味著高 滲溶液具有比生物處理水更高的溶質(zhì)濃度（摩爾濃度）。作為高滲溶液，例如可以使用鹽 類、糖類、水溶性高分子等的水溶液、海水或鹽湖水等堿水等。需要說明的是，使用正滲透膜 裝置的情況下，水從半透膜的一次側(cè)向二次側(cè)滲透，由此，高滲溶液被稀釋，但也可以將用 水稀釋后的高滲溶液通過逆滲透處理進(jìn)行濃縮而提高溶質(zhì)濃度后，再供給到正滲透膜裝置 的二次側(cè)。通過正滲透膜裝置進(jìn)行處理的情況下，對于處理對象水中所含的固體成分的濃 度及其大小的容許范圍較寬，即使對污泥等含有固體成分的生物處理水進(jìn)行處理，也不易 引起裝置堵塞。因此，也可以將正滲透膜裝置浸漬設(shè)置于生物反應(yīng)槽中，將生物反應(yīng)槽的槽 內(nèi)水（生物處理水）進(jìn)行濃縮?；蛘撸部梢耘c生物反應(yīng)槽連通設(shè)置濃縮槽，將正滲透膜裝 置浸漬設(shè)置于導(dǎo)入到濃縮槽的生物處理水中，將生物處理水濃縮而得到濃縮水。
[0063] 使用電透析裝置作為具備半透膜的濃縮機(jī)構(gòu)的情況下，使生物處理水在陽極和陰 極之間交替排列形成有陰離子交換膜和陽離子交換膜的小箱室中流通，通過對電極施加電 壓而使生物處理水中的離子移動，從而能夠得到濃縮水。
[0064] 使用凍結(jié)濃縮裝置作為濃縮機(jī)構(gòu)的情況下，利用生物處理水中的水和溶質(zhì)的凝固 點(diǎn)之差，使冰結(jié)晶析出而分離，由此，能夠提高生物處理水的溶質(zhì)濃度。尤其適合使用界面 漸進(jìn)凍結(jié)濃縮裝置，該界面漸進(jìn)凍結(jié)濃縮裝置使生物處理水在凍結(jié)濃縮裝置的被處理液流 路中沿一定方向流動，冷卻該流路的壁面，在被處理液流路的壁面依次形成冰結(jié)晶并使其 生長，從而能夠?qū)⑸锾幚硭疂饪s。
[0065] 濃縮工序中得到的濃縮水被供應(yīng)給氧化處理工序，通過對濃縮水進(jìn)行氧化處理而 得到氧化分解水。通過氧化機(jī)構(gòu)進(jìn)行氧化處理，濃縮水通過輸送通路被輸送到氧化機(jī)構(gòu)。濃 縮水的輸送通路只要是輸送濃縮水的流路即可，例如，與濃縮機(jī)構(gòu)連通設(shè)置，或與浸漬設(shè)置 了濃縮機(jī)構(gòu)的水槽（例如，生物反應(yīng)槽或濃縮槽）連通設(shè)置。氧化機(jī)構(gòu)與濃縮水的輸送通 路連通設(shè)置。通過對濃縮水進(jìn)行氧化處理，能夠?qū)饪s水中所含的生物難分解性物質(zhì)分解， 轉(zhuǎn)換成生物易分解性物質(zhì)。即，在氧化處理工序中，能夠?qū)饪s水中所含的生物難分解性的 C0D轉(zhuǎn)換成B0D。而且，通過將經(jīng)過了 B0D化的氧化分解水再次返送至生物反應(yīng)槽進(jìn)行生物 處理，可得到高度除去C0D和B0D的處理水。
[0066] 氧化機(jī)構(gòu)沒有特別限定，只要是可氧化濃縮水的溶質(zhì)即可，可舉出：紫外線照射、 添加氧化劑（例如，臭氧、氯系氧化劑、過氧化氫等）、超臨界處理、亞臨界處理、濕式氧化 等。另外，也可以采用將紫外線照射和添加臭氧或過氧化氫等氧化劑加以組合的促進(jìn)氧化 處理、將過氧化氫和鐵催化劑加以組合的芬頓（Fenton)氧化處理等。
[0067] 通過添加氧化劑進(jìn)行的氧化處理可以是使?jié)饪s水在氧化劑共存下與氧化催化劑 接觸的方法。該情況下，作為氧化機(jī)構(gòu)，設(shè)置氧化劑供給機(jī)構(gòu)（例如，氧化劑儲存槽和泵的 組合）和具備氧化催化劑的催化劑反應(yīng)器。通過使用氧化催化劑進(jìn)行氧化處理，能夠?qū)?縮水有效地進(jìn)行氧化處理。
