本發(fā)明涉及含腐黑物的廢水的處理方法以及處理裝置。更詳細(xì)地講，涉及使廢水中的腐黑物不溶化而分離后將廢水進(jìn)行膜過濾的方法等。
背景技術(shù)：
作為對(duì)含有疏水性物質(zhì)的廢水進(jìn)行凈化處理的方法，已知一種使用中空纖維膜等過濾膜過濾廢水的方法(專利文獻(xiàn)1、2)。過濾膜由于逐漸地附著有污垢而致過濾性能下降，因此通常通過定期洗滌膜而使過濾性能復(fù)原。例如，提出有使用氫氧化鈉等強(qiáng)堿試劑洗滌的方法(專利文獻(xiàn)3)、使用鹽酸或其鹽和表面活性劑的混合液洗滌的方法(專利文獻(xiàn)4)。
在含有疏水性物質(zhì)的廢水中，誘發(fā)膜閉塞的物質(zhì)之一舉出有腐黑物?？梢酝ㄟ^使廢水變酸性從而使腐黑物達(dá)到不溶化，使之沉淀而除去，但存在由廢水的性狀而致沉降不良，因而不能充分地除去而引起膜閉塞的情況。
作為根據(jù)膜過濾進(jìn)行的廢水處理中除去腐黑物的方法，例如已知有使臭氧、超聲波、過氧化氫、紫外線或光催化劑等作用于含腐黑物的廢水，使腐黑物氧化、分解后進(jìn)行膜過濾的方法(例如專利文獻(xiàn)5～7)，使凝聚劑作用于含腐黑物的廢水，使腐黑物凝聚沉淀，從廢水中除去后進(jìn)行膜過濾的方法(例如專利文獻(xiàn)8～9)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開昭56-152781號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特開平5-245472號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3：日本特開2010-36183號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4：日本特開2013-31839號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5：日本特開平11-347587號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)6：日本特開2003-24957號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)7：日本特開2003-88885號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)8：日本特開2002-326088號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)9：日本特開2002-346581號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明所要解決的問題
但是，專利文獻(xiàn)5～7所記載的方法存在如下問題：氧化所需的能量巨大，用以運(yùn)行的設(shè)備以及試劑等也需要龐大的成本，而且也容易受到夾雜物的影響。此外，專利文獻(xiàn)8～9所記載的方法存在如下問題：由于使用凝聚劑，凝聚沉淀物的量增加，其處理成本增加。
因此，本發(fā)明的主要目的在于，提供：用于在對(duì)含有腐黑物的廢水通過膜過濾進(jìn)行處理時(shí)高效率且低成本地除去廢水中的腐黑物的技術(shù)。
用于解決問題的手段
為了解決上述問題，本發(fā)明提供以下的[1]～[18]。
[1]對(duì)含腐黑物的廢水進(jìn)行處理的方法，其特征在于，包含下述工序(i)～(iv)，
(i)使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化工序；
(ii)將在上述不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離工序；
(iii)將上述分離工序中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化工序的送回工序；
(iv)將上述分離工序中得到的分離腐黑物后的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾工序。
[2]對(duì)含腐黑物的廢水進(jìn)行處理的方法，其特征在于，包含下述工序(a)～(e)，
