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JP4253301B2 - Purification processing equipment - Google Patents
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Description

本発明は、浄化処理装置に関し、特に、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水であっても廃棄物の発生を抑制しつつ高効率に浄化することができる廃水浄化処理装置に関するものである。  The present invention relates to a purification treatment apparatus, and more particularly, to a wastewater purification treatment apparatus that can be purified with high efficiency while suppressing generation of waste even in wastewater containing organic pollutants at a high concentration.

近年、産業廃水や生活排水による河川或いは海洋の汚染が問題となっており、その廃水の浄化の手法が種々提案されている。排水中の汚濁物質を除去する方法としては、例えば、いわゆる活性汚泥法が一般的に使用されている。
活性汚泥法とは、廃水を浄化処理する活性(能力)を持った汚泥(微生物のかたまり)を使用する方法である。例えば、特開昭54−95973号公報には、大容積の浄化槽に廃水を導入し、この浄化槽内にシート状の合成樹脂膜を多数垂下させて並設する技術が記載されている。この技術によれば、有機汚濁物質を除去するバクテリアを合成樹脂膜に付着させ、廃水と広い面積で接触させることで、バクテリアが有機汚濁物質を除去して、廃水の水質が浄化される。
ここで、有機汚濁物質を除去する微生物を活性化させるための溶存酸素の供給は、通常、浄化槽内に気泡を発生させる方法で行っている。即ち、浄化槽の廃水中へ空気穴を多数設けたパイプを沈め、ポンプにより空気を注入することにより、排水中に気泡を発生させ、廃水中への溶存酸素により、生物的酸素要求量(いわゆる「BOD」)の低下を図るのである。
しかしながら、このように廃水中に気泡を発生させることにより、溶存酸素を微生物へ供給する手法では、廃水の汚濁が軽度の場合には問題ないが、有機汚濁物質などを高濃度で含む廃水の場合には、気泡と水(廃水)との界面に有機汚濁物質や微生物などが介在してしまい、気泡と水との接触が妨げられるという問題点があった。そのため、水への酸素の溶存効率が低下して、有効な微生物の活性化効果が得られなかった。
また、導入した溶存酸素の均一化や酸素による微生物の活性化を効率化させるためには、浄化槽内の廃水を攪拌することが好ましい。従来技術では、この攪拌に、エアーレーション攪拌を使用することが一般的であった。しかしながら、このエアーレーション攪拌では、低濃度微生物(5000ppm〜10000ppm・MLSS)の状態における処理では効果を発揮するが、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水の処理には効果的に適用することが困難であるという問題点があった。
この場合には、エアーレーション攪拌と機械的攪拌とを併用することも行われるが、それでも活性化の効果は十分でない。そのため、機械的攪拌による攪拌力をより大きくした場合には、フロック(活性汚泥)を破壊するおそれが生ずるという問題点があった。
更に、活性汚泥法では、廃水の浄化が終了した場合には、活性汚泥と廃水とを分離して、その廃水を浄化処理水として環境などへ排出する。この際の固液分離は、最終処理槽へ汚泥沈降槽(シックナー槽)を設け、この汚泥沈降槽で活性汚泥を沈降させることにより、浄化処理水を上澄み液として得る方法により行われる。そのため、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水の場合には、最終処理段階において大量の固形物(活性汚泥)を含むため、沈降速度との関係を考慮して、大規模な汚泥沈降槽を設置しなければならず、設備的にもスペース的にもコストが嵩むという問題点があった。
この固液分離を通過膜を使用して濾過手法により行う方法も検討されているが、上述のように、固形物が多い場合には、目詰まりが生じやすいため、頻繁なメンテナンスが必要となり、よって、通過膜の単独使用は経時的な処理条件の安定性を欠くという問題点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水であっても、広大な設置スペースや複雑な装置を不要とし、かつ、汚泥残滓等廃棄物の排出量を抑制しつつ、その廃水を高効率に浄化することができる浄化処理装置を提供することを目的としている。
In recent years, pollution of rivers or oceans by industrial wastewater or domestic wastewater has become a problem, and various methods for purifying the wastewater have been proposed. For example, a so-called activated sludge method is generally used as a method for removing pollutants in waste water.
The activated sludge method is a method that uses sludge (a mass of microorganisms) having activity (ability) for purifying wastewater. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-95973 describes a technique in which waste water is introduced into a large-capacity septic tank, and a large number of sheet-like synthetic resin films are suspended in the septic tank. According to this technique, bacteria that remove organic pollutants are attached to a synthetic resin film and brought into contact with waste water over a wide area, so that bacteria remove organic pollutants and purify the quality of waste water.
Here, the supply of dissolved oxygen for activating microorganisms that remove organic pollutants is usually performed by a method of generating bubbles in the septic tank. That is, by sinking a pipe with many air holes into the wastewater of the septic tank and injecting air with a pump, bubbles are generated in the wastewater, and dissolved oxygen in the wastewater causes biological oxygen demand (so-called `` BOD ") is reduced.
However, the method of supplying dissolved oxygen to microorganisms by generating bubbles in the wastewater in this way is not a problem when the wastewater is mildly polluted, but in the case of wastewater containing organic pollutants at a high concentration However, there is a problem in that organic pollutants and microorganisms are present at the interface between the bubbles and water (waste water), thereby preventing contact between the bubbles and water. Therefore, the dissolution efficiency of oxygen in water is reduced, and an effective microorganism activation effect cannot be obtained.
Moreover, in order to make the introduced dissolved oxygen uniform and to make the activation of microorganisms by oxygen efficient, it is preferable to stir the waste water in the septic tank. In the prior art, it is common to use aeration stirring for this stirring. However, this aeration agitation is effective in the treatment in the state of low-concentration microorganisms (5000 ppm to 10000 ppm · MLSS), but it is difficult to effectively apply it to the treatment of wastewater containing organic pollutants at a high concentration. There was a problem that.
In this case, aeration agitation and mechanical agitation are used in combination, but the activation effect is still not sufficient. Therefore, when the stirring force by mechanical stirring is increased, there is a problem that the floc (activated sludge) may be destroyed.
Further, in the activated sludge method, when the purification of waste water is completed, the activated sludge and the waste water are separated and the waste water is discharged to the environment as purified water. The solid-liquid separation at this time is performed by a method in which a sludge settling tank (thickener tank) is provided in the final treatment tank, and the activated sludge is allowed to settle in the sludge settling tank to obtain purified treated water as a supernatant liquid. Therefore, in the case of wastewater containing organic pollutants at a high concentration, a large-scale sludge settling tank is installed in consideration of the relationship with sedimentation speed because it contains a large amount of solids (activated sludge) in the final treatment stage. There is a problem that the cost increases in terms of equipment and space.
Although a method of performing this solid-liquid separation by a filtration technique using a passage membrane is also being studied, as described above, if there are many solids, clogging is likely to occur, so frequent maintenance is required, Therefore, the single use of the passage membrane has a problem that the processing conditions are not stable over time.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and even wastewater containing organic pollutants at a high concentration does not require a large installation space or complicated equipment, and is disposed of as sludge residue. It aims at providing the purification processing apparatus which can purify the wastewater highly efficiently, suppressing the discharge amount of a thing.

この目的を達成するために第1発明の浄化処理装置は、廃水が処理水として供給される浄化処理槽を備え、その浄化処理槽に供給された処理水の浄化処理を行うものであり、前記浄化処理槽から取水した処理水を加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下させることにより溶存酸素処理水を得ると共に、その得られた溶存酸素処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す溶存酸素供給装置と、前記浄化処理槽から処理水を取水してその処理水に含まれる微生物を殺傷すると共に、その微生物殺傷後の処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す微生物殺傷装置と、前記浄化処理槽内の処理水を攪拌して混合する混合攪拌装置と、前記浄化処理槽の処理水から微生物を含む固形物を通過膜により除去して浄化された処理水を通過させる通過膜装置とを備えている。
この第1発明の浄化処理装置によれば、廃水が処理水として浄化処理槽に供給されると、その処理水の浄化処理が浄化処理槽で行われる。
この場合、溶存酸素供給装置により浄化処理槽から取水された処理水は、加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下され、溶存酸素を多量に含む溶存酸素処理水として浄化処理槽へ送り戻される。その結果、浄化処理槽内には、微生物を活性化させるに十分な高濃度の溶存酸素が供給される。
また、微生物殺傷装置により浄化処理槽から取水された処理水は、その処理水内に含まれる微生物が殺傷され、浄化処理処理槽へ送り戻される。その結果、浄化処理槽には、殺傷された微生物が栄養源として補填され、微生物の活性化が促進されると共に、殺傷された微生物が分解され、浄化処理槽内の固形物が減量される。
そして、混合攪拌装置により浄化処理槽内の処理水が攪拌されると、処理水内に含まれる微生物と溶存酸素処理水と微生物殺傷後の処理水とが混合されて、微生物による浄化処理が促進される。その後、浄化処理槽内の処理水は、通過膜装置の通過膜を通過することにより、微生物を含む固形物が除去され、浄化された処理水として環境等に放出される。
第2発明の浄化処理装置は、第1発明の浄化処理槽において、前記微生物殺傷装置は、前記浄化処理槽から処理水を取水する取水装置と、その取水装置により取水された処理水へオゾンを溶解させて、その処理水に含まれる微生物を殺傷するオゾン溶解装置と、そのオゾン溶解装置によるオゾンの溶解により微生物が殺傷された処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す送水装置とを備えている。
第3発明の浄化処理装置は、第2発明の浄化処理装置において、前記微生物殺傷装置の送水装置は、前記微生物が殺傷された後の処理水を前記取水装置が処理水を取水する取水位置よりも浄化処理槽の上流側へ送り戻すように構成されている。
第4発明の浄化処理装置は、第2または第3発明の浄化処理装置において、前記浄化処理槽へ供給される処理水を一定量に調整する供給量調整装置を備え、その供給量調整装置は、貯留槽を備え、前記廃水が前記浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも多い場合にはその廃水を前記貯留槽に貯留すると共に、前記廃水が前記浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも少ない場合には前記貯留槽に貯留された廃水を処理水として供給することにより、前記浄化処理槽へ供給される処理水を一定量に調整するものであり、前記微生物殺傷装置の送水装置は、前記微生物が殺傷された後の処理水を前記供給調整装置の貯留槽へ送り戻すように構成されている。
第5発明の浄化処理装置は、第1から第4発明のいずれかの浄化処理装置において、前記溶存酸素供給装置は、前記溶存酸素処理水を前記浄化処理槽へ送り戻すためにその浄化処理槽に連通される送水パイプを備え、その送水パイプの吐出口は、前記溶存酸素処理水が前記浄化処理槽の底部に対して傾斜する方向へ向けて、かつ、その底部の略中央部へ向けて吐出されるように構成されている。
第6発明の浄化処理装置は、第5発明の浄化処理装置において、前記溶存酸素供給装置は、前記浄化処理槽から処理水を取水するためにその浄化処理槽に連通される取水パイプを備えており、その取水パイプの取水口は、前記浄化処理槽の底部に対して少なくとも前記送水パイプの吐出口よりも高い位置に設けられている。
第7発明の浄化処理装置は、第6発明の浄化処理装置において、前記取水パイプの取水口は、前記浄化処理槽の上面視において、前記送水パイプの吐出口の近傍に配設されている。
第8発明の浄化処理装置は、第1から第7発明のいずれかの浄化処理装置において、回転可能に構成されその回転力により前記浄化処理槽内の処理水を攪拌する攪拌翼と、その攪拌翼に回転駆動力を付与する駆動装置とを有する攪拌補助装置を備えている。
第9発明の浄化処理装置は、第1から第8発明の浄化処理装置において、前記浄化処理槽は、その底部の周縁部の少なくとも一部に屈曲面が形成されている。
第10発明の浄化処理装置は、第2から第9発明のいずれかの浄化処理装置において、前記微生物殺傷装置のオゾン溶解装置は、オゾン含有ガスが大気圧以上に加圧されて充填されるオゾン容器体を備え、そのオゾン容器体の上部には、前記取水装置により前記浄化処理槽から取水された処理水を前記オゾン容器体内へ流入させるための流入口が設けられると共に、前記オゾン容器体の底部には、前記流入口からオゾン容器体の底部に落下した処理水を前記送水装置を介して前記浄化処理槽へ送り戻すための流出口が設けられている。
第11発明の浄化処理装置は、第1から第10発明のいずれかの浄化処理装置において、前記溶存酸素供給装置は、酸素含有ガスが大気圧以上に加圧されて充填される酸素容器体を備え、その酸素容器体の上部には、前記浄化処理槽から取水された処理水を前記酸素容器体内へ流入させるための流入口が設けられると共に、前記酸素容器体の底部には、前記流入口から酸素容器体の底部に落下した処理水を前記浄化処理槽へ送り戻すための流出口が設けられている。
第12発明の浄化処理装置は、第10または第11発明の浄化処理装置において、前記オゾン容器体または酸素容器体の内部には、前記流入口の下方に複数の小孔が貫通形成された拡散板が配設されている。
第13発明の浄化処理装置は、第12発明の浄化処理装置において、前記拡散板は、互いに所定の間隔を隔てつつ複数枚が配設されており、それら各拡散板に貫通形成される複数の小孔の内の少なくとも一部は、前記処理水の落下方向視において、隣接する拡散板の小孔と重ならない位置に設けられている。
第14発明の浄化処理装置は、第1から第13発明のいずれかの浄化処理装置において、複数元素のミネラルを含有するミネラル接触材を有し、そのミネラル接触材に前記浄化処理槽から取水した処理水を接触させるミネラル供給装置と、そのミネラル供給装置のミネラル接触材に接触された処理水に磁気力を付与する磁石又はセラミックスを有し、その磁石又はセラミックスにより磁気力が付与された後の処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す磁気力付与装置とを備えている。
第15発明の浄化処理装置は、第1から第14発明のいずれかの浄化処理装置において、前記浄化処理槽から取水された処理水を貯留する汚泥貯留培養槽を備えており、その汚泥貯留培養槽には、微生物濃度が所定の基準値を超えた場合における前記浄化処理槽の処理水を貯留し得るように構成されている。
第16発明の浄化処理装置は、第1から第14発明のいずれかの浄化処理装置において、処理水を貯留する汚泥貯留培養槽と、浄化処理槽における処理水の微生物濃度が所定の濃度を超えた場合に、その浄化処理槽における処理水を取水して前記汚泥貯留培養槽に送水する濃縮時取水送水装置とを備えている。
第17発明の浄化処理装置は、第15発明の浄化処理装置において、前記汚泥貯留培養槽に貯留された処理水を取水して加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下させることにより溶存酸素処理水を得ると共に、その得られた溶存酸素処理水を前記汚泥貯留培養槽へ送り戻す培養槽用溶存酸素供給装置を備えている。
In order to achieve this object, the purification treatment apparatus of the first invention comprises a purification treatment tank to which waste water is supplied as treated water, and performs purification treatment of treated water supplied to the purification treatment tank, Dissolved oxygen supply that obtains dissolved oxygen treated water by dropping treated water taken from the purification treatment tank into the pressurized oxygen-containing gas atmosphere, and sends the obtained dissolved oxygen treated water back to the purification treatment tank. An apparatus, a microorganism killing apparatus that takes treated water from the purification treatment tank and kills microorganisms contained in the treated water, and sends back the treated water after the microorganism killing to the purification treatment tank, and the purification treatment tank A mixing and stirring device that stirs and mixes the treated water inside, and a passage membrane device that passes the purified treated water by removing the solid matter containing microorganisms from the treated water in the purification treatment tank by the passage membrane. Yes.