[0068] 通過催化劑進(jìn)行的氧化處理可以是使催化劑在常溫常壓附近（例如，溫度為 0°C?80°C的范圍、壓力為50kPa?150kPa(絕對壓力）的范圍）進(jìn)行反應(yīng)的方法，也可以 是使催化劑在高溫高壓（例如，溫度為80°C?370°C的范圍、壓力為濃縮水保持液相的區(qū) 域）進(jìn)行反應(yīng)的催化濕式氧化法。另外，從有效進(jìn)行氧化處理方面考慮，優(yōu)選氧化催化劑被 填充到催化劑反應(yīng)器并形成層的方法。氧化催化劑使用公知的氧化催化劑即可，例如，可以 使用由鐵、猛、鈷、鉻、鎳、鶴、銅、銀、金、鉬、鎂、錯、鋅、娃、錫、紀(jì)、锫、銀、鑰、鈦等金屬或其氧 化物或者它們的合金、復(fù)合氧化物構(gòu)成的催化劑。催化劑的形狀可以形成顆粒狀、粒狀、粉 末狀、環(huán)狀、蜂窩狀，另外，也可以將催化劑保持于多孔質(zhì)陶瓷、活性碳、沸石等載體上。
[0069] 作為氯系氧化劑，可舉出：次氯酸鹽、亞氯酸、氯酸、二氧化氯等。氯系氧化物多在 水處理中使用，操作容易。
[0070] 氧化劑也可以通過將濃縮水進(jìn)行電解而產(chǎn)生。該情況下，本發(fā)明的水處理方法還 具有將濃縮水電解而得到電解水的工序，通過在氧化處理工序中對電解水進(jìn)行氧化處理而 得到氧化分解水。為了對濃縮水進(jìn)行電解，可以設(shè)置電解裝置。該情況下，電解裝置可以看 作氧化劑供給機(jī)構(gòu)。電解裝置設(shè)置于濃縮水的輸送通路中即可，氧化機(jī)構(gòu)設(shè)于電解裝置的 下游側(cè)（后段）。
[0071] 例如，濃縮水中含有氯化物離子的情況下，通過將濃縮水進(jìn)行電解，得到含有次氯 酸作為氧化劑的電解水。另外，濃縮水中含有錳酸的情況下，通過電解，得到含有高錳酸作 為氧化劑的電解水。氯化物離子通常包含于河川水中，錳包含于地下水中，因此，可以通過 將濃縮水電解而生成氧化劑。而且，通過電解而生成的氧化劑在濃縮水中所含的生物難分 解性物質(zhì)的分解中被消耗。在本發(fā)明的水處理方法中，溶質(zhì)在處理系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)（即，在前處 理槽、生物處理槽、濃縮機(jī)構(gòu)、氧化機(jī)構(gòu)之間循環(huán)），因此，通過將濃縮水電解而生成氧化劑， 能夠抑制溶質(zhì)濃度上升。
[0072] 氧化處理工序中得到的氧化分解水返送到前處理槽中與被處理水接觸（返送工 序）。即，與氧化機(jī)構(gòu)連通設(shè)置了向前處理槽輸送氧化分解水的返送通路。在氧化分解水中 殘留有在氧化處理工序中加入的、或者源自生成的氧化物的氧化性物質(zhì)，因此，通過使氧化 分解水返送至前處理槽中與被處理水接觸，氧化性物質(zhì)與被處理水反應(yīng)，被處理水中所含 的生物難分解性物質(zhì)進(jìn)行氧化分解，能夠轉(zhuǎn)換成生物易分解性物質(zhì)。這樣轉(zhuǎn)換成的生物易 分解性物質(zhì)接著在生物處理工序中進(jìn)行生物處理，從而能夠降低得到的生物處理水的C0D 濃度。另外，不將氧化分解水直接返送至生物反應(yīng)槽，由此可避免生物反應(yīng)槽中的微生物在 氧化性物質(zhì)的作用下部分被殺滅。因此，在氧化處理工序中，通過在一定程度的苛刻條件下 進(jìn)行氧化處理，能夠提高濃縮水中所含的生物難分解性物質(zhì)的分解率。