(a)在廢水中添加酸而將pH調(diào)整至小于5，使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化工序；
(b)將在上述不溶化工序中不溶化的腐黑物分離的分離工序；
(c)將上述分離工序中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化工序的送回工序；
(d)向上述分離工序中得到的分離腐黑物后的廢水中添加堿而將pH中和至5以上、9以下的中和工序；
(e)將上述中和工序中得到中和的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾工序。
[3]根據(jù)[1]或[2]的方法，上述送回工序中，相對(duì)于上述不溶化工序中的100體積份廢水，送回2體積份以上且小于10體積份的在上述分離工序中分離的含有不溶化后的腐黑物的廢水。
[4]根據(jù)[1]～[3]中的任一項(xiàng)的方法，上述送回工序中，相對(duì)于上述不溶化工序中的廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)1倍量，送回4.5倍量以上、24倍量以下的所述分離工序中分離的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)。
[5]根據(jù)[1]～[4]中的任一項(xiàng)的方法，上述不溶化工序中，添加鹽酸或硫酸或這些酸的混合物調(diào)整pH。
[6]根據(jù)[1]～[5]中的任一項(xiàng)的方法，上述膜過濾工序是組合了生物處理和膜分離處理的膜分離活性污泥處理。
[7]根據(jù)[6]的方法，上述生物處理是厭氧處理、無氧處理以及好氧處理的1種或2種以上的組合所進(jìn)行的處理。
[8]根據(jù)[1]～[7]中的任一項(xiàng)的方法，在上述膜過濾工序的后段進(jìn)行利用生物載體的處理。
[9]根據(jù)[8]所述的方法，上述生物載體的載體是活性碳。
[10]根據(jù)[1]～[9]中的任一項(xiàng)的方法，上述廢水是從包含使煤部分氣化的加熱處理的工序中產(chǎn)生的廢水，或含有家畜的尿糞的廢水。
[11]處理含腐黑物的廢水的裝置，其特征在于，具備下述構(gòu)成(I)～(IV)，
(I)使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化槽；
(II)將在上述不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離槽；
(III)將上述分離槽中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化槽的送回路徑；
(IV)將上述分離槽中得到的分離腐黑物后的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾器。
[12]處理含腐黑物的廢水的裝置，其特征在于，具備下述構(gòu)成(A)～(E)，
(A)在廢水中添加酸而將pH調(diào)整至小于5，使腐黑物不溶化的不溶化槽；
(B)將在上述不溶化槽中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離槽；
(C)將上述分離槽中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化槽的送回路徑；
(D)向在上述分離槽中得到的分離腐黑物后的廢水中添加堿而將pH中和至5以上、9以下的中和槽；
(E)將上述中和槽中被中和的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾器。
[13]根據(jù)[11]或[12]的裝置，上述中和槽以及上述膜過濾器構(gòu)成為一體。
[14]根據(jù)[11]～[13]中的任一項(xiàng)的裝置，所述裝置具備向使腐黑物不溶化的不溶化槽中添加酸調(diào)整槽內(nèi)的pH的pH調(diào)整裝置。
[15]根據(jù)[11]～[14]中的任一項(xiàng)的裝置，所述裝置具備向?qū)Ψ蛛x腐黑物后的廢水進(jìn)行中和的中和槽中添加堿調(diào)整槽內(nèi)的pH的pH調(diào)整裝置。