According to the purification treatment apparatus of the first aspect of the present invention, when waste water is supplied to the purification treatment tank as treated water, the treatment water is purified in the purification treatment tank.
In this case, the treated water taken from the purification treatment tank by the dissolved oxygen supply device is dropped into the pressurized oxygen-containing gas atmosphere and sent back to the purification treatment tank as dissolved oxygen treatment water containing a large amount of dissolved oxygen. . As a result, a high concentration of dissolved oxygen sufficient to activate microorganisms is supplied into the purification treatment tank.
The treated water taken from the purification treatment tank by the microorganism killing apparatus is killed by the microorganisms contained in the treated water and sent back to the purification treatment tank. As a result, the killed microorganisms are supplemented to the purification treatment tank as a nutrient source, the activation of the microorganisms is promoted, the killed microorganisms are decomposed, and the solid matter in the purification treatment tank is reduced.
Then, when the treated water in the purification treatment tank is stirred by the mixing and stirring device, the microorganisms contained in the treated water, the dissolved oxygen treated water, and the treated water after microbial killing are mixed, and the purification treatment by the microorganisms is promoted. Is done. Thereafter, the treated water in the purification treatment tank passes through the passage membrane of the passage membrane device, so that the solid matter containing microorganisms is removed, and the treated water is released to the environment as purified treatment water.
A purification treatment apparatus according to a second invention is the purification treatment tank according to the first invention, wherein the microbial killing apparatus is configured to take ozone into the treatment water taken from the purification treatment tank and the intake water taken by the intake apparatus. An ozone dissolving device that dissolves and kills microorganisms contained in the treated water, and a water feeding device that returns treated water in which microorganisms are killed by dissolving ozone by the ozone dissolving device to the purification treatment tank. .
The purification treatment apparatus of the third invention is the purification treatment apparatus of the second invention, wherein the water supply device of the microorganism killing device is from a water intake position where the water intake device takes the treated water after the microorganism has been killed. Is also configured to be sent back to the upstream side of the purification treatment tank.
A purification treatment apparatus according to a fourth aspect of the invention is the purification treatment apparatus according to the second or third aspect of the invention, further comprising a supply amount adjustment device that adjusts the treated water supplied to the purification treatment tank to a constant amount. And a storage tank, and when the waste water is larger than a certain amount to be supplied to the purification treatment tank, the waste water is stored in the storage tank, and the waste water is more than a certain amount to be supplied to the purification treatment tank. In the case where the amount is too small, the wastewater stored in the storage tank is supplied as treated water to adjust the treated water supplied to the purification treatment tank to a certain amount. The treated water after the microorganisms are killed is sent back to the storage tank of the supply adjusting device.
A purification treatment apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein the dissolved oxygen supply device is a purification treatment tank for sending the dissolved oxygen treated water back to the purification treatment tank. The discharge port of the water pipe is directed in a direction in which the dissolved oxygen-treated water is inclined with respect to the bottom of the purification treatment tank and toward the substantially central portion of the bottom. It is configured to be discharged.
A purification treatment apparatus according to a sixth aspect is the purification treatment apparatus according to the fifth aspect, wherein the dissolved oxygen supply device includes a water intake pipe communicated with the purification treatment tank in order to take treated water from the purification treatment tank. The intake port of the intake pipe is provided at a position higher than at least the discharge port of the water supply pipe with respect to the bottom of the purification treatment tank.
A purification treatment device according to a seventh aspect is the purification treatment device according to the sixth invention, wherein the intake port of the water intake pipe is disposed in the vicinity of the discharge port of the water supply pipe in a top view of the purification treatment tank.
A purification treatment apparatus according to an eighth invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the purification blade is configured to be rotatable and agitating blades for agitating the treated water in the purification treatment tank by the rotational force, and the agitation An agitation assisting device having a driving device for applying a rotational driving force to the blades is provided.
A purification treatment apparatus according to a ninth aspect is the purification treatment apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the purification treatment tank has a bent surface at least at a part of a peripheral edge portion of a bottom thereof.
A purification treatment apparatus according to a tenth aspect of the invention is the purification treatment apparatus according to any one of the second to ninth aspects, wherein the ozone dissolving device of the microorganism killing apparatus is ozone filled with an ozone-containing gas pressurized to an atmospheric pressure or higher. The ozone container body is provided with an inlet for allowing the treated water taken from the purification treatment tank by the water intake device to flow into the ozone container body at the top of the ozone container body. The bottom is provided with an outlet for sending the treated water dropped from the inlet to the bottom of the ozone container body back to the purification treatment tank through the water feeding device.
The purification treatment apparatus according to an eleventh aspect of the invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to tenth aspects of the invention, wherein the dissolved oxygen supply device has an oxygen container body filled with an oxygen-containing gas pressurized to atmospheric pressure or higher. An inlet for allowing treated water taken from the purification treatment tank to flow into the oxygen container body is provided at an upper portion of the oxygen container body, and the inlet port is provided at the bottom of the oxygen container body. Is provided with an outlet for sending the treated water that has fallen to the bottom of the oxygen container body back to the purification treatment tank.
The purification treatment apparatus according to a twelfth aspect of the invention is the diffusion treatment apparatus according to the tenth or eleventh aspect of the invention, wherein a plurality of small holes are formed through the ozone container body or oxygen container body below the inlet. A plate is provided.
A purification treatment apparatus according to a thirteenth aspect is the purification treatment apparatus according to the twelfth aspect, wherein a plurality of the diffusion plates are disposed with a predetermined distance from each other, and a plurality of diffusion plates are formed penetrating the diffusion plates. At least a part of the small holes is provided at a position that does not overlap with the small holes of the adjacent diffusion plates when the treated water is dropped.
A purification treatment apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, comprising a mineral contact material containing a mineral of a plurality of elements, and taking water from the purification treatment tank into the mineral contact material. A mineral supply device that contacts treated water, and a magnet or ceramic that applies magnetic force to the treated water that is in contact with the mineral contact material of the mineral supply device, and after the magnetic force is applied by the magnet or ceramics And a magnetic force applying device for returning treated water to the purification treatment tank.
A purification treatment apparatus according to a fifteenth aspect of the present invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, further comprising a sludge storage culture tank for storing treated water taken from the purification treatment tank. The tank is configured to be able to store treated water in the purification treatment tank when the microorganism concentration exceeds a predetermined reference value.
A purification treatment apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention is the purification treatment apparatus according to any one of the first to fourteenth aspects, wherein the sludge storage culture tank for storing the treated water and the microbial concentration of the treated water in the purification treatment tank exceed a predetermined concentration. In this case, a water intake / conveying device for concentration is provided to take in the treated water in the purification treatment tank and send it to the sludge storage culture tank.
A purification treatment apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention is the purification treatment apparatus according to the fifteenth aspect of the invention, wherein the treated water stored in the sludge storage culture tank is taken and dropped into a pressurized oxygen-containing gas atmosphere. A dissolved oxygen supply device for a culture tank is provided that obtains water and returns the obtained dissolved oxygen treated water to the sludge storage culture tank.

図1は、本発明の一実施の形態における浄化処理装置の構成図である。
図2は、酸素溶解装置を拡大して示した部分断面斜視図である。
図3は、浄化処理槽及び酸素溶解装置を模式的に示した部分断面図である。
図4は、ミネラル磁気装置の薬石塔及び磁化塔を拡大して示した部分断面図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a purification processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partial sectional perspective view showing the oxygen dissolving apparatus.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing the purification treatment tank and the oxygen dissolving apparatus.
FIG. 4 is an enlarged partial cross-sectional view showing the medicinal stone tower and the magnetizing tower of the mineral magnetic device.