[0073] 作為氧化分解水中殘留的氧化性物質(zhì)，除了在氧化處理工序中使用的氧化劑以 夕卜，可舉出次氯酸及高錳酸等，次氯酸及高錳酸可以如上述所說明那樣通過電解而生成，當(dāng) 然也可以通過將次氯酸鹽或高錳酸鹽作為氧化劑添加而殘留在氧化分解水中。另外，高錳 酸可通過錳與臭氧反應(yīng)而生成，也可以通過添加過氧化氫和紫外線照射的組合來生成。
[0074] 優(yōu)選在前處理槽中向被處理水（被處理水中加入了氧化分解水）中供給微泡。即， 優(yōu)選前處理槽中具備微泡發(fā)生裝置。此時(shí)，只要從微泡發(fā)生裝置供給空氣等含氧氣體即可。 [0075] 微泡發(fā)生裝置可使用公知的裝置。作為產(chǎn)生微泡的方法，以下這兩種方法是熟知 的，即，通過水流或機(jī)械攪拌產(chǎn)生渦流，利用產(chǎn)生的渦流將氣泡細(xì)分的氣液兩相流旋轉(zhuǎn)方 式、或通過在加壓狀態(tài)下使氣體溶解于被處理水中，之后進(jìn)行減壓，使溶解在被處理水中的 氣體再氣化成微泡的加壓溶解方式，采用哪種方式都可以。
[0076] 與通常的氣泡相比，微泡的氣泡徑較小，一般來說，產(chǎn)生時(shí)的氣泡徑為Ιμπι以上 且100 μ m以下。因此，供給到被處理水中的微泡由于上升速度比通常的氣泡慢，因此，被處 理水中的微泡通過自然溶解而縮小，不久便消失（壓壞）。微泡在消失時(shí)產(chǎn)生羥基自由基等 自由基是公知的，利用該自由基能夠分解被處理水中所含的生物難分解性物質(zhì)。此時(shí)，氧化 性物質(zhì)或與自由基協(xié)動而引起促進(jìn)氧化反應(yīng)，或者因自由基而鈍化，從而促進(jìn)氧化性物質(zhì) 的還原。即，通過向含有氧化性物質(zhì)的被處理水中供給微泡，或促進(jìn)被處理水的分解，或促 進(jìn)氧化分解水中所含的氧化性物質(zhì)的還原。其結(jié)果是，在后段的生物處理工序中，可期待生 物處理性能的提高，或者適宜地進(jìn)行生物處理。
[0077] 接著，參照附圖對本發(fā)明的水處理方法和水處理系統(tǒng)的構(gòu)成例進(jìn)行說明。需要說 明的是，本發(fā)明不限定于附圖中所示的實(shí)施方式。
[0078] 圖2示出了本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的第一實(shí)施方式。圖2所示的水處理系統(tǒng)具有： 導(dǎo)入了被處理水1的前處理槽11、從前處理槽11流出的前處理水2的輸送通路16、與前處 理水2的輸送通路16連通的生物反應(yīng)槽21、導(dǎo)入了從生物反應(yīng)槽21流出的生物處理水3， 提高生物處理水3的溶質(zhì)濃度而得到濃縮水6的濃縮機(jī)構(gòu)31、對濃縮水6進(jìn)行氧化處理而 得到氧化分解水7的氧化機(jī)構(gòu)51，52、以及向前處理槽11輸送氧化分解水7的返送通路54。 在圖2所示的水處理系統(tǒng)中，設(shè)有反滲透膜裝置作為濃縮機(jī)構(gòu)31，設(shè)有氧化劑供給單元52 和具備氧化催化劑的催化劑反應(yīng)器51作為氧化機(jī)構(gòu)51，52。另外，與生物反應(yīng)槽21和濃縮 機(jī)構(gòu)31連通設(shè)置了調(diào)節(jié)槽25,此外，在濃縮水6的輸送通路32中也設(shè)置了調(diào)節(jié)槽33。