[16]根據(jù)[11]～[15]中的任一項(xiàng)的裝置，在膜過濾器中，進(jìn)行組合生物處理和膜分離處理的膜分離活性污泥處理。
[17]根據(jù)[16]的裝置，上述生物處理是厭氧處理、無氧處理以及好氧處理的1種或2種以上的組合所進(jìn)行的處理。
[18]根據(jù)[11]～[17]中的任一項(xiàng)的裝置，上述膜過濾器的后段具備利用生物載體進(jìn)行處理的生物載體槽。
以腐殖酸為代表的“腐黑物”是土壤或煤等中含有的物質(zhì)，是具有由動(dòng)植物遺骸或排泄物的化學(xué)性·生化性分解、或由微生物合成的結(jié)果所生成的復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)、并呈現(xiàn)褐色的分子量數(shù)百～數(shù)萬的高分子化合物。腐黑物并不是由單一的化合物構(gòu)成的物質(zhì)，而是含有結(jié)構(gòu)并不特定的數(shù)種有機(jī)物的混合物。腐黑物的代表性的元素組成為碳：50～65％、氫：4～6％、氧：30～41％，此外含有微量的氮、磷、硫等。此外，腐黑物主要由芳香族構(gòu)成，具有羧基、酚性羥基、羰基、羥基等官能團(tuán)。腐黑物在酸性區(qū)域的pH條件下為不溶化。腐黑物在廢水中以有機(jī)色素(著色成分)存在，也成為難以利用生物處理進(jìn)行分解的水質(zhì)污濁物質(zhì)的一種(COD)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，提供用以在通過膜過濾對(duì)含有腐黑物的廢水進(jìn)行處理時(shí)高效率且低成本地除去廢水中的腐黑物的技術(shù)。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行說明。此外，以下說明的實(shí)施方式是顯示本發(fā)明的代表性的實(shí)施方式的一例的方式，并不能由此狹窄地解釋本發(fā)明的范圍。
〈含腐黑物的廢水的處理方法〉
本發(fā)明所涉及的含腐黑物的廢水的處理方法，其特征在于，包含下述工序(i)～(iv)，
(i)使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化工序；
(ii)將在上述不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離工序；
(iii)將上述分離工序中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化工序的送回工序；
(iv)將上述分離工序中得到的分離腐黑物后的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾工序。
更具體地，本發(fā)明所涉及的含腐黑物的廢水的處理方法包含下述工序(a)～(e)，
(a)在廢水中添加酸而將pH調(diào)整至小于5，使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化工序；
(b)將在上述不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離工序；
(c)將上述分離工序中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化工序的送回工序；
(d)向上述分離工序中得到的分離腐黑物后的廢水中添加堿而將pH中和至5以上、9以下的中和工序；
(e)將上述中和工序中得到中和的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾工序。
(不溶化工序)
本工序是在廢水中添加酸而將pH調(diào)整至小于5，使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化工序。
本發(fā)明中作為處理對(duì)象的含腐黑物的廢水不會(huì)被特別限定，例如是從包含煤的部分氣化的加熱處理的工序中產(chǎn)生的廢水(煤加熱廢水)，或從畜產(chǎn)業(yè)排出的含有尿糞的廢水。