符号の説明Explanation of symbols

1 浄化処理装置
2 原水貯留槽
3 流量調整装置
32 調整貯留槽(貯留槽)
4 浄化流路(浄化処理槽)
41a〜41c 浄化処理槽
41a1 屈曲面
42 液中膜槽(浄化処理槽の一部)
43 攪拌装置(攪拌補助装置)
46 送水装置(濃縮時取水送水装置の一部)
5 溶存酸素供給装置
5A〜5C 酸素溶解装置(溶存酸素供給装置の一部)
52 配管(取水パイプ)
52a ポンプ(取水パイプの取水口を含む)
52b 流入口
53 密閉耐圧容器(酸素容器体)
54 配管(送水パイプ、混合攪拌装置の一部)
54a 流出口
54b 吐出口(混合攪拌装置の一部)
56a,56b 拡散板
56a1,56b1 小孔
5D 酸素溶解装置(培養槽用溶存酸素供給装置の一部)
6 ミネラル磁気装置
62 薬石塔(ミネラル供給装置)
62c 薬石(ミネラル接触材)
64 磁化塔(磁気力付与装置)
64c セラミックス材(セラミックス)
64e 磁石
7 通過膜装置
71 通過膜ユニット(通過膜)
8 微生物殺傷装置
8A オゾン溶解装置
82 配管(取水装置の一部、流入口を含む)
82a ポンプ(取水装置の一部)
83 密閉耐圧容器(オゾン容器体)
84 配管(送水装置の一部、流出口を含む)
9 汚泥貯留培養槽
102 流量調整槽(濃縮時取水送水装置の一部)
104 配管(濃縮時取水送水装置の一部)
104a 制御装置(濃縮時取水送水装置の一部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Purification processing apparatus 2 Raw water storage tank 3 Flow volume adjustment apparatus 32 Adjustment storage tank (storage tank)
4 Purification flow path (Purification tank)
41a to 41c Purification treatment tank 41a1 Bent surface 42 Submerged film tank (a part of the purification treatment tank)
43 Stirring device (stirring assist device)
46 Water supply device (part of intake water supply device during concentration)
5 Dissolved oxygen supply devices 5A to 5C Oxygen dissolving device (part of dissolved oxygen supply device)
52 Piping (Intake pipe)
52a Pump (including intake of intake pipe)
52b Inlet 53 Sealed pressure vessel (oxygen container)
54 Piping (water pipe, part of mixing and stirring device)
54a Outlet 54b Discharge port (part of the mixing and stirring device)
56a, 56b Diffusers 56a1, 56b1 Small hole 5D Oxygen dissolving device (part of dissolved oxygen supply device for culture tank)
6 Mineral magnetic device 62 Medicinal stone tower (mineral supply device)
62c Medicinal stone (mineral contact material)
64 Magnetizing tower (Magnetic force applying device)
64c Ceramics (ceramics)
64e Magnet 7 Passing membrane device 71 Passing membrane unit (passing membrane)
8 Microorganism killing device 8A Ozone dissolving device 82 Piping (including part of water intake device, inlet)
82a Pump (part of water intake device)
83 Sealed pressure-resistant container (ozone container)
84 Piping (including part of water supply equipment, outlet)
9 Sludge storage culture tank 102 Flow rate adjustment tank (a part of the water intake and water supply device during concentration)
104 Piping (a part of the water intake system for concentration)
104a Control device (part of intake water supply device during concentration)

以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態における浄化処理装置1の構成図である。なお、図中では浄化流路4等を断面視して図示しており、また、図中の矢印は、浄化処理装置1における処理水の流れを示している。浄化処理装置1は、有機汚濁物質により汚染された産業廃水などの汚濁水(以下、「原水」と称す。)20の水質浄化を図るためのものである。
図1に示すように、浄化処理装置1は、原水20を貯留する原水貯留槽2と、その原水貯留槽2から取水した原水を後述する浄化流路4へ定量ずつ送水する流量調整装置3と、その流量調整装置3から送水された水を貯留する浄化流路4と、その浄化流路4等に貯留された処理水に酸素を溶解させる溶存酸素供給装置5と、浄化流路4に貯留された処理水にミネラルを供給して磁気力を付与するミネラル磁気装置6と、浄化流路4に貯留された処理水から固形物(活性汚泥)を除去して浄化された処理水を通過させる通過膜装置7と、浄化流路4に貯留された処理水に含まれる微生物を殺傷する微生物殺傷装置8と、余剰汚泥を貯留する汚泥貯留培養槽9とを主に備えている。
原水貯留槽2は、配管21を介して流入する原水20を貯留するための槽であり、図1に示すように、攪拌装置22を備えている。攪拌装置22は、回転可能に形成され処理水内に沈設される攪拌翼と、その攪拌翼に回転駆動力を付与するモータとを備えており、攪拌翼の回転力によって原水貯留槽2内の処理水を攪拌して、その液濃度を均一化する。なお、原水20は、産業廃水には限られず、例えば、河川や湖沼などから取水されるものであっても良い。
流量調整装置3は、原水貯留槽2の下流側に配設され、その原水貯留槽2から原水20を取水すると共に、その取水した原水20を後述する浄化流路4へ処理水として定量ずつ送水するための装置である。この流量調整装置3は、図1に示すように、流量調整槽31と調整貯留槽32とを主に備えており、これら流量調整槽31と調整貯留槽32とにより、浄化流路4へ処理水を定量ずつ送水するように構成されている。
流量調整槽31は、図1に示すように、原水貯留槽2から配管33及びポンプ33aを介して原水20を取水して、その取水した原水20を配管34を介して後述する浄化流路4へ定量ずつ連続的に供給するように構成されている。また、その定量を超えた溢流分については、調整貯留槽32へ配管35を介して送水して貯留するように構成されている。なお、浄化流路4への供給量は、浄化流路4の浄化処理能力(例えば、1時間当たり10トン)により設定される。
調整貯留槽32には、流量調整槽31から配管35を介して送水される溢流分の原水20に加え、図1に示すように、配管36を介して送水される希釈廃水38、及び、後述する微生物殺傷装置7から配管84を介して送水される処理水も貯留するように構成されており、原水貯留槽2から流量調整槽31への原水20の流入量が減少した場合には、その貯留する処理水を一対の配管37及びポンプ37aを介して流量調整槽31へ送水するように構成されている。
これにより、例えば、工場等からの原水20の排出が停止された場合でも、浄化流路4への処理水の供給量を定量に保つことができるので、浄化処理装置1の稼働を継続して、微生物の活動が低下することを抑制することができる。なお、希釈廃水38としては、例えば、地下水や水道水であっても良く、或いは、浄化処理装置1による浄化処理が終了した処理水として後述する貯留槽101に貯留される処理水100を再利用しても良い。
浄化流路4は、流量調整槽31から配管34を介して定量ずつ供給される処理水を一時的に貯留しつつ、その浄化処理を行うためのものであり、上流側(図1左側)から下流側(図1右側)へ複数段(本実施の形態では合計3段)に並設される浄化処理槽41a〜41cと、その浄化処理槽41a〜41cの下流側末端(図1右端)に並設される液中膜槽42とを備えている。
浄化流路4に供給された処理水は、各浄化処理槽41a〜41cを順に通過することにより、その有機汚濁物質が微生物により分解されると共に、液中膜槽42で固形物(活性汚泥)が除去され、後述する貯留槽101に貯留された後、浄化された処理水100として、環境へ排出されたり希釈水38として再利用される。
なお、各浄化処理槽41a〜41c及び液中膜槽42を区画する区画壁の高さは、図1に示すように、上流側(図1左側)から下流側(図1右側)へ向けて順に低くされており、浄化流路4へ供給された処理水が各区画壁を越えつつ(オーバーフローしつつ)各浄化処理槽41a〜41cを順に通過するように構成されている。但し、配管及びポンプを使用することにより、処理水が各浄化処理槽41a〜41cを順に通過するように構成しても良い。
浄化流路4には、溶存酸素供給装置5が設置されている。この溶存酸素供給装置5は、浄化流路4に貯留される処理水に酸素を溶け込ませ(溶解させ)て供給するためのものである。
ここで、有機汚濁物質や微生物を含む固形物(活性汚泥)を高濃度で含有する処理水への酸素の供給手法として、従来の浄化処理装置のように、処理水中に気泡を発生させる手法を採用した場合には、上述したように、処理水中に含まれる様々な物質が気泡の表面に付着して、酸素の溶解が不足する。そこで、本実施の形態における浄化処理装置1では、溶存酸素として酸素を供給する手法を採用することにより、処理水の物性によらずに一定量の酸素を効率良く供給し得るように構成されている。
即ち、処理水を細粒状の水滴に滴化した場合には、表面張力によって水が水滴の表面に配向される一方、固形物は水滴の中心部分に配向されるため、かかる処理水が高濃度に有機汚濁物質等を含有する場合でも、水滴の表面でより多くの酸素と接することができるので、より多くの酸素を効率良く溶け込ませることができる。
本実施の形態における溶存酸素供給装置5は、処理水中に酸素を溶け込ませるに際し、加圧、拡散、滞留、水量の四要素を考慮して、高濃度の酸素を処理液中へ高効率に溶け込ませることができるように構成されている。
具体的には、加圧下の酸素雰囲気中で処理水を拡散させることにより、処理水を細粒状の水滴に滴化して、酸素を高濃度に溶け込ませ、かかる処理水を一定期間容器内で滞留させて余分な気泡を除去する。この場合、浄化流路4内の処理水を大量に酸素雰囲気中に供給することにより、かかる浄化流路4全体としての処理水中の酸素の溶解量を増加させることができる。
例えば、加圧環境下で酸素を溶解し得る量としては、DO濃度(元の酸素溶存量)+10mg/Lの酸素溶存が可能となり、毎分1トンの供給水量であれば、その供給水量に対してDO濃度+10gの酸素溶解が可能となる。従って、水温が摂氏20度の場合には、1トンの水量に対して7.5L以上の酸素が溶解し、摂氏35度程度までは、処理水の汚濁の程度によらず、その処理水の酸素必要量に対応した酸素を溶存酸素として供給することができる。
以下、この溶存酸素供給装置5の詳細構成について説明する。溶存酸素供給装置5は、図1に示すように、酸素供給源51と、複数(本実施の形態では4個)の酸素溶解装置5A〜5Dとを主に備えている。なお、酸素溶解装置5A〜5Cは、それぞれ浄化処理槽41a〜41cに対応して設置されており、酸素溶解装置5Dは、後述する汚泥貯留培養槽8に対応して設置されている。
酸素溶解装置5A〜5Cは、図1に示すように、主に、各浄化処理槽41a〜41cの下流側(図1右側)から処理水を汲み上げる配管52と、汲み上げられた処理水に酸素を溶け込ませる密閉耐圧容器53と、酸素が溶け込んだ処理水(高濃度酸素溶存処理水)を各浄化処理槽41a〜41cの上流側(図1左側)へ送り戻す配管54とをそれぞれ備えている。
配管52は、図1に示すように、その一端にポンプ52aの吐出口が連結されており、ポンプ52aは、浄化処理槽41a〜41cの処理水中に沈設されている。また、配管52の他端は、密閉耐圧容器53の上部に連結されており、ポンプ52aの取水口から取水された処理水は、この配管52を介して、密閉耐圧容器53内へ汲み上げられる。
密閉耐圧容器53の頂部には、酸素を供給する酸素供給源51が配管55を介して連結されており、この配管55には、調整弁(例えば、電磁弁)等を有する制御装置55aが設けられている。この制御装置55aは、酸素供給源51から密閉耐圧容器53へ供給される酸素の圧力および供給量を調整して、密閉耐圧容器53内に貯留される処理水の溶存酸素量を所定の範囲内の値に保持するように制御する。
なお、酸素供給源51には、純酸素が圧入された高圧酸素ボンベを使用することが好ましい。純酸素を使用した場合には、空気を用いる場合と比較して、圧力条件が同じであれば、4.8倍の酸素を処理水中に溶解させることができる。また、酸素供給源51には、例えば、大気から酸素を取り出して、かかる酸素を加圧して供給することができる酸素濃縮装置などを使用しても良い。
ここで、図2を参照して、酸素溶解装置5A〜5Cの詳細構成について説明する。なお、各酸素溶解装置5A〜5Cの詳細構成は略同一であるため、ここでは、酸素溶解装置5Aを代表例として説明する。図2は、酸素溶解装置5Aを拡大して示した部分断面斜視図である。
密閉耐圧容器53は、図2に示すように、ステンレス鋼材や硬質剛性樹脂などの耐腐食性を有する材料で略中空円筒状に形成されると共に、その内部を大気圧以上に加圧しても破損することがないように耐圧性を有して構成されている。なお、ステンレス鋼材で構成する場合には、酸化防止のため、例えば、FRPなどによるコーティング処理を内部全域に施すことが好ましい。
密閉耐圧容器53の上部略中央には、図2に示すように、上述した酸素供給源51に一端側が連結される配管55の他端側が連結されている。そのため、酸素供給源51からの酸素の供給が開始されると、酸素供給源51から配管55を経由して密閉耐圧容器53内へ酸素が供給され、かかる酸素の供給により密閉耐圧容器53内が大気圧以上、即ち、略1気圧以上に加圧される。
なお、密閉耐圧容器53内の圧力は、圧力検出器(図示せず)により検出されており、この圧力検出器の検出結果を受けて、制御装置55a(図1参照)が酸素供給源51からの酸素供給量を調整することにより、略一定の圧力値に調整されている。
また、密閉耐圧容器53の上部右側には、図2に示すように、浄化処理槽41aから処理水を汲み上げる配管52の一端が連結されており、その配管52の流入口52bは、密閉耐圧容器53内へ向けて開口されている。配管52の他端には、上述したように、ポンプ52a(図1参照)が連結されており、そのポンプ52aにより浄化処理槽41aから汲み上げられた処理水は、配管52の流入口52bから密閉耐圧容器53内へ流入される。
配管52の流入口52bには、処理水滴化手段が設けられており、密閉耐圧容器53内へ流入する処理水が細粒状に滴化して落下するように構成されている。なお、処理水滴化手段としては、例えば、配管52の内径をノズル状に部分的に縮径する手法や、複数の小孔が穿設された蓋部材を流入口52bに覆設する手法が例示される。
更に、密閉耐圧容器53の上端左側には、図2に示すように、密閉耐圧容器53の底部に貯留された処理水を浄化処理槽41a(図1参照)へ送り戻すための配管54が設けられている。この配管54は、密閉耐圧容器53の底部へ向けて略垂直に延出されており、その下端には、密閉耐圧容器53の底部との間に所定の間隔を隔てつつ開口される流出口54aが設けられている。