[0079] 被處理水1首先被導(dǎo)入前處理槽11，接著，從前處理槽11流出的前處理水2被導(dǎo) 入生物反應(yīng)槽21。生物反應(yīng)槽21具有具備散氣裝置22的好氧槽21a，在生物反應(yīng)槽21中， 對前處理水2進(jìn)行生物處理而得到生物處理水3。生物處理水3從生物反應(yīng)槽21溢流而被 導(dǎo)入調(diào)節(jié)槽25,導(dǎo)入至調(diào)節(jié)槽25的生物處理水3的一部分作為處理水4被排出到體系外， 其余部分供給到反滲透膜裝置31。反滲透膜裝置31夾著半透膜而具有一次側(cè)和二次側(cè)，生 物處理水3被導(dǎo)入反滲透膜裝置31的一次側(cè)，通過對一次側(cè)加壓，生物處理水3中所含的 水從半透膜的一次側(cè)向二次側(cè)滲透，得到濃縮水6。另一方面，從反滲透膜裝置31的二次側(cè) 得到高度凈化的分離水5。從反滲透膜裝置31的一次側(cè)流出的濃縮水6通過輸送通路32 進(jìn)行輸送，被導(dǎo)入至催化劑反應(yīng)器51。在催化劑反應(yīng)器51中，通過氧化劑供給機(jī)構(gòu)52供給 氧化劑（例如，次氯酸或過氧化氫），使其在氧化催化劑存在下與濃縮水6接觸，由此，濃縮 水6中的C0D分解并B0D化，得到氧化分解水7。氧化分解水7通過返送通路54返送至前 處理槽11，與被處理水1接觸。由此，殘留在氧化分解水7中的氧化性物質(zhì)通過被處理水1 而被還原，抑制了其對生物處理槽21中的生物處理的不良影響。另外，被處理水1的一部 分通過殘留在氧化分解水7中的氧化性物質(zhì)而氧化分解，因此還可以期待從生物處理槽21 流出的生物處理水3的C0D濃度降低。需要說明的是，在第一實(shí)施方式中，也可以使用納濾 膜裝置來代替反滲透膜裝置31。
[0080] 圖3示出了本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)與 第一實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)的不同點(diǎn)是：在前處理槽中設(shè)有微泡發(fā)生裝置；由厭氧槽和好 氧槽構(gòu)成生物反應(yīng)槽，在好氧槽中設(shè)有膜分離裝置。需要說明的是，在下述說明中，省略與 第一實(shí)施方式的說明重復(fù)的部分的說明。
[0081] 圖3所示的水處理系統(tǒng)在前處理槽11中設(shè)有微泡發(fā)生裝置12。微泡發(fā)生裝置12 浸漬設(shè)置于前處理槽11內(nèi)，空氣導(dǎo)入管15與微泡發(fā)生裝置12連接，并且，具備泵14的循 環(huán)流路13與前處理槽11和微泡發(fā)生裝置12連通設(shè)置。通過循環(huán)流路13向微泡發(fā)生裝置 12供給前處理槽11的槽內(nèi)水，從空氣導(dǎo)入管15向微泡發(fā)生裝置12導(dǎo)入空氣，其結(jié)果是，空 氣在微泡發(fā)生裝置12內(nèi)被剪切而微細(xì)化，向前處理槽11內(nèi)的槽內(nèi)水中供給空氣的微泡。
[0082] 在圖3所示的水處理系統(tǒng)中，氧化分解水7與被處理水1 一起被導(dǎo)入至前處理槽 11，通過向其中供給微泡，促進(jìn)了被處理水1的分解，或者促進(jìn)了氧化分解水7中所含的氧 化性物質(zhì)的還原，其結(jié)果是，在生物處理槽21中，可期待生物處理性能的提高，或者適宜地 進(jìn)行生物處理。