作為煤加熱廢水，例如舉出有從煤干餾、煤氣化、煤液化以及焦炭化等的工序中產(chǎn)生的廢水。此外，作為煤加熱廢水，還舉出從加熱的煤和水的反應(yīng)即水性氣化的工序，或制造碳化鈣的工序中產(chǎn)生的廢水。煤加熱廢水是在這些工序中伴隨氣體回收、化學(xué)物種的分離、回收、提純以及儀器洗滌等而產(chǎn)生的廢水。煤加熱廢水也有與生活廢水或產(chǎn)業(yè)廢水、水或海水等混合的情況。作為煤加熱廢水中含有的物質(zhì)，舉出有酚類、氰、氨、硫化氫離子、硫氰酸鹽、焦油狀油分、烴化合物以及芳香族化合物等。
作為從畜產(chǎn)業(yè)排出的廢水，可以舉出從牛、豬、雞、馬等家畜的設(shè)施產(chǎn)生的畜產(chǎn)尿糞、飼養(yǎng)廢水等的廢水或使畜產(chǎn)尿糞和飼養(yǎng)廢水等發(fā)酵而成的消化液。由于畜產(chǎn)尿糞含有很多的腐黑物，因此特別有效地適用本發(fā)明所涉及的處理方法。
添加于廢水中的酸，例如可以是鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸等無機(jī)酸；草酸、檸檬酸、蟻酸、醋酸等的有機(jī)酸；或這些酸的混合物等。鹽酸、硫酸或這些酸的混合溶液由于對(duì)廢水處理水質(zhì)的影響少，因此優(yōu)選。進(jìn)一步，鹽酸由于可以抑制硫化氫的產(chǎn)生，對(duì)生物處理的影響也少，因此特別優(yōu)選。
pH只要是廢水中的腐黑物不溶化的條件即可，優(yōu)選是5.0以上7.0以下，若是5.7以上6.9以下，則不需要后段的中和工序。若pH為酸性條件，則對(duì)產(chǎn)生腐黑物的不溶化而言很充分，但通過做成上述pH范圍，由此在不溶化工序后無需進(jìn)行廢水的中和，或即使進(jìn)行中和的情況時(shí)也可減少所需的堿的量，比較經(jīng)濟(jì)。廢水的中和，在不溶化工序后、對(duì)廢水進(jìn)行生物處理前或放流前是必須的。另一方面，通過使pH為1.0以上小于5.0、優(yōu)選2.0以上4.5以下，也存在需要后段的中和工序的情況，但對(duì)除去腐黑物的效率很有效。pH范圍可以結(jié)合水處理?xiàng)l件適當(dāng)選擇。
(分離工序)
本工序是將不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的工序。
腐黑物的分離可以通過沙濾、加壓浮上分離、離心分離、帶式壓濾機(jī)、通過沉淀池進(jìn)行的沉淀等來進(jìn)行。若考慮處理的連續(xù)性、以下說明的送回工序，則優(yōu)選通過沉淀池進(jìn)行的沉淀。
(送回工序)
本工序是將分離工序中分離的不溶化后的腐黑物送回至不溶化工序的工序。通過將在分離工序中得到分離的不溶化后的腐黑物送回至不溶化工序，可以提高不溶化工序中的含有腐黑物的浮游物質(zhì)的沉降速度，提高腐黑物的除去效率。
從腐黑物除去效率的觀點(diǎn)來看，送回至不溶化工序的含有腐黑物的浮游物質(zhì)的量，相對(duì)于在送回前的不溶化工序中存在的廢水100體積份，分離工序中得到分離的含有不溶化后的腐黑物的廢水優(yōu)選為2體積份以上小于10體積份，更優(yōu)選3體積份以上8體積份以下，進(jìn)一步優(yōu)選3.5體積份以上7體積份以下，特別優(yōu)選4體積份以上6體積份以下。此外，從腐黑物除去效率的觀點(diǎn)來看，相對(duì)于在送回前的不溶化工序中的廢水中含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)1倍量，分離工序中得到分離的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)優(yōu)選為4.5倍量以上24倍量以下，優(yōu)選7.3倍量以上20.0倍量以下，進(jìn)一步優(yōu)選8.5倍量以上18.0倍量以下，特別優(yōu)選9.5倍量以上小于15.0倍量。
不溶化工序中存在的廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)的量，以及分離工序中得到分離的含有不溶化后的腐黑物的廢水中的該浮游物質(zhì)的量，可以通過過濾殘?jiān)闹亓繙y(cè)定法、根據(jù)光度計(jì)進(jìn)行的濁度測(cè)定等而確定，但若考慮簡(jiǎn)便性或連續(xù)性的測(cè)定，則優(yōu)選根據(jù)光度計(jì)進(jìn)行的濁度測(cè)定。