密閉耐圧容器53の底部に貯留された処理水は、後述するように、密閉耐圧容器53内の圧力により、流出口54aから配管54内へ流入して、かかる配管54を介して浄化処理槽41aへ送り戻される。なお、配管54には、調整弁(図示せず)を有する流量調整手段が設けられており、密閉耐圧容器53から浄化処理槽41aへ送り戻す処理水(高濃度酸素溶存処理水)の送水量を任意に制御可能とされている。
一方、密閉耐圧容器53の上部には、図2に示すように、上下一対の拡散板56a,56bが配設されている。この一対の拡散板56a,56bは、上述した配管52の流入口52bの下方に所定の間隔を隔てて配設されており、かかる両拡散板56a,56bの対向面間にも所定の間隔が設けられている。これら拡散板56a,56bには、その厚さ方向に多数の小孔56a1,56b1が穿設されている。
拡散板56a,56bの外周部には、図2に示すように、複数(本実施の形態では4個)の突起部56a2,56b2が外方へ向けて突設されており、拡散板56a,56bは、この突起部56a2,56b2を密閉耐圧容器53の内周面に接続して、密閉耐圧容器53に固定されている。そのため、拡散板56a,56bと密閉耐圧容器53の内周との間には、突起部56a2,56b2の突出分だけ隙間が形成されている。
この拡散板56aによれば、上述した流入口52bから落下した処理水は、拡散板56aへの衝突により細粒状の水滴に滴化されつつ、その拡散板56aの各小孔56a1の縁部を伝って多数の水滴として下方へ滴下する。この拡散板56aから滴下した水滴は、更に落下して拡散板56bへ衝突すると共に、その拡散板56bの各小孔56b1の縁部を伝って更に微細な水滴となって、密閉耐圧容器53の底部へ落下される。
また、一方の拡散板56aの各小孔56a1は、水滴の落下方向視(図2上下方向視)において、他方の拡散板56bの各小孔56b1の穿設位置と重ならない位置にそれぞれ穿設されている。そのため、拡散板56の各小孔56b1を通過した水滴は、拡散板56bの各小孔56b1を素通りせずに、拡散板56bに衝突して密閉耐圧容器53の底部へ落下するので、この衝突により更に微細な水滴とすることができる。
上記のように構成された酸素溶解装置5Aによれば、酸素供給源51からの酸素の供給が配管55を介して開始されると、かかる酸素の供給により、密閉耐圧容器53内が大気圧以上に加圧される。その後、配管52の流入口52bから処理水が密閉耐圧容器53内へ流入されると、かかる処理水が落下して、拡散板56a,56bへ衝突すると共に各小孔56a1,56b1の縁部を伝って多数の水滴となって、下方へ滴下される。
このように、流入口52bから流入した処理水が拡散板56a,56bによって微細な水滴にされると、流入口52bから流入した処理水と密閉耐圧容器53内に充填される酸素との接触面積が拡大されるので、かかる処理水による酸素の溶解率を向上することができる。しかも、密閉耐圧容器53内は、酸素により加圧されているので、かかる加圧により密閉耐圧容器53内の処理水による酸素の溶解率を更に向上することができる。
その後、密閉耐圧容器53内に貯蔵される酸素を溶解した処理水は、図2に示すように、その水位が配管54の流出口54aより高くなると、その水面に加わる密閉耐圧容器53内の酸素の圧力により、配管54の流出口54a内へ圧入され、配管54内を浄化処理槽41aへ向けて流出される。その結果、浄化処理槽41aには、酸素が高濃度で溶存された処理水(高濃度溶存酸素処理水)が供給される。このように、酸素の供給を溶存酸素として行うことにより、従来の浄化処理装置のようにバブリングで行う場合と比較して、微生物を活性化させるのに十分な量の酸素を効率良く、しかも、浄化処理槽41a内の処理水中へ均一に供給することができる。
なお、図2に示すように、配管52が密閉耐圧容器53の上部右側へ連結される場合を説明したが、かかる配設位置は、密閉耐圧容器53の上部略中央部としても良い。拡散板56a,56bをより有効に使用して、処理水の滴化効率を向上することができる。また、密閉耐圧容器53内に2枚の拡散板56a,56bが配設される場合を説明したが、かかる拡散板の配設枚数は、1枚であっても良く、或いは、3枚以上であっても良い。更に、拡散板56a,56bの外周部は、密閉耐圧容器53の内周面に隙間なく密着されていても良い。
図1に戻って説明する。各浄化処理槽41a〜41cには、図1に示すように、攪拌装置43がそれぞれ設けられている。この攪拌装置43は、上述した原水貯留槽2に設置される攪拌装置22と同様に構成されるものであり、モータから付与される回転駆動力により攪拌翼を回転させ、かかる攪拌翼の回転力により各浄化処理槽41a〜41c内の処理水を攪拌する。
これにより、上述した流量調整槽31から配管34を介して流入される処理水と、上述した溶存酸素供給装置5(酸素溶解装置5A〜5C)から供給される溶存酸素を高濃度に含有する処理水と、各浄化処理槽41a〜41c内の微生物を含む固形物(活性汚泥)とが混合されるので、微生物と酸素との接触効率を向上して、かかる微生物の活性化を図ることでき、その結果、浄化流路4における浄化処理効率を向上することができると共に、微生物を含む固形物が各浄化処理槽41a〜41cの底部に滞留することを未然に防止することができる。
更に、本発明の浄化処理装置1によれば、攪拌装置43の回転力による機械的な攪拌だけでなく、上述した溶存酸素供給装置5から供給される処理水の水流を利用して、各浄化処理槽41a〜41c内に処理水の強制的な移動を形成することにより、その処理水を効率的に攪拌する攪拌方式も採用されている。ここで、かかる水流を利用した攪拌方式について、図3を参照して説明する。
図3は、浄化処理槽41a及び酸素溶解装置5Aを模式的に示した部分断面図である。なお、図中では、攪拌装置43や配管34,103等の図示が省略されている。
ここで、各浄化処理槽41a〜41c及び各酸素溶解装置5A〜5Cは、互いに同様に構成されているので、浄化処理槽41a及び酸素溶解装置5Aを代表例としてその構成について説明する。
浄化処理槽41aの処理水を密閉耐圧容器53へ汲み上げる配管52は、図2に示すように、その一端に連結されるポンプ52aの取水口が浄化処理槽41aの水深の略中間位置に沈設されるように構成されている。一方、密閉耐圧容器53内の酸素が溶け込んだ処理水を浄化処理槽41aへ送り戻す配管54は、浄化処理槽41aの底部へ向けてポンプ52aよりも低い位置まで延出されると共に、その端部が浄化処理槽41aの底部略中央部を指向する方向へ傾斜して形成されており、その傾斜部の先端が吐出口54bとされている。
よって、密閉耐圧容器53内の酸素が溶け込んだ処理水が配管54の吐出口54bから浄化処理槽41a内へ吐出されると、かかる吐出口54bから吐出された処理水は、浄化処理槽41aの底部に沿って略水平の水流を形成して、浄化処理槽41a内の処理水を強制的に移動させることができるので、処理水を効率的に攪拌して、処理水と溶存酸素と微生物を含む固形物(活性汚泥)との混合を確実に行うことができる。その結果、浄化処理槽41a内における微生物の分布を均一化して、その浄化処理効率を向上することができる。
また、浄化処理槽41aは、図3に示すように、その底部周縁部の全周に屈曲面41a1が形成されているので、浄化処理槽41a内の処理水が攪拌され、底部に沿って水流が形成された場合には、その底部周縁部(屈曲面41a1)における処理水の水流を円滑に流動させることができる。よって、微生物を含む固形物(活性汚泥)が攪拌されずに底部周縁部に残存することを抑制して、攪拌効率の向上を図ることができるので、浄化処理槽41a内における微生物の分布をより均一化して、その浄化処理効率のより一層の向上を図ることができる。
なお、配管54の吐出口54bは、その吐出方向が浄化処理槽41aの上流側から底部略中央部を指向するように構成されたが(図1参照)、下流側から底部略中央部を指向するようにしても良い。また、配管52のポンプ52aは、浄化処理槽41a内において、配管54の吐出口54bから離間する側の区画壁近傍に沈設されたが、配管54の吐出口54bの近傍に沈設しても良い。これにより、配管54の吐出口54bから吐出され、浄化処理槽41a内で十分に混合されていない処理水を配管52のポンプ52aが直接取水してしまうことを抑制することができる。
また、浄化処理槽41aの底部周縁部は、その屈曲面41a1が断面視円弧状に屈曲して形成されたが、平面上に屈曲して形成されていても良く、これらが組み合わされて形成されていても良い。この屈曲面41a1の大きさ(屈曲度合い)は、浄化処理槽41a〜41cの容量、攪拌装置の構成、剪断力、攪拌される処理水の粘度などの物性により適宜変更することが好ましい。
図1に戻って説明する。浄化流路4における2段目及び3段目の浄化処理槽41b,41cには、図1に示すように、送水装置44,45が設けられている。この送水装置44は、浄化処理槽41bの処理水を1段目の浄化処理槽41aへ送り戻すための装置であり、送水装置45は、浄化処理槽41cの処理水を2段目の浄化処理槽41bに送り戻すための装置である。これら送水装置44,45は、浄化処理槽41b,41c内に沈設されるポンプと、そのポンプにより取水された処理水を上流側(図1左側)の浄化処理槽41a,41bへ送水する配管とをそれぞれ備えている。
これら各送水装置44,45によれば、浄化流路4における処理水を下流側(図1右側))の浄化処理槽41b,41cから上流側(図1左側)の浄化処理槽41a,41bへ送り戻して、再度の浄化処理を行わせることができるので、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水であっても、限られた設置スペースで十分な浄化処理を行うことができると共に、並列される複数の浄化処理槽41a〜41cの処理密度の均一化を図ることができる。
なお、図1では、図面を簡略化して理解を容易とするために、送水装置44のポンプが浄化処理槽41bにおける処理水の通過方向(図1左右方向)略中央位置に配置されると共に、配管の吐出側が浄化処理槽41aの最下流側に配置されているが、送水装置44のポンプを浄化処理槽41bの最下流側(図1右側)に配置すると共に、送水装置44の配管吐出側を浄化処理槽41aの最上流側(図1左側)に配置することがより好ましい。送水装置45も同様である。これにより、浄化流路4を通過する処理水の通過時間が長時間化されるので、その分、微生物による活動時間を増加させることができ、かかる微生物による処理水の浄化処理をより一層促進させることができる。
浄化流路4における2段目の浄化処理槽41bには、ミネラル磁気装置6が設置されている。ミネラル磁気装置6は、浄化処理槽41bの上流側(図1左側)から処理水を汲み上げる配管61を備えており、この配管61の一端側が浄化処理槽41b内へ差し込まれている。この配管61にはポンプ61aが介設されており、このポンプ61aを作動させることにより、浄化処理槽41bの処理水が配管61を経由して薬石塔62及び磁化塔64へ供給され、ミネラルが供給されると共に磁気力が付与された後、配管65を経由して、浄化処理槽41bの下流側(図1右側)へ送り戻される。
ここで、図4を参照して、ミネラル磁気装置6の薬石塔62および磁化塔64の詳細について説明する。図4は、ミネラル磁気装置6の薬石塔62及び磁化塔64を拡大して示した部分断面図である。なお、図4では、薬石カゴ62dを構成する網状体の網目の一部、薬石カゴ24dに収容される多数の薬石62cの一部および磁化塔64内に充填される多数のセラミックス材64cの一部を省略して図示している。
薬石塔62は、図4に示すように、上述した配管62と連結される塔本体62aと、その塔本体62aの上部に被せられる天蓋板62bと、塔本体62aに設置される薬石62cと、その薬石62cを収容する薬石カゴ62dとを主に備えている。
塔本体62aは、図4に示すように、ステンレス鋼材や硬質合成樹脂などの耐腐食性を有する材料から略円筒状に形成されており、その上部に薬石カゴ62dを挿入するための開放面が形成されている。この開放面は、ステンレス鋼材や硬質合成樹脂などの耐腐食性を有する材料で形成された天蓋板62bにより閉封されている。なお、天蓋板62bと塔本体62aとの間には、シリコンスポンジなどの合成樹脂材料で形成されたパッキンが挟み込まれており、薬石塔62を通過する処理水が外部へ漏れ出ることを防止している。
塔本体62aの下部(図4下側)には、図4に示すように、上述した浄化処理槽41bに一端側が差し込まれる配管55の他端側が連結されており、その他端側が塔本体62aの外周壁に穿設される流入口62a1と連通されている。流入口62a1は、配管62により移送された処理水を薬石塔62の塔本体62a内へ流入させるための開口である。なお、この流入口62a1には、その縁部に網状体に構成されたメッシュ材が固着されている。
塔本体62aの上部(図4上側)には、図4に示すように、薬石塔62を通過した処理水を後述する磁化塔64へ移送するためのの配管63が連結されている。この配管63は、その一端側(図4右側)が後述する磁化塔64の外周壁に穿設される流入口64a2と連通されると共に、その他端側(図4左側)が塔本体62aの外周壁に穿設される流出口62a2と連通されている。流出口62a2は、薬石塔62を通過した処理水を後述する磁化塔64へ流出させるための開口である。また、流出口62a2は、上述した流入口62a1と同様に、その縁部に網状体に構成されたメッシュ材が固着されている。
塔本体62aの内部には、図4に示すように、複数元素のミネラルを含有した天然石で構成される多数の薬石62cを収容した薬石カゴ62dが複数段(本実施の形態では3段)に積み重ねられている。薬石62cは、薬石塔62を通過する処理水に複数元素のミネラルを供給するためのものであり、この薬石62cを構成する天然石は、処理水にイオン化(電離)して溶け込むことが可能な複数元素のミネラル(鉱物)を含有している。よって、薬石塔62内を通過する処理水が薬石62cと接触することにより、その処理水に複数元素のミネラルをイオン化した状態で溶け込ませることができるのである。
ところで、上記の薬石62cは、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、鉄(Fe)、カルシウム(Ca)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、硫黄(S)、リン(P)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、クロム(Cr)、バリウム(Ba)、ジルコニウム(Zr)、ストロンチウム(Sr)、ルビジウム(Rb)、イットリウム(Y)を主成分としている。
各薬石カゴ62dは、図4に示すように、ステンレス鋼材や硬質合成樹脂などの耐腐食性を有する材料で網状体に構成されており、その内部に上述した多数の薬石62cが収容されている。よって、流入口62a1から塔本体62a内へ流入した処理水は、各薬石カゴ62dを構成する網状体の網目から薬石カゴ62d内へ流入して、その薬石カゴ62d内に収容される薬石62cの隙間を通過することにより、これらの薬石62cと接触することができる。
次に、磁化塔64は、図4に示すように、薬石塔62と配管63を介して連結される塔本体64aと、その塔本体64aに被せられる天蓋板64bと、塔本体64a内を通過する処理水に磁気力を付与し且つ複数元素のミネラルを供給するために塔本体64a内に充填されるセラミックス材64cと、そのセラミックス材64cと共に塔本体64a内を通過する処理水に磁気力を付与する複数の磁石64eを支持する支持部材64dとを主に備えている。
塔本体64aは、図4に示すように、ステンレス鋼材や硬質合成樹脂などの耐腐食性を有する材料から略円筒状に形成されており、その上部にセラミックス64cを入れ込むための開放面が形成されている。この開放面は、ステンレス鋼材や硬質合成樹脂などの耐腐食性を有する材料で形成された天蓋板64bにより閉封されている。なお、天蓋板64bと塔本体64aとの間には、シリコンスポンジなどの合成樹脂材料で形成されたパッキンが挟み込まれており、磁化塔64を通過する処理水が外部へ漏れ出ることを防止している。
塔本体64aの上部に穿設された流入口64a1には、上述したように、配管63が連通されている。流入口64a4は、薬石塔62を通過した処理水を磁化塔64の塔本体64a内へ流入させるための開口である。なお、流入公64a1には、その縁部に網状体に構成されたメッシュ材が固着されている。