[0083] 對于圖3所示的水處理系統(tǒng)而言，生物反應(yīng)槽21由厭氧槽21b和好氧槽21a構(gòu)成。 從前處理槽11流出的前處理水2首先被導(dǎo)入至生物反應(yīng)槽21的厭氧槽21b，之后被導(dǎo)入 至好氧槽21a，好氧槽21a的槽內(nèi)污泥被返送至厭氧槽21b。這樣，通過使生物反應(yīng)槽21的 污泥（微生物）在好氧槽21a和厭氧槽21b之間進(jìn)行循環(huán)，整頓了磷蓄積菌的繁殖環(huán)境，前 處理水2中的磷在磷蓄積菌的作用下被高度除去。此時(shí)，磷蓄積菌在厭氧槽21b中攝取前 處理水2中的BOD而繁殖，因此，在前處理槽11中，被處理水1與氧化分解水7接觸而BOD 化，由此，該BOD被有效地用于生物反應(yīng)槽21中的磷的除去。
[0084] 需要說明的是，通過磷蓄積菌在生物反應(yīng)槽21中進(jìn)行磷除去的情況下，如圖3所 示，在前處理槽11中，向被處理水1供給微泡，或進(jìn)行曝氣，能夠高度地保持生物反應(yīng)槽21 中的磷蓄積菌的作用。該情況下，在前處理槽11中，被處理水1中的低級脂肪酸被生物學(xué) 分解，其結(jié)果是，在生物反應(yīng)槽21中能夠高度地保持磷蓄積菌的磷攝取能力。
[0085] 圖3所示的水處理系統(tǒng)在生物反應(yīng)槽21中還設(shè)有膜分離裝置23。在圖3中，膜分 離裝置23浸漬設(shè)置于槽內(nèi)水4中。膜分離裝置23通過用泵抽吸濾液取出側(cè)，能夠作為生 物處理水3而得到膜過濾水，來自膜分離裝置23的膜過濾水被導(dǎo)入至濃縮機(jī)構(gòu)（反滲透膜 裝置）31。這樣通過膜分離裝置23將生物反應(yīng)槽21的槽內(nèi)水進(jìn)行固液分離，得到生物處 理水3,由此，能夠得到高度降低了固體成分濃度的生物處理水3。另外，通過降低生物處理 水3的固體成分濃度，易于適宜地進(jìn)行濃縮機(jī)構(gòu)（反滲透膜裝置）31中的濃縮或氧化機(jī)構(gòu) (催化劑反應(yīng)器）51中的氧化處理。
[0086] 將膜分離裝置23浸漬設(shè)置于槽內(nèi)水中的情況下，膜分離裝置23優(yōu)選設(shè)于好氧槽 21a內(nèi)。此時(shí)，通過在膜分離裝置23的下方設(shè)置散氣裝置22,易于對表面進(jìn)行錯流清洗，容 易適宜地進(jìn)行膜分離處理。
[0087] 圖4示出了本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的第三實(shí)施方式。第三實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)和 第二實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)的不同點(diǎn)是：由好氧槽構(gòu)成生物反應(yīng)槽、在濃縮水的輸送通路 中設(shè)有電解裝置。需要說明的是，在下述說明中，省略與第二實(shí)施方式的說明重復(fù)的部分的 說明和生物反應(yīng)槽的說明。
[0088] 在圖4所示的水處理系統(tǒng)中，在濃縮水6的輸送通路32中設(shè)有電解裝置53。通過 用電解裝置53對濃縮水6進(jìn)行電解，能夠生成氧化劑，這樣生成的氧化劑能夠代替氧化機(jī) 構(gòu)（催化劑反應(yīng)器）51中使用的氧化劑。在圖4中，與催化劑反應(yīng)器51連接設(shè)置了氧化劑 供給機(jī)構(gòu)52,但在圖4所示的水處理系統(tǒng)中，也可以不必設(shè)置氧化劑供給機(jī)構(gòu)52。