分離工序中得到分離的含有不溶化后的腐黑物的送回液，可以通過送回路徑以及泵等從分離工序直接送回至不溶化工序，但也可以在送回路徑上設(shè)置儲(chǔ)罐等暫時(shí)儲(chǔ)存之后再回到不溶化工序。由此，能夠?qū)⑸鲜鲆?guī)定量的含有腐黑物的浮游物質(zhì)穩(wěn)定地送回至不溶化工序。此外，在暫時(shí)儲(chǔ)存用的儲(chǔ)罐內(nèi)也可以設(shè)置有測(cè)定浮游物質(zhì)量的裝置。
(中和工序)
本工序是向分離工序中得到的分離腐黑物后的廢水中添加堿而將pH中和至5以上9以下的工序。
(膜過濾工序)
本工序中將中和工序中得到中和的廢水進(jìn)行膜過濾。膜過濾工序也可以與中和工序同時(shí)進(jìn)行。
作為過濾膜并無特別限定，可以舉出中空纖維膜、平膜、管狀膜、整體式膜等，基于容積填充率高，優(yōu)選中空纖維膜。作為過濾膜使用中空纖維膜時(shí)，其材質(zhì)舉出纖維素、聚烯烴、聚砜、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTEFE)等，基于耐化學(xué)試劑性或pH變化耐性強(qiáng)。優(yōu)選聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTEFE)。作為過濾膜使用整體式膜時(shí)，可以使用陶瓷制的膜。
形成于過濾膜的微細(xì)孔的平均孔徑優(yōu)選為0.01～1.0μm，更優(yōu)選0.05～0.45μm。若微細(xì)孔的平均孔徑在上述下限值以上，容易縮小膜過濾所需的壓力。若微細(xì)孔的平均孔徑在上述上限值以下，則容易控制濁質(zhì)成分漏出到濾液。
本工序也可以是通過組合了生物處理和膜分離處理的膜分離活性污泥處理而除去有機(jī)物或氮分等的水質(zhì)污濁物質(zhì)的工序。此時(shí)，生物處理可以是厭氧處理、無氧處理以及好氧處理的1種或2種以上的組合。
在本工序的后段，也可以用生物載體進(jìn)行處理。此時(shí)，對(duì)載體可以適用活性碳。本工序后的廢水可以根據(jù)需要進(jìn)一步調(diào)整pH后放流至江河等中。
根據(jù)以上說明的本發(fā)明所涉及的處理方法，通過將分離工序中得到分離的不溶化后的腐黑物送回至不溶化工序，從而提高不溶化工序中的含有腐黑物的浮游物質(zhì)的沉降速度，提高分離工序中的腐黑物的除去效率。因此，根據(jù)本發(fā)明所涉及的處理方法，在接續(xù)分離工序的膜過濾工序中難以產(chǎn)生由腐黑物導(dǎo)致的膜閉塞，減少膜過濾的洗滌頻率或洗滌劑的使用量，可以穩(wěn)定且低成本地運(yùn)行膜過濾。此外，根據(jù)本發(fā)明所涉及的處理方法，不使用凝聚劑而將分離的含有腐黑物的浮游物質(zhì)自身用于促進(jìn)該浮游物質(zhì)的沉降，因此能夠減少最終的凝聚沉淀物的量，抑制處理成本。
此外，在采用以往的凝聚劑的除去腐黑物的技術(shù)中，使用無機(jī)凝聚劑(尤其是鐵系的無機(jī)凝聚劑)時(shí)，存在凝聚劑與腐黑物形成絡(luò)合物，酸性區(qū)域中的腐黑物的溶解性提高、腐黑物難以不溶化的問題。根據(jù)本發(fā)明所涉及的處理方法，不需要如上所述地使用凝聚劑，因此也能夠解決這樣的問題。
<含腐黑物的廢水的處理裝置>
本發(fā)明所涉及的含腐黑物的廢水的處理裝置，具備用以實(shí)施上述不溶化工序、分離工序、送回工序、中和工序以及膜過濾工序的構(gòu)成。本發(fā)明所涉及的含腐黑物的廢水的處理裝置，其特征在于具備下述構(gòu)成(I)～(IV)。
(I)使廢水中的腐黑物不溶化的不溶化槽；
(II)將在上述不溶化工序中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離槽；
(III)將上述分離槽中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化槽的送回路徑；
(IV)將上述分離槽中得到的分離腐黑物后的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾器。
更具體地，本發(fā)明所涉及的含腐黑物的廢水的處理裝置包含下述工序(A)～(E)，