また、配管63は、塔本体64aの外周壁における奥側面(図4奥側面)に連結され、流入口64a1へ流入した処理水が塔本体64aの内壁に沿って廻りながら旋回して、塔本体64a内を流下(下降)するようにされている。よって、塔本体64a内へ流入した処理水は、塔本体64a内を上面視(図4上側から矢視)した場合に、塔本体64aの内壁に沿って時計方向(右回り方向)へ旋回しつつ流下される。このように、塔本体64a内へ流入された処理水を旋回させつつ塔本体64a内を通過させることにより、かかる処理水を単に塔本体64aの上部から下部へ略垂直に流下させる場合に比べて、かかる処理水が塔本体64a内を通過する際の通過距離を大きくすることができる。
このため、複数のセラミックス材64c及び磁石64eによる塔本体64a内を通過する処理水への磁気力の付与時間は増加されるので、かかる時間の増加により塔本体64a内を通過する処理水の磁化活性を促進させることができる。しかも、塔本体64aを通過する処理水の旋回により、かかる処理水とセラミックス材64cとの接触時間は増加されるので、その分、塔本体64a内を通過する処理水への複数元素のミネラルの添加を促進させることができる。
また、上記のように塔本体64a内を通過する処理水を旋回させることにより、かかる処理水の性質は、例えば、腐敗し難い性質や、生物の活動を活性化させる等の生物に良い影響を与える性質に変化される。
なお、磁化塔64は、水浄化装置1の設置場所が北半球である場合、塔本体64a内へ流入した処理水が上面視(図4上側から矢視)した塔本体64a内を時計方向(右回り方向)へ旋回しつつ流下するよう構成される一方、水浄化装置1の設置場所が南半球である場合、塔本体64a内へ流入した処理水が上面視した塔本体64a内を反時計方向(左回り方向)へ旋回しつつ流下するようにする構成される。
塔本体64aの下部には、図4に示すように、磁化塔64を通過した処理水を浄化処理槽41bへ送り戻すための配管65が連結されている。この配管63は、その一端側が浄化処理槽41b内へ差し込まれると共に(図1参照)、その他端側(図4左側)が塔本体64aの外周壁に穿設される流出口64a2と連通されている。流出口64a2は、磁化塔64を通過した処理水を配管65へ流出させるための開口である。なお、流出口64a2は、上述した流入口64a1と同様に、その縁部に網状体に構成されたメッシュ材が固着されている。
塔本体64aの内部には、複数元素のミネラルを含有した材料を焼き固めることにより略球体状に形成された複数のセラミックス材64cが充填されている。この複数のセラミックス材64cは、複数元素のミネラルを含有した材料を焼き固めて形成することにより磁性を帯びており、かかる複数のセラミックス材64cの磁性により塔本体64a内を通過する処理水に磁気力を付与することができる。
また、セラミックス材64cは、磁化塔64内を通過する処理水に複数元素のミネラルを供給するものでもある。即ち、セラミックス材64cは、処理水にイオン化(電離)して溶け込むことが可能な複数元素のミネラルを含有している。よって、磁化塔64内を通過する処理水がセラミックス材64cと接触することにより、その処理水に複数元素のミネラルをイオン化した状態で溶け込ませることができる。尚、セラミックス材64cは、上述した薬石62cとほぼ同一の成分の複数元素のミネラルを含有している。
また、磁化塔64の塔本体64a内には、その底板の略中央部分から天蓋板64bへ向けて略棒状の支持部材64dが立設されている。この支持部材64dは、複数の磁石64eを塔本体64aの底板側(図4下側)から天蓋板64bへ向けて略等間隔で並設しつつ支持するためのものである。この支持部材64dにより支持される複数の磁石64eは、その略中央に円形の開口が形成された略ドーナッツ状の永久磁石でそれぞれ構成されており、その開口に支持部材64dが貫入されている。
支持部材64dにより支持される複数の磁石64eによれば、その磁気力が磁化塔64を通過する処理水、即ち、薬石塔62の薬石62cや磁化塔64のセラミックス材64cによりイオン化した複数元素のミネラルが供給された処理水に作用する(付与される)ことにより、処理水に含まれる有機物を分解するのに適した微生物による有機物の分解や、かかる微生物の繁殖を促進させることができる。また、複数の磁石64eは、支持部材64dによって、塔本体64aの底板43a1側から天蓋板64bへ向けて、即ち、塔本体64a内を通過する処理水の下降方向(略垂直方向)へ略等間隔で並設されており、この磁石64eの配置により塔本体64a内を旋回して下降する水へ磁気力を強く作用させることができる。
図1に戻って説明する。磁化塔64に一端側が連結される配管65は、図1に示すように、その他端側が浄化処理槽41bの下流側へ差し込まれている。よって、上述したミネラル磁気装置6によりミネラルが供給され磁化力が付与された処理水は、そのミネラル磁気装置6から配管65を介して浄化処理槽41bへ送り戻される。
浄化流路4に供給され各浄化処理槽41a〜41cを順に通過した処理水は、最終的には、浄化流路4の最下流側(図1右側)に位置する液中膜槽42に到達する。液中膜槽42には、図1に示すように、通過膜装置7と、微生物殺傷装置8と、送水装置46とが主に設けられている。
通過膜装置7は、液中膜槽42に貯留される処理水から固形物(活性汚泥)を除去して浄化された処理水を通過させる固液分離手段として構成されるものであり、処理水を濾過する通過膜ユニット71と、その通過膜ユニット71を洗浄する洗浄装置72と、通過膜ユニット71を通過した処理水を貯留槽101へ送水する配管73とを主に備えている。
通過膜ユニット71は、微小な通過孔が多数形成された多数枚の膜エレメント(図示せず))を膜ケース(図示せず)内にセットして構成されており、図1に示すように、液中膜槽42の処理水中に沈設されている。なお、本実施の形態では、膜エレメントに形成される通過孔の孔内径が平均で略0.4μmとされている。
洗浄装置72は、通過膜ユニット71へ圧縮空気を供給するためのものであり、その一端側が通過膜ユニット71の下部(図1下側)に連結されている。洗浄装置72の他端側には送風装置としてのブロワが連結されており、このブロワを作動させることにより、通過膜ユニット71の下部から圧縮空気を送風して、その通過膜ユニット71の膜ケース内へ大量の気泡を発生させるように構成されている。よって、かかる気泡が膜エレメントの表面に接触し、振動と衝撃を与えながら上昇するため、微生物を含む固形物が洗浄除去され、膜エレメントの目詰まりが防止される。
また、通過膜ユニット71の上部には、図1に示すように、配管73が連結されている。配管73には、ポンプ73aが介設されており、このポンプ73aを作動させることにより、通過膜ユニット71の膜エレメントで濾過された処理水を引き抜いて、その引き抜いた処理水を配管73を介して貯留槽101へ送水可能に構成されている。
その結果、液中膜槽42内の処理水は、通過膜ユニット71の膜エレメントを通過することにより、微生物を含む固形物(活性汚泥)が除去され、配管73及びポンプ73aにより貯留槽101へ送水され貯水される。そして、浄化された処理水100として、例えば、環境へ排出されたり、希釈廃水38として再利用するべく上述した調整貯留槽32へ送り戻される。また、通過膜ユニット71により除去された微生物を含む固形物(活性汚泥)は、液中膜槽42内に放出される。
微生物殺傷装置8は、上述した通過膜装置7で除去され液中膜槽42内へ放出された微生物を殺傷して、補填栄養源として再利用するための装置であり、図1に示すように、上述した通過膜装置7と共に液中膜槽42に設置されている。この微生物殺傷装置8は、オゾン発生装置81とオゾン溶解装置8Aとを主に備えている。
オゾン溶解装置8Aは、図1に示すように、液中膜槽42から処理水を汲み上げる配管82と、その汲み上げられた処理水にオゾンを溶け込ませて微生物を殺傷する密閉耐圧容器83と、その微生物が殺傷された後の処理水を調整貯留槽32へ送水する配管84とを主に備えている。
配管82は、図1に示すように、その一端にポンプ82aの吐出口が連結されており、ポンプ82aは、液中膜槽42の処理水中に沈設されている。また、配管82の他端は、密閉耐圧容器83の上部に連結されており、ポンプ82aの取水口から取水された処理水は、この配管82を介して、密閉耐圧容器83内へ汲み上げられる。
密閉耐圧容器83の頂部には、オゾンガスを発生するオゾン発生装置81が配管85を介して連結されており、この配管85には、調整弁(例えば、電磁弁)等を有する制御装置85aが設けられている。この制御装置85aは、オゾン発生装置81から密閉耐圧容器83へ供給されるオゾンガスの圧力および供給量を調整して、密閉耐圧容器83内に貯留される処理水へのオゾンガスの溶解量を所定の範囲内の値に保持するように制御する。
密閉耐圧容器83内の圧力は、圧力検出器(図示せず)により検出されており、この圧力検出器の検出結果を受けて、制御装置85aがオゾン発生装置81からのオゾンガス供給量を調整することにより、大気圧以上、即ち、略1気圧以上の略一定の圧力値に調整される。なお、オゾン発生装置81によるオゾンの生成機構としては、例えば、光化学反応、電解反応、放電反応、放射線反応等を利用した公知の機構のいずれを採用したものであっても良い。
ここで、オゾン溶解装置8Aは、上述した酸素溶解装置5A〜5C(図2参照)と略同一に構成されている。そのため、以下においては、オゾン溶解装置8Aの詳細構成について、図2を参照しつつ説明する。
オゾン溶解装置8Aにおける密閉耐圧容器83は、上述した酸素溶解装置5Aにおける密閉耐圧容器83と同様に、ステンレス鋼材や硬質剛性樹脂などの耐腐食性を有する材料で略中空円筒状に形成されると共に、その内部を大気圧以上に加圧しても破損することがないように耐圧性を有して構成されている(図2参照)。
オゾン溶解装置8Aにおける配管52の流入口には、上述した酸素溶解装置5A〜5Cにおける配管52の流入口52bと同様に、処理水滴化手段が設けられており、密閉耐圧容器83内へ流入する処理水が細粒状に滴化して落下するように構成されている(図2参照)。
また、オゾン溶解装置8Aにおける配管84は、上述した酸素溶解装置5A〜5Cにおける配管54と同様に、密閉耐圧容器83の底部へ向けて略垂直に延出されており、その下端には、密閉耐圧容器83の底部との間に所定の間隔を隔てつつ開口される流出口が設けられている(図2参照)。
よって、密閉耐圧容器83の底部に貯留された処理水は、上述した酸素溶解装置5A〜5Cの場合と同様に、密閉耐圧容器83内の圧力により配管84内へ流入して、かかる配管54を介して流量調整槽32へ送水される。なお、配管84には、調整弁(図示せず)を有する流量調整手段が設けられており、密閉耐圧容器83から流量調整槽32へ送水する処理水の送水量を任意に制御可能とされている。
更に、密閉耐圧容器83内には、上述した酸素溶解装置5A〜5Cの拡散板56a,56bと同様に構成される上下一対の拡散板を備えており、配管82の流入口の下方に所定の間隔を隔てて配設されると共に、両拡散板の対向面間にも所定の間隔が設けられている。これら拡散板には、酸素溶解装置5A〜5Cにおける拡散板56a,56bと同様に、多数の小孔が穿設されると共に、外周部に突起部が突設されている(図2参照)。
上記のように構成されたオゾン溶解装置8Aによれば、オゾン発生装置81からのオゾンガスの供給が配管85を介して開始されると、かかるオゾンガスの供給により、密閉耐圧容器83内が大気圧以上に加圧される。その後、配管82の流入口から処理水が密閉耐圧容器83内へ流入されると、かかる処理水が落下して、拡散板へ衝突すると共に各小孔の縁部を伝って多数の水滴となって、下方へ滴下される。
このように、流入口から流入した処理水が拡散板によって微細な水滴にされると、その流入した処理水と密閉耐圧容器83内に充填されるオゾンガスとの接触面積が拡大されるので、かかる処理水によるオゾンガスの溶解率を向上することができ、しかも、密閉耐圧容器83内は、オゾンガスにより加圧されているので、かかる加圧により密閉耐圧容器83内の処理水によるオゾンガスの溶解率を更に向上することができる。その結果、処理水中の微生物を効率良く殺傷することができる。
その後、微生物が殺傷された処理水は、密閉耐圧容器83の底部に貯留され、その水位が配管84の流出口より高くなると、その水面に加わる密閉耐圧容器83内のオゾンガスの圧力により、配管84の流出口内へ圧入され、図1に示すように、配管84を経由して調整貯留槽32へ送水される。調整貯留槽32へ送水された処理水は、流量調整槽31から配管34を経由して浄化流路4へ補填栄養源として供給される。
このように、液中膜槽42から処理水を取水して、その処理水中の微生物を殺傷した後、補填栄養源として浄化流路4へ送り戻すことにより、微生物の活動が活性化され、浄化流路4における浄化処理効率を更に向上することができる。
また、浄化流路4における微生物が許容範囲以上に増殖した場合でも、その微生物の一部が殺傷され、栄養源として分解されることにより、他の微生物の活性化を図りつつも、浄化流路4における微生物を含む固形物(活性汚泥)の減量をも同時に図ることができ、その結果、浄化処理装置1全体としての処理後の汚泥残滓等廃棄物の排出量を減少することができる。
なお、オゾン溶解装置8Aにより微生物が殺傷された処理水の配管84による送水先は、必ずしも調整貯留槽32に限られず、例えば、調整貯留槽32に代えて、又は、調整貯留槽32と共に、浄化流路4(浄化処理槽41a〜41c)であっても良い。
送水装置46は、液中膜槽42の処理水を浄化処理槽41a、調整貯留槽32及び汚泥貯留培養槽9へ送り戻すための装置であり、図1に示すように、上述した通過膜装置7及び微生物殺傷装置8と共に液中膜槽42に設置されている。この送水装置46は、液中膜槽42内に沈設されるポンプを備え、そのポンプにより取水された処理水を後述する流量調整槽102へ送水するように構成されている。
流量調整槽102は、図1に示すように、送水装置46から送水される処理水を配管103,104を介して浄化処理槽41a及び調整貯留槽32のそれぞれへ定量ずつ連続的に供給するように構成されている。よって、浄化流路4における処理水を下流側(図1右側))の液中膜槽42から上流側(図1左側)の浄化処理槽41aへ送り戻して、再度の浄化処理を行わせることができるので、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水であっても、限られた設置スペースで十分な浄化処理を行うことができると共に、複数の槽が並設された浄化流路4の処理密度を均一化することができる。
ここで、本実施の形態における浄化処理装置1のように、処理水の浄化に微生物を使用する場合には、その浄化処理過程において、一定の微生物の増殖が避けられず、この微生物の増殖による処理の不均一や処理効率の低下、或いは、微生物を含む固形物(活性汚泥)の増加に伴う作業性の悪化を防止する必要がある。そのため、浄化流路4における活性汚泥濃度(以下、「MLSS濃度」と称す。)により算定される数値設定と連動させることにより、定期的に微生物を含む固形物(活性汚泥)を余剰汚泥として排出することが好ましい。
そこで、本実施の形態の浄化処理装置1は、MLSS濃度を計測するMLSS濃度計(図示せず)を液中膜槽42内に設け、そのMLSS濃度計により算定される濃度が既定の設定値を越えた場合に、液中膜槽42から余剰汚泥を汚泥貯留培養槽9へ排出するように構成されている。
具体的には、汚泥貯留培養槽9には、図1に示すように、流量調整槽102及び配管104を介して、液中膜槽42から取水された処理水が送水されるように構成されており、配管104には、電磁式の調整弁を有する制御装置104aが介設されている。この制御装置104aは、MLSS濃度計による測定結果が既定の設定値を越えている場合(濃度が濃い)には、配管104を開放して液中膜槽42から処理水を送水する一方、MLSS濃度計による測定結果が既定の設定値を下回る場合(濃度が薄い)には、配管104を遮断して液中膜槽42からの処理水の送水を禁止するように制御する。
その結果、汚泥貯留培養槽9には、MLSS濃度が既定の設定値を越えた場合における液中膜槽42の処理水だけが貯留されるので、かかる汚泥貯留培養槽9に貯留される処理水内の微生物を含む固形物(活性汚泥)を濃縮した状態とすることができる。よって、汚泥貯留培養槽9からは、濃縮された状態の処理水、即ち、余剰汚泥を取り出すことができるので、かかる余剰汚泥をそのまま脱水処理または廃棄処理することができる。従って、従来の浄化処理装置のように、余剰汚泥を取り出すために汚泥沈降槽や汚泥濃縮槽を別途設ける必要がないので、設備的・スペース的なコストの削減を図ることができる。