[0089] 圖5示出了本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的第四實(shí)施方式。第四實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)和 第一實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)的不同點(diǎn)是：在前處理槽中設(shè)有微泡發(fā)生裝置；與生物反應(yīng)槽 連通設(shè)置濃縮槽，在濃縮槽中設(shè)置濃縮機(jī)構(gòu)和固液分離裝置，將來自固液分離裝置的膜過 濾水供給到氧化機(jī)構(gòu)。需要說明的是，在下述說明中，省略與第一實(shí)施方式的說明重復(fù)的部 分的說明和微泡發(fā)生裝置的說明。
[0090] 在圖5所示的水處理系統(tǒng)中，與生物反應(yīng)槽21連通設(shè)置濃縮槽41，從生物反應(yīng)槽 21流出的生物處理水3被導(dǎo)入至濃縮槽41。在濃縮槽41中浸漬設(shè)置濃縮機(jī)構(gòu)43,并且浸 漬設(shè)置了膜分離裝置50,來自膜分離裝置50的膜過濾水作為濃縮水6而得到。
[0091] 在圖5所示的水處理系統(tǒng)中，設(shè)置了正滲透膜裝置作為濃縮機(jī)構(gòu)43。在濃縮槽41 中，在正滲透膜裝置43和膜分離裝置50的下方設(shè)有散氣裝置42,以便通過散氣裝置42橫 向流動清洗各自的膜表面。正滲透膜裝置43夾著半透膜而具有一次側(cè)和二次側(cè)，生物處理 水3被導(dǎo)入至正滲透膜裝置43的一次側(cè)，在二次側(cè)導(dǎo)入滲透壓比生物處理水3高的高滲溶 液49。在正滲透膜裝置43中，利用生物處理水3和高滲溶液49的滲透壓差使水從一次側(cè) 向二次側(cè)滲透，由此，生物處理水3被濃縮，通過將這樣濃縮的生物處理水3在膜分離裝置 50中進(jìn)行固液分離，得到濃縮水6。濃縮水6通過輸送通路32被導(dǎo)入至氧化機(jī)構(gòu)（催化劑 反應(yīng)器）51。另外，濃縮水6的一部分也可以作為處理水4被排出至體系外。
[0092] 在圖5所示的水處理系統(tǒng)中，為了循環(huán)利用高滲溶液49,從高滲溶液49取出分離 水5,還設(shè)有反滲透膜裝置44。反滲透膜裝置44夾著半透膜而具有一次側(cè)和二次側(cè)，與正 滲透膜裝置43的半透膜的二次側(cè)流出部和反滲透膜裝置44的半透膜的一次側(cè)流入部連通 設(shè)置了第一流路45,與反滲透膜裝置44的半透膜的一次側(cè)流出部和正滲透膜裝置43的半 透膜的二次側(cè)流入部連通設(shè)置了第二流路46。從正滲透膜裝置43的二次側(cè)流出的高滲溶 液49通過第一流路45被輸送到反滲透膜裝置44的一次側(cè)。在反滲透膜裝置44中，高滲 溶液49存在于半透膜的一次側(cè)，而滲透壓比高滲溶液49低的分離水5存在于半透膜的二 次側(cè)。在反滲透膜裝置44中，通過對半透膜的一次側(cè)加壓，使高滲溶液49中的水從半透膜 的一次側(cè)向二次側(cè)滲透而得到分離水5。其結(jié)果是，高滲溶液49中的水在反滲透膜裝置44 中被除去，提高了溶質(zhì)濃度。溶質(zhì)濃度提高并從反滲透膜裝置44的半透膜的一次側(cè)流出的 高滲溶液49通過第二流路46被輸送到正滲透膜裝置43的半透膜的二次側(cè)。即，在正滲透 膜裝置43中，生物處理水3的水滲透，高滲溶液49被稀釋，從正滲透膜裝置43流出的高滲 溶液49被導(dǎo)入至反滲透膜裝置44,由此，溶質(zhì)濃度提高，提高了溶質(zhì)濃度的高滲溶液49從 反滲透膜裝置44被返送至正滲透膜裝置43。