(A)在廢水中添加酸而將pH調(diào)整至小于5，使腐黑物不溶化的不溶化槽；
(B)將在上述不溶化槽中進(jìn)行不溶化后的腐黑物分離的分離槽；
(C)將上述分離槽中分離的不溶化后的腐黑物送回至上述不溶化槽的送回路徑；
(D)向上述分離槽中得到的分離腐黑物后的廢水中添加堿而將pH中和至5以上9以下的中和槽；
(E)將上述中和槽中得到中和的廢水進(jìn)行膜過濾的膜過濾器。
本發(fā)明所涉及的處理裝置中，不溶化槽、分離槽、送回路徑、中和槽以及膜過濾器通過以往公知的送液路徑、泵以及閥門等流體連接。
(不溶化槽)
不溶化槽中，廢水中的腐黑物被不溶化。不溶化槽只要是能儲(chǔ)存含腐黑物的廢水的槽就沒有特別限定，優(yōu)選難以因含腐黑物的廢水以及酸的添加而劣化的槽。
不溶化槽作為添加上述的酸以及調(diào)整pH的裝置而具備如pH計(jì)和酸添加裝置。
(分離槽)
分離槽中，將在不溶化槽中被不溶化的腐黑物分離。
分離槽中，通過沙濾、加壓浮上分離、離心分離、帶式壓濾機(jī)、通過沉淀池進(jìn)行的沉淀等來進(jìn)行。若考慮處理的連續(xù)性、以下說明的送回工序，則優(yōu)選通過沉淀池進(jìn)行的沉淀。
(送回路徑)
送回路徑中，將分離槽中分離的不溶化后的送回液送回至不溶化槽。
送回路徑的構(gòu)成如下：利用通常使用的配管或泵連接分離槽和不溶化槽，可以將分離槽中分離的含有不溶化后的腐黑物的送回液送回。
送回路徑中優(yōu)選設(shè)置有暫時(shí)儲(chǔ)存分離槽中分離的含有不溶化后的腐黑物的送回液的儲(chǔ)罐等。此外，在暫時(shí)儲(chǔ)存用的儲(chǔ)罐內(nèi)也可以設(shè)置有測(cè)定含腐黑物的浮游物質(zhì)量的裝置。由此，能夠?qū)⑸鲜鲆?guī)定量的含有腐黑物的浮游物質(zhì)穩(wěn)定地送回至不溶化槽。此外，浮游物質(zhì)量的測(cè)定裝置也可以設(shè)置于開始進(jìn)行送回的分離槽內(nèi)。
(中和槽)
中和槽中，向分離槽中得到的分離腐黑物后的廢水添加堿，其pH被中和至5以上9以下。中和槽作為用于調(diào)整pH的裝置而具備儲(chǔ)存堿溶液的儲(chǔ)罐、測(cè)定廢水pH的裝置、基于pH的測(cè)定值向廢水中添加必需量的堿溶液的添加裝置等。
(膜過濾器)
膜過濾器中，將中和槽中被中和的廢水進(jìn)行膜過濾。膜過濾器也可以是與中和槽構(gòu)成為一體的過濾器。
作為膜過濾器所具備的過濾膜并無特別限定，可以舉出中空纖維膜、平膜、管狀膜、整體式膜等。此外，如上所述，形成于過濾膜的微細(xì)孔的平均孔徑優(yōu)選為0.01～1.0μm，更優(yōu)選0.05～0.45μm。
作為膜過濾的形態(tài)，可以采用將過濾膜固定在殼內(nèi)做成模塊，以使膜的一次側(cè)和二次側(cè)隔離，并在模塊的一次側(cè)連接中和槽，在二次側(cè)連接泵這樣的形態(tài)。此外，也可以采用將模塊浸漬于中和槽內(nèi)的分離腐黑物后的廢水中的狀態(tài)進(jìn)行膜過濾的形態(tài)。進(jìn)一步，作為膜模塊，也可以使用在過濾膜的下方設(shè)置洗滌膜面用的曝氣裝置的模塊。作為上述曝氣裝置可以采用公知的裝置。
也可以將膜過濾器用作生物反應(yīng)槽使用，通過組合生物處理和膜分離處理的膜分離活性污泥處理除去有機(jī)物或氮分等的水質(zhì)污濁物質(zhì)。此時(shí)，生物處理可以是厭氧處理、無氧處理以及好氧處理的1種或2種以上的組合。
膜過濾器的后段中可以設(shè)置有用生物載體進(jìn)行處理的生物載體槽。此時(shí)，可以對(duì)載體適用活性碳。
實(shí)施例
(試驗(yàn)廢水的調(diào)制)
試驗(yàn)廢水的調(diào)制使用了通過焦炭化工序產(chǎn)生的廢水(煤加熱廢水)。在煤加熱廢水中添加氫氧化鈉將pH調(diào)整為11以上，利用空氣進(jìn)行曝氣除去一部分的NH4-N后，再調(diào)整pH，作為“試驗(yàn)廢水”。試驗(yàn)廢水的pH為6.2，含有110mg/L的NH4-N，CODCr為3900mg/L。試驗(yàn)廢水中的含有腐黑物的浮游物質(zhì)量為74mg/L。
含有腐黑物的浮游物質(zhì)的定量通過用孔徑為0.45μm的PVDF制膜(ミリポア公司制造)抽濾試驗(yàn)廢水，獲得原始的膜干燥重量和過濾后的膜干燥重量之間的差值而進(jìn)行。