なお、汚泥貯留培養槽9には、図1に示すように、配管91及びポンプ91aが設けられており、これら配管91及びポンプ91aによって、汚泥貯留培養槽9に貯留される処理水(余剰汚泥)が次行程である圧縮槽92へ送られる。
また、汚泥貯留培養槽9には、図1に示すように、モータから付与される回転駆動力により攪拌翼を回転して処理水を攪拌する攪拌装置93が設けられると共に、溶存酸素供給装置5の酸素溶解装置5Dが設置されており、汚泥貯留培養槽9から汲み上げられた処理水が酸素が溶け込んだ処理水(高濃度酸素溶存処理水)として送り戻されるように構成されている。
その結果、汚泥貯留培養槽9の処理水が上述したように濃縮された状態であっても、その汚泥貯留培養槽9の処理水に含まれる微生物に酸素を供給して、その活動を活性化することができるので、悪臭の発生を抑制することができる。なお、酸素溶解装置5Dは、上述した酸素溶解装置5A〜5Cと同様に構成されるので、その各構成に酸素溶解装置5A〜5Cと同一の符号を付して、その説明を省略する。
ここで、液中膜槽42から汚泥貯留培養槽9へ処理水を送水するか否かは、制御装置104aがMLSS濃度計の測定結果に基づいて、配管104を開放または遮断することにより、自動的に行われるように構成されたが、配管104の開放および遮断の切り換え動作を操作者が手動で行うように構成しても良い。
このように、本実施の形態における浄化処理装置1によれば、処理水への酸素の供給を溶存酸素の形態で行うことができるので、有機汚濁物質を高濃度で含み、固形物が多い処理水に対しても、十分な量の酸素を供給して、微生物の活性化を促進することにより、浄化効率の向上を図ることができる。更に、微生物の活性化に伴って、処理水内の固形物が増加した場合でも、その処理水内の微生物の一部を殺傷して、補填栄養源として処理水内へ送り戻すことができるので、他の微生物を活性化しつつ、処理水内の固形物の減量をも同時に図ることができるのである。
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
例えば、本実施の形態における浄化処理装置1では、浄化流路4に3段の浄化処理槽41a〜41cが設置される場合を説明したが、必ずしも3段に限られるわけではなく、かかる設置段数を処理水の浄化処理条件等に応じて適宜増減することが好ましい。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a purification treatment apparatus 1 according to the present embodiment. In the figure, the purification flow path 4 and the like are shown in cross-section, and the arrows in the figure indicate the flow of treated water in the purification treatment apparatus 1. The purification treatment apparatus 1 is for purifying water quality of polluted water (hereinafter referred to as “raw water”) 20 such as industrial wastewater contaminated with organic pollutants.
As shown in FIG. 1, a purification treatment apparatus 1 includes a raw water storage tank 2 that stores raw water 20, and a flow rate adjustment apparatus 3 that feeds raw water taken from the raw water storage tank 2 to a purification flow path 4 to be described later in a fixed amount. The purification flow path 4 for storing the water sent from the flow rate adjusting device 3, the dissolved oxygen supply device 5 for dissolving oxygen in the treated water stored in the purification flow path 4, and the purification flow path 4 The mineral magnetic device 6 for supplying mineral to the treated water and applying magnetic force, and the treated water purified by removing solids (activated sludge) from the treated water stored in the purification flow path 4 are passed. It mainly includes a passage membrane device 7, a microorganism killing device 8 that kills microorganisms contained in the treated water stored in the purification flow path 4, and a sludge storage culture tank 9 that stores surplus sludge.
The raw water storage tank 2 is a tank for storing the raw water 20 flowing in via the pipe 21 and includes a stirring device 22 as shown in FIG. The stirring device 22 includes a stirring blade that is formed so as to be rotatable and is set in the treated water, and a motor that applies a rotational driving force to the stirring blade. Stir the treated water to make the liquid concentration uniform. The raw water 20 is not limited to industrial wastewater, and may be taken from, for example, a river or a lake.
The flow rate adjusting device 3 is disposed on the downstream side of the raw water storage tank 2 and draws the raw water 20 from the raw water storage tank 2 and feeds the collected raw water 20 to the purification channel 4 described later as treated water in a fixed amount. It is a device for doing. As shown in FIG. 1, the flow rate adjustment device 3 mainly includes a flow rate adjustment tank 31 and an adjustment storage tank 32, and the flow rate adjustment tank 31 and the adjustment storage tank 32 process the purification flow path 4. It is configured to feed water in a fixed amount.
As shown in FIG. 1, the flow rate adjustment tank 31 takes the raw water 20 from the raw water storage tank 2 through the pipe 33 and the pump 33 a, and the purified water flow path 4 to be described later through the pipe 34 through the pipe 34. It is configured to supply a fixed amount continuously to each other. Further, the overflow amount exceeding the fixed amount is configured to be sent to the adjusted storage tank 32 through the pipe 35 and stored. In addition, the supply amount to the purification flow path 4 is set by the purification processing capability of the purification flow path 4 (for example, 10 tons per hour).
In the adjustment reservoir 32, in addition to the overflow raw water 20 sent from the flow rate adjustment tank 31 via the pipe 35, as shown in FIG. 1, diluted waste water 38 sent via the pipe 36, and When the treated water sent from the microorganism killing apparatus 7 to be described later through the pipe 84 is also stored, when the inflow amount of the raw water 20 from the raw water storage tank 2 to the flow rate adjustment tank 31 decreases, The stored treated water is supplied to the flow rate adjusting tank 31 through a pair of pipes 37 and a pump 37a.
Thereby, for example, even when the discharge of the raw water 20 from the factory or the like is stopped, the amount of treated water supplied to the purification flow path 4 can be kept constant, so that the operation of the purification treatment apparatus 1 is continued. It is possible to suppress a decrease in the activity of microorganisms. The diluted waste water 38 may be, for example, ground water or tap water, or the treated water 100 stored in the storage tank 101 described later as treated water after the purification treatment by the purification treatment apparatus 1 is reused. You may do it.
The purification flow path 4 is for temporarily performing the purification process while temporarily storing the treated water supplied from the flow rate adjusting tank 31 through the pipe 34, and from the upstream side (left side in FIG. 1). The purification treatment tanks 41a to 41c arranged in parallel to the downstream side (right side in FIG. 1) in a plurality of stages (three stages in total in the present embodiment), and the downstream end (right end in FIG. 1) of the purification treatment tanks 41a to 41c And a submerged film tank 42 arranged side by side.
The treated water supplied to the purification flow path 4 sequentially passes through each of the purification treatment tanks 41a to 41c, whereby the organic pollutant is decomposed by microorganisms, and solid matter (activated sludge) in the submerged film tank 42. After being removed and stored in a storage tank 101 described later, the purified treated water 100 is discharged to the environment or reused as diluted water 38.
In addition, as shown in FIG. 1, the height of the partition wall which divides each purification processing tank 41a-41c and the submerged film tank 42 is from the upstream side (left side of FIG. 1) toward the downstream side (right side of FIG. 1). The treatment water supplied to the purification flow path 4 passes through the purification treatment tanks 41a to 41c in order while passing over the partition walls (overflowing). However, you may comprise so that treated water may pass through each purification treatment tank 41a-41c in order by using piping and a pump.
A dissolved oxygen supply device 5 is installed in the purification flow path 4. The dissolved oxygen supply device 5 is for supplying oxygen by dissolving (dissolving) oxygen in the treated water stored in the purification flow path 4.