[0093] 需要說明的是，優(yōu)選的是，在第一流路45中設(shè)置調(diào)節(jié)槽47,在第二流路46中設(shè)置 調(diào)節(jié)槽48。這樣一來，通過設(shè)置調(diào)節(jié)槽47、48,使得正滲透膜處理和反滲透膜處理相互獨(dú) 立，以便穩(wěn)定地進(jìn)行各處理。另外，在調(diào)節(jié)槽48中，為了調(diào)節(jié)被返送至正滲透膜裝置43的 高滲溶液49的溶質(zhì)濃度，優(yōu)選具備溶質(zhì)添加機(jī)構(gòu)。
[0094] 在圖5所示的水處理系統(tǒng)中，通過使高滲溶液49在正滲透膜裝置43和反滲透膜 裝置44之間循環(huán)，能夠?qū)⒐┙o到正滲透膜裝置43的高滲溶液49的溶質(zhì)濃度很好地保持在 所要求的程度，從而穩(wěn)定地進(jìn)行正滲透處理。另外，高滲溶液49基本上在正滲透膜裝置43 和反滲透膜裝置44之間的封閉體系中進(jìn)行循環(huán)，因此防止了雜質(zhì)等的混入，無需進(jìn)行利用 微濾膜（MF膜）、超濾膜（UF膜）或活性炭等的前處理，即可比較簡便地進(jìn)行逆滲透處理。
[0095] 圖6不出了本發(fā)明的水處理系統(tǒng)的第五實(shí)施方式。第五實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)和 第三實(shí)施方式的水處理系統(tǒng)不同點(diǎn)是：將濃縮機(jī)構(gòu)設(shè)于生物反應(yīng)槽、將來自固液分離裝置 的膜過濾水直接供給到氧化機(jī)構(gòu)。需要說明的是，在下述說明中，省略與第三實(shí)施方式的說 明重復(fù)的部分的說明。
[0096] 在圖6所示的水處理系統(tǒng)中，在生物反應(yīng)槽21中浸漬設(shè)置了膜分離裝置23,并且 浸漬設(shè)置了濃縮機(jī)構(gòu)43,來自膜分離裝置23的膜過濾水作為濃縮水6而得到。導(dǎo)入到生物 反應(yīng)槽21中的前處理水2在生物反應(yīng)槽21中進(jìn)行生物處理，由此，得到生物處理水3,生物 處理水3在濃縮機(jī)構(gòu)43中被濃縮并在膜分離裝置23中進(jìn)行固液分離，由此，得到濃縮水6。 在圖6所示的水處理系統(tǒng)中，設(shè)置正滲透膜裝置作為濃縮機(jī)構(gòu)43。正滲透膜裝置及其附屬 設(shè)備與上述說明相同。濃縮水6通過輸送通路32被導(dǎo)入至氧化機(jī)構(gòu)（催化劑反應(yīng)器）51。 另外，濃縮水6的一部分也可以作為處理水4排出到體系外。在圖6所示的水處理系統(tǒng)中， 可以進(jìn)行緊湊的系統(tǒng)構(gòu)建。
[0097] 工業(yè)實(shí)用性
[0098] 本發(fā)明能夠用于來自煉鐵、鋼鐵、非鐵金屬、機(jī)械、金屬加工、電鍍、涂裝、水泥、石 油等工廠的排水；來自食品工廠或造紙工廠等的排水；填埋浸出水；污水；排泄物；畜產(chǎn)排 泄物；廚房排水等的處理。
【權(quán)利要求】