(試驗(yàn)送回水和凈化水的調(diào)制)
對(duì)上述試驗(yàn)送回水邊保持冷藏以防止變質(zhì)邊沉淀處理1個(gè)月左右，通過除去上清，從而以“試驗(yàn)送回水”的形態(tài)獲得高濃度地含有含腐黑物的浮游物質(zhì)的廢水。將除去的上清作為“凈化水”。試驗(yàn)送回水中含腐黑物的浮游物質(zhì)的濃度為18170mg/L。此外，可以看作凈化水中實(shí)質(zhì)上不含有含腐黑物的浮游物質(zhì)。
[實(shí)施例1]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加5.0體積份的試驗(yàn)送回水和15.00體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為12mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝12.3)
[實(shí)施例2]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加2.5體積份的試驗(yàn)送回水和17.5體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為22mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝6.1)
[比較例1]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加20.0體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為59mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝0)
[比較例2]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加20.0體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為24mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝0)
[比較例3]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加10.0體積份的試驗(yàn)送回水和10.0體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為26mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝24.6)
[比較例4]
對(duì)100.0體積份的試驗(yàn)廢水添加20.0體積份的凈化水，攪拌，并測(cè)定停止攪拌后經(jīng)過24小時(shí)后的上清中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量，結(jié)果為24mg/L。
(試驗(yàn)送回水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量/試驗(yàn)廢水中的含有不溶化后的腐黑物的浮游物質(zhì)量＝49.1)
[結(jié)果總結(jié)]
在試驗(yàn)廢水中添加高濃度地含有含腐黑物的浮游物質(zhì)的試驗(yàn)送回水的實(shí)施例1和實(shí)施例2(相對(duì)于100.0體積份的試驗(yàn)廢水，試驗(yàn)送回水分別為5體積份、2.5體積份)，與未添加試驗(yàn)送回水的比較例2相比，靜置24小時(shí)后的浮游物質(zhì)量減少了。即，可知：通過向試驗(yàn)廢水中添加試驗(yàn)送回水，試驗(yàn)廢水中的浮游物質(zhì)的沉降速度加快，沉降變良好。
在試驗(yàn)廢水中大量添加試驗(yàn)送回水的比較例3和比較例4(相對(duì)于100.0體積份的試驗(yàn)廢水，試驗(yàn)送回水分別為10體積份、20體積份)，與未添加試驗(yàn)送回水的比較例2相比，靜置24小時(shí)后的浮游物質(zhì)量為同等以上，浮游物質(zhì)的沉降速度變慢，沉降不良。