Here, as a method of supplying oxygen to treated water containing solid matter (activated sludge) containing organic pollutants and microorganisms at a high concentration, a method of generating bubbles in the treated water as in conventional purification treatment equipment. When it is adopted, as described above, various substances contained in the treated water adhere to the surface of the bubbles, so that the oxygen is not sufficiently dissolved. Therefore, the purification treatment apparatus 1 according to the present embodiment is configured to efficiently supply a certain amount of oxygen regardless of the physical properties of the treated water by adopting a method of supplying oxygen as dissolved oxygen. Yes.
That is, when the treated water is dropped into fine water droplets, the surface tension causes water to be oriented on the surface of the water droplets, while the solid matter is oriented to the center of the water droplets. Even when an organic pollutant is contained in the water, it can come into contact with more oxygen on the surface of the water droplet, so that more oxygen can be efficiently dissolved.
The dissolved oxygen supply device 5 in the present embodiment dissolves high-concentration oxygen into the treatment liquid with high efficiency in consideration of four factors of pressurization, diffusion, stagnation, and amount of water when dissolving oxygen in the treatment water. It is configured to be able to be made.
Specifically, by diffusing the treated water in an oxygen atmosphere under pressure, the treated water is dropped into fine water droplets to dissolve the oxygen in a high concentration, and the treated water stays in the container for a certain period of time. Let the excess air bubbles be removed. In this case, by supplying a large amount of treated water in the purification channel 4 into the oxygen atmosphere, the amount of dissolved oxygen in the treated water as the entire purification channel 4 can be increased.
For example, the amount of oxygen that can be dissolved in a pressurized environment is that the DO concentration (original oxygen dissolved amount) + 10 mg / L of oxygen can be dissolved. On the other hand, oxygen dissolution with a DO concentration of +10 g is possible. Therefore, when the water temperature is 20 degrees Celsius, 7.5 L or more of oxygen dissolves with respect to the amount of water of 1 ton, and up to about 35 degrees Celsius, regardless of the degree of contamination of the treated water, Oxygen corresponding to the required oxygen amount can be supplied as dissolved oxygen.
Hereinafter, the detailed configuration of the dissolved oxygen supply device 5 will be described. As shown in FIG. 1, the dissolved oxygen supply device 5 mainly includes an oxygen supply source 51 and a plurality (four in the present embodiment) of oxygen dissolving devices 5A to 5D. The oxygen dissolving devices 5A to 5C are respectively installed corresponding to the purification treatment tanks 41a to 41c, and the oxygen dissolving device 5D is installed corresponding to a sludge storage culture tank 8 described later.
As shown in FIG. 1, the oxygen dissolving apparatuses 5 </ b> A to 5 </ b> C mainly supply oxygen to the pipe 52 that pumps up the treated water from the downstream side (right side of FIG. 1) of the purification treatment tanks 41 a to 41 c and the pumped treated water. A sealed pressure vessel 53 to be melted and a pipe 54 for returning treated water in which oxygen is dissolved (high concentration oxygen-dissolved treated water) to the upstream side (left side in FIG. 1) of the respective purification treatment tanks 41a to 41c are provided.
As shown in FIG. 1, the discharge port of the pump 52 a is connected to one end of the pipe 52, and the pump 52 a is set in the treated water of the purification treatment tanks 41 a to 41 c. The other end of the pipe 52 is connected to the upper part of the sealed pressure vessel 53, and the treated water taken from the water intake port of the pump 52a is pumped into the sealed pressure vessel 53 through the pipe 52.
An oxygen supply source 51 for supplying oxygen is connected to the top of the sealed pressure vessel 53 via a pipe 55, and a control device 55 a having an adjustment valve (for example, an electromagnetic valve) is provided in the pipe 55. It has been. The control device 55a adjusts the pressure and supply amount of oxygen supplied from the oxygen supply source 51 to the sealed pressure resistant container 53, so that the dissolved oxygen content of the treated water stored in the sealed pressure resistant container 53 falls within a predetermined range. Control to keep the value of.
The oxygen supply source 51 is preferably a high-pressure oxygen cylinder into which pure oxygen is injected. When pure oxygen is used, 4.8 times as much oxygen can be dissolved in the treated water as long as the pressure conditions are the same as when air is used. The oxygen supply source 51 may be, for example, an oxygen concentrator that can extract oxygen from the atmosphere and supply the oxygen under pressure.
Here, with reference to FIG. 2, the detailed structure of oxygen dissolving apparatus 5A-5C is demonstrated. In addition, since the detailed structure of each oxygen dissolving apparatus 5A-5C is substantially the same, 5 A of oxygen dissolving apparatuses are demonstrated as a typical example here. FIG. 2 is an enlarged partial sectional perspective view showing the oxygen dissolving device 5A.
As shown in FIG. 2, the hermetic pressure vessel 53 is formed into a substantially hollow cylindrical shape with a corrosion-resistant material such as stainless steel or hard rigid resin, and is damaged even if the inside is pressurized to atmospheric pressure or higher. It has a pressure resistance so as not to occur. In addition, when comprising with a stainless steel material, it is preferable to perform the coating process by FRP etc. in the whole inside region, for oxidation prevention.
As shown in FIG. 2, the other end side of the pipe 55 whose one end side is connected to the above-described oxygen supply source 51 is connected to the substantially upper center of the sealed pressure resistant vessel 53. Therefore, when supply of oxygen from the oxygen supply source 51 is started, oxygen is supplied from the oxygen supply source 51 via the pipe 55 into the sealed pressure resistant container 53, and the supply of oxygen causes the inside of the sealed pressure resistant container 53 to be filled. The pressure is increased to atmospheric pressure or higher, that is, approximately 1 atmospheric pressure or higher.
The pressure in the sealed pressure vessel 53 is detected by a pressure detector (not shown), and the control device 55a (see FIG. 1) receives the detection result of the pressure detector from the oxygen supply source 51. By adjusting the oxygen supply amount, the pressure is adjusted to a substantially constant pressure value.
Further, as shown in FIG. 2, one end of a pipe 52 for pumping up treated water from the purification treatment tank 41a is connected to the upper right side of the sealed pressure vessel 53, and an inlet 52b of the pipe 52 is connected to the sealed pressure vessel 53 is opened toward the inside. As described above, the pump 52a (see FIG. 1) is connected to the other end of the pipe 52, and the treated water pumped up from the purification treatment tank 41a by the pump 52a is sealed from the inlet 52b of the pipe 52. It flows into the pressure vessel 53.
A treated water droplet forming means is provided at the inlet 52b of the pipe 52, and the treated water flowing into the sealed pressure resistant vessel 53 is formed into fine particles and dropped. Examples of the treated water droplet forming means include a method of partially reducing the inner diameter of the pipe 52 in a nozzle shape, and a method of covering a cover member having a plurality of small holes on the inflow port 52b. Is done.
Further, as shown in FIG. 2, a pipe 54 is provided on the left side of the upper end of the sealed pressure resistant container 53 to send the treated water stored at the bottom of the sealed pressure resistant container 53 back to the purification treatment tank 41 a (see FIG. 1). It has been. The pipe 54 extends substantially vertically toward the bottom of the sealed pressure resistant container 53, and an outlet 54 a opened at a lower end thereof with a predetermined gap from the bottom of the sealed pressure resistant container 53. Is provided.
As will be described later, the treated water stored at the bottom of the sealed pressure vessel 53 flows into the pipe 54 from the outlet 54a due to the pressure in the sealed pressure vessel 53, and the purification treatment tank 41a through the pipe 54. Sent back to. The pipe 54 is provided with a flow rate adjusting means having an adjustment valve (not shown), and the amount of treated water (high concentration oxygen-dissolved treated water) sent back from the sealed pressure resistant vessel 53 to the purification treatment tank 41a. Can be arbitrarily controlled.
On the other hand, as shown in FIG. 2, a pair of upper and lower diffusion plates 56a and 56b are disposed on the upper portion of the sealed pressure vessel 53. The pair of diffusion plates 56a and 56b are disposed at a predetermined interval below the inlet 52b of the pipe 52 described above, and a predetermined interval is also provided between the opposing surfaces of the diffusion plates 56a and 56b. Is provided. A large number of small holes 56a1 and 56b1 are formed in the diffusion plates 56a and 56b in the thickness direction.
As shown in FIG. 2, a plurality of (four in the present embodiment) projections 56a2 and 56b2 project outwardly from the outer peripheral portions of the diffusion plates 56a and 56b. 56 b is fixed to the sealed pressure vessel 53 by connecting the projections 56 a 2 and 56 b 2 to the inner peripheral surface of the sealed pressure vessel 53. Therefore, a gap is formed between the diffusion plates 56a and 56b and the inner periphery of the sealed pressure resistant container 53 by the amount of protrusion of the protrusions 56a2 and 56b2.
According to the diffuser plate 56a, the treated water dropped from the inflow port 52b described above is dropped into fine water droplets by collision with the diffuser plate 56a, and the edges of the small holes 56a1 of the diffuser plate 56a are used. Along the way, it drops downward as a large number of water droplets. The water droplets dropped from the diffusion plate 56a further drop and collide with the diffusion plate 56b, and further become finer water droplets along the edge of each small hole 56b1 of the diffusion plate 56b. Dropped to the bottom.
Also, each small hole 56a1 of one diffusion plate 56a is formed at a position that does not overlap with the position where each small hole 56b1 of the other diffusion plate 56b is viewed in the direction of water drop falling (viewed in the vertical direction in FIG. 2). Has been. Therefore, the water droplets that have passed through the small holes 56b1 of the diffusion plate 56 do not pass through the small holes 56b1 of the diffusion plate 56b but collide with the diffusion plate 56b and fall to the bottom of the sealed pressure vessel 53. As a result, finer water droplets can be obtained.
According to the oxygen dissolving apparatus 5A configured as described above, when the supply of oxygen from the oxygen supply source 51 is started via the pipe 55, the supply of oxygen causes the inside of the sealed pressure resistant container 53 to be at atmospheric pressure or higher. Pressure. Thereafter, when the treated water flows into the sealed pressure vessel 53 from the inlet 52b of the pipe 52, the treated water falls and collides with the diffusion plates 56a and 56b, and at the edges of the small holes 56a1 and 56b1. Along with it, it becomes a large number of water droplets and drops downward.
Thus, when the treated water flowing in from the inlet 52b is made into fine water droplets by the diffusion plates 56a and 56b, the contact area between the treated water flowing in from the inlet 52b and oxygen filled in the sealed pressure vessel 53 Therefore, the oxygen dissolution rate in the treated water can be improved. Moreover, since the inside of the sealed pressure resistant container 53 is pressurized by oxygen, the dissolution rate of oxygen by the treated water in the sealed pressure resistant container 53 can be further improved by such pressurization.
Thereafter, the treated water in which the oxygen stored in the sealed pressure vessel 53 is dissolved, as shown in FIG. 2, when the water level becomes higher than the outlet 54a of the pipe 54, the oxygen in the sealed pressure vessel 53 added to the water surface. Is pressed into the outlet 54a of the pipe 54 and flows out of the pipe 54 toward the purification treatment tank 41a. As a result, treated water in which oxygen is dissolved at a high concentration (high concentration dissolved oxygen treated water) is supplied to the purification treatment tank 41a. Thus, by supplying oxygen as dissolved oxygen, compared with the case where bubbling is performed as in the conventional purification treatment apparatus, an amount of oxygen sufficient to activate microorganisms is efficiently obtained, It can supply uniformly to the treated water in the purification treatment tank 41a.
In addition, as shown in FIG. 2, the case where the pipe 52 is connected to the upper right side of the sealed pressure resistant container 53 has been described. By using the diffusion plates 56a and 56b more effectively, the efficiency of dropping the treated water can be improved. Further, the case where the two diffusion plates 56a and 56b are disposed in the sealed pressure resistant container 53 has been described. However, the number of the diffusion plates may be one, or three or more. There may be. Further, the outer peripheral portions of the diffusion plates 56 a and 56 b may be in close contact with the inner peripheral surface of the sealed pressure resistant container 53 without a gap.
Returning to FIG. As shown in FIG. 1, each of the purification treatment tanks 41 a to 41 c is provided with a stirring device 43. The stirring device 43 is configured in the same manner as the stirring device 22 installed in the raw water storage tank 2 described above, and rotates the stirring blade by the rotational driving force applied from the motor, and the rotational force of the stirring blade. Thus, the treated water in each of the purification treatment tanks 41a to 41c is stirred.
Thereby, the process water which flows in through the piping 34 from the flow volume adjustment tank 31 mentioned above and the dissolved oxygen supplied from the dissolved oxygen supply apparatus 5 (oxygen dissolving apparatus 5A-5C) mentioned above are contained in high concentration. Since water and solid matter (activated sludge) containing microorganisms in each of the purification treatment tanks 41a to 41c are mixed, the contact efficiency between the microorganisms and oxygen can be improved, and the microorganisms can be activated. As a result, the purification processing efficiency in the purification flow path 4 can be improved, and solid matter containing microorganisms can be prevented from staying at the bottom of each of the purification treatment tanks 41a to 41c.