1. 一種水處理方法，該方法具有下述工序： 將被處理水導(dǎo)入前處理槽的工序； 將從所述前處理槽流出的前處理水導(dǎo)入生物反應(yīng)槽而得到生物處理水的工序； 通過濃縮機(jī)構(gòu)將所述生物處理水濃縮，得到濃縮水的工序； 對所述濃縮水進(jìn)行氧化處理而得到氧化分解水的工序；以及 將所述氧化分解水返送至所述前處理槽而使其與所述被處理水接觸的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理方法，其中，在所述前處理槽中，向被處理水供給微 泡。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水處理方法，其中，所述濃縮機(jī)構(gòu)具備半透膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的水處理方法，其中，通過膜分離裝置將所述生物 反應(yīng)槽的槽內(nèi)水進(jìn)行固液分離，得到所述生物處理水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的水處理方法，其中，還具有將所述濃縮水進(jìn)行電 解而得到電解水的工序， 將所述電解水進(jìn)行氧化處理而得到所述氧化分解水。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的水處理方法，其中，通過使所述濃縮水在氧化劑 共存下與氧化催化劑接觸而進(jìn)行氧化處理，得到所述氧化分解水。
7. -種水處理系統(tǒng)，其具有： 導(dǎo)入被處理水的前處理槽； 從所述前處理槽流出的前處理水的輸送通路； 與所述前處理水的輸送通路連通的生物反應(yīng)槽； 導(dǎo)入從所述生物反應(yīng)槽流出的生物處理水，提高該生物處理水的溶質(zhì)濃度而得到濃縮 水的濃縮機(jī)構(gòu)；以及 對所述濃縮水進(jìn)行氧化處理而得到氧化分解水的氧化機(jī)構(gòu)， 其中，設(shè)有將所述氧化分解水輸送至所述前處理槽中的返送通路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水處理系統(tǒng)，其中，在所述前處理槽中具備向被處理水供給 微泡的微泡發(fā)生裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水處理系統(tǒng)，其中，所述濃縮機(jī)構(gòu)具備半透膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7?9中任一項(xiàng)所述的水處理系統(tǒng)，其中，在所述生物反應(yīng)槽中設(shè)有 膜分離裝置，來自膜分離裝置的膜過濾水被導(dǎo)入所述濃縮機(jī)構(gòu)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7?10中任一項(xiàng)所述的水處理系統(tǒng)，其中，在所述濃縮水的輸送通路 中設(shè)有電解所述濃縮水的電解裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7?11中任一項(xiàng)所述的水處理系統(tǒng)，其中，作為所述氧化機(jī)構(gòu)，設(shè)有 氧化劑供給機(jī)構(gòu)和具備氧化催化劑的催化劑反應(yīng)器。
【文檔編號】C02F9/14GK104058550SQ201410092779
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】岸野宏, 小松敏宏, 米津雄一, 王春曉, 吉崎耕大, 権大維 申請人:株式會社久保田