Furthermore, according to the purification treatment apparatus 1 of the present invention, not only mechanical agitation by the rotational force of the agitation device 43 but also each purification using the water flow of the treated water supplied from the dissolved oxygen supply device 5 described above. An agitation method for efficiently agitating the treated water by forming forced movement of the treated water in the treatment tanks 41a to 41c is also employed. Here, the stirring method using this water flow is demonstrated with reference to FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing the purification treatment tank 41a and the oxygen dissolving device 5A. In addition, illustration of the stirring apparatus 43, piping 34, 103, etc. is abbreviate | omitted in the figure.
Here, since each purification treatment tank 41a-41c and each oxygen dissolution apparatus 5A-5C are comprised similarly, the structure is demonstrated by making the purification treatment tank 41a and the oxygen dissolution apparatus 5A into a representative example.
As shown in FIG. 2, the pipe 52 for pumping the treated water of the purification treatment tank 41a to the sealed pressure resistant vessel 53 has a water intake port of a pump 52a connected to one end thereof set at a substantially intermediate position of the water depth of the purification treatment tank 41a. It is comprised so that. On the other hand, the pipe 54 for returning the treated water in which the oxygen in the sealed pressure resistant vessel 53 is dissolved to the purification treatment tank 41a extends to a position lower than the pump 52a toward the bottom of the purification treatment tank 41a, and its end portion. Is formed so as to be inclined toward the substantially central portion of the bottom of the purification treatment tank 41a, and the tip of the inclined portion serves as a discharge port 54b.
Therefore, when the treated water in which the oxygen in the sealed pressure resistant vessel 53 is dissolved is discharged into the purification treatment tank 41a from the discharge port 54b of the pipe 54, the treated water discharged from the discharge port 54b is stored in the purification treatment tank 41a. Since a substantially horizontal water flow can be formed along the bottom and the treated water in the purification treatment tank 41a can be forcibly moved, the treated water is efficiently stirred to treat the treated water, dissolved oxygen and microorganisms. Mixing with the containing solid substance (activated sludge) can be performed reliably. As a result, the distribution of microorganisms in the purification treatment tank 41a can be made uniform, and the purification treatment efficiency can be improved.
In addition, as shown in FIG. 3, the purification treatment tank 41a has a bent surface 41a1 formed on the entire periphery of the bottom peripheral edge thereof, so that the treated water in the purification treatment tank 41a is agitated and the water flows along the bottom. Is formed, the water flow of the treated water at the peripheral edge of the bottom (bending surface 41a1) can be made to flow smoothly. Therefore, since it can suppress that the solid substance (active sludge) containing a microorganisms remains without stirring in a peripheral part of a bottom part, and improvement of stirring efficiency can be aimed at, distribution of microorganisms in purification processing tank 41a is made more. It can be made uniform and the purification efficiency can be further improved.
The discharge port 54b of the pipe 54 is configured such that the discharge direction is directed from the upstream side of the purification treatment tank 41a to the substantially central portion of the bottom (see FIG. 1), but is directed from the downstream side to the substantially central portion of the bottom portion. You may make it do. In addition, the pump 52a of the pipe 52 is set near the partition wall on the side away from the discharge port 54b of the pipe 54 in the purification treatment tank 41a, but may be set near the discharge port 54b of the pipe 54. . Thereby, it can suppress that the pump 52a of the piping 52 takes in directly the treated water discharged from the discharge outlet 54b of the piping 54, and not fully mixed in the purification treatment tank 41a.
Further, the bottom peripheral edge portion of the purification treatment tank 41a is formed by bending the bent surface 41a1 in an arc shape in cross section, but it may be formed by bending on a plane, or a combination thereof. May be. The size (degree of bending) of the bent surface 41a1 is preferably changed as appropriate according to physical properties such as the capacity of the purification treatment tanks 41a to 41c, the configuration of the stirring device, the shearing force, and the viscosity of the treated water to be stirred.
Returning to FIG. Water purification devices 44 and 45 are provided in the second and third purification treatment tanks 41b and 41c in the purification flow path 4, as shown in FIG. The water supply device 44 is a device for returning the treated water in the purification treatment tank 41b back to the first-stage purification treatment tank 41a, and the water supply device 45 is the second-stage purification treatment of treated water in the purification treatment tank 41c. It is an apparatus for sending it back to the tank 41b. These water feeding devices 44 and 45 are pumps set in the purification treatment tanks 41b and 41c, and pipes for supplying treated water taken by the pumps to the purification treatment tanks 41a and 41b on the upstream side (left side in FIG. 1). Each is equipped.
According to these water feeding devices 44 and 45, the treated water in the purification flow path 4 is transferred from the purification treatment tanks 41b and 41c on the downstream side (right side in FIG. 1) to the purification treatment tanks 41a and 41b on the upstream side (left side in FIG. 1). Since it can be sent back and purified again, even if it is wastewater containing organic pollutants at a high concentration, it can be sufficiently purified in a limited installation space and is paralleled. The processing density of the plurality of purification treatment tanks 41a to 41c can be made uniform.
In addition, in FIG. 1, in order to simplify drawing and to make it easy to understand, the pump of the water supply apparatus 44 is disposed at a substantially central position in the passing direction of the treated water (the left-right direction in FIG. 1) in the purification treatment tank 41b. Although the discharge side of the piping is arranged on the most downstream side of the purification treatment tank 41a, the pump of the water supply device 44 is arranged on the most downstream side (right side in FIG. 1) of the purification treatment tank 41b, and the piping discharge side of the water supply device 44 Is more preferably arranged on the most upstream side (left side in FIG. 1) of the purification treatment tank 41a. The same applies to the water supply device 45. Thereby, since the passage time of the treated water passing through the purification flow path 4 is lengthened, the activity time by the microorganism can be increased correspondingly, and the purification treatment of the treated water by the microorganism is further promoted. be able to.
A mineral magnetic device 6 is installed in the second-stage purification treatment tank 41 b in the purification flow path 4. The mineral magnetic device 6 includes a pipe 61 that pumps up treated water from the upstream side (left side in FIG. 1) of the purification treatment tank 41b, and one end side of the pipe 61 is inserted into the purification treatment tank 41b. The pipe 61 is provided with a pump 61a. By operating the pump 61a, the treated water in the purification treatment tank 41b is supplied to the medicinal stone tower 62 and the magnetizing tower 64 via the pipe 61, and the minerals are supplied. After being supplied and magnetic force is applied, it is sent back to the downstream side (right side in FIG. 1) of the purification treatment tank 41b via the pipe 65.
Here, with reference to FIG. 4, the detail of the medicinal tower 62 and the magnetizing tower 64 of the mineral magnetic device 6 is demonstrated. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the medicinal tower 62 and the magnetizing tower 64 of the mineral magnetic device 6 in an enlarged manner. In FIG. 4, a part of the mesh of the reticulate body constituting the medicinal stone cage 62 d, a part of the many medicinal stones 62 c accommodated in the medicinal stone cage 24 d, and one of the many ceramic materials 64 c filled in the magnetizing tower 64. The part is not shown in the figure.
As shown in FIG. 4, the medicinal stone tower 62 includes a tower main body 62a connected to the pipe 62 described above, a canopy plate 62b covered on the upper part of the tower main body 62a, a medicinal stone 62c installed on the tower main body 62a, A drug stone basket 62d that accommodates the drug stone 62c is mainly provided.
As shown in FIG. 4, the tower main body 62a is formed in a substantially cylindrical shape from a corrosion-resistant material such as stainless steel or hard synthetic resin, and has an open surface for inserting the medicinal stone basket 62d in the upper part thereof. Is formed. This open surface is sealed by a canopy plate 62b formed of a corrosion-resistant material such as stainless steel or hard synthetic resin. A packing made of a synthetic resin material such as silicon sponge is sandwiched between the canopy plate 62b and the tower main body 62a to prevent the treated water that passes through the stone tower 62 from leaking to the outside. ing.
As shown in FIG. 4, the other end side of the pipe 55 into which the one end side is inserted into the purification treatment tank 41b is connected to the lower part (lower side in FIG. 4) of the tower main body 62a, and the other end side is connected to the tower main body 62a. It communicates with an inflow port 62a1 formed in the outer peripheral wall. The inflow port 62 a 1 is an opening for allowing the treated water transferred by the pipe 62 to flow into the tower main body 62 a of the stone tower 62. In addition, the mesh material comprised by the net-like body is adhering to this edge 62a1 at the edge.
As shown in FIG. 4, a pipe 63 is connected to the upper portion (upper side of FIG. 4) of the tower main body 62 a for transferring the treated water that has passed through the medicated stone tower 62 to the magnetizing tower 64 described later. One end side (right side in FIG. 4) of this pipe 63 communicates with an inlet 64a2 drilled in the outer peripheral wall of the magnetizing tower 64 described later, and the other end side (left side in FIG. 4) is the outer periphery of the tower main body 62a. It communicates with the outlet 62a2 drilled in the wall. The outflow port 62a2 is an opening for allowing the treated water that has passed through the stone tower 62 to flow out to the magnetizing tower 64 described later. Moreover, the mesh material comprised by the net-like body is adhering to the edge of the outflow port 62a2 similarly to the inflow port 62a1 mentioned above.
Inside the tower main body 62a, as shown in FIG. 4, there are a plurality of stages (three stages in the present embodiment) of a medicinal stone basket 62d containing a number of medicinal stones 62c made of natural stones containing minerals of a plurality of elements. Are stacked. The medicinal stone 62c is for supplying minerals of a plurality of elements to the treated water passing through the medicinal stone tower 62, and a plurality of natural stones constituting the medicinal stone 62c can be ionized (ionized) and dissolved in the treated water. Contains elemental minerals. Therefore, when the treated water passing through the medicinal stone tower 62 comes into contact with the medicinal stone 62c, it is possible to dissolve the minerals of a plurality of elements in the treated water in an ionized state.
By the way, said medicinal stone 62c is, for example, silicon (Si), aluminum (Al), potassium (K), sodium (Na), iron (Fe), calcium (Ca), magnesium (Mg), titanium (Ti), Manganese (Mn), sulfur (S), phosphorus (P), zinc (Zn), lead (Pb), chromium (Cr), barium (Ba), zirconium (Zr), strontium (Sr), rubidium (Rb), Yttrium (Y) is the main component.
As shown in FIG. 4, each drug stone cage 62 d is formed in a net-like body with a corrosion-resistant material such as stainless steel material or hard synthetic resin, and the above-described many drug stones 62 c are accommodated therein. . Therefore, the treated water that has flowed into the tower main body 62a from the inlet 62a1 flows into the drug stone cage 62d from the mesh of the mesh body that constitutes each drug stone cage 62d, and the drug stone 62c accommodated in the drug stone basket 62d. By passing through the gap, it is possible to contact these drug stones 62c.
Next, as shown in FIG. 4, the magnetizing tower 64 passes through the tower main body 64a connected to the stone tower 62 via the pipe 63, a canopy plate 64b covering the tower main body 64a, and the tower main body 64a. The magnetic force is applied to the treated water that passes through the tower body 64a together with the ceramic material 64c and the ceramic material 64c filled in the tower body 64a in order to apply magnetic force to the treated water and supply minerals of a plurality of elements. It mainly includes a support member 64d that supports a plurality of magnets 64e to be applied.
As shown in FIG. 4, the tower main body 64a is formed in a substantially cylindrical shape from a corrosion-resistant material such as stainless steel or hard synthetic resin, and an open surface for inserting the ceramic 64c is formed on the upper part. Has been. This open surface is sealed with a canopy plate 64b formed of a corrosion-resistant material such as stainless steel or hard synthetic resin. A packing made of a synthetic resin material such as silicon sponge is sandwiched between the canopy plate 64b and the tower main body 64a to prevent leakage of treated water passing through the magnetizing tower 64 to the outside. ing.
As described above, the pipe 63 communicates with the inlet 64a1 formed in the upper part of the tower main body 64a. The inflow port 64a4 is an opening for allowing the treated water that has passed through the medicated stone tower 62 to flow into the tower main body 64a of the magnetizing tower 64. In addition, the mesh material comprised by the net-like body is adhering to the edge of the inflow public 64a1.
Further, the pipe 63 is connected to the back side surface (the back side surface in FIG. 4) of the outer peripheral wall of the tower main body 64a, and the treated water that has flowed into the inlet 64a1 turns while turning along the inner wall of the tower main body 64a. 64a is made to flow down (lower). Therefore, the treated water that has flowed into the tower main body 64a turns clockwise (clockwise) along the inner wall of the tower main body 64a when the inside of the tower main body 64a is viewed from above (as viewed from the upper side in FIG. 4). While flowing down. In this way, by passing the treated water that has flowed into the tower main body 64a through the tower main body 64a while swirling, the treated water is simply caused to flow substantially vertically from the upper part to the lower part of the tower main body 64a. The passing distance when such treated water passes through the tower body 64a can be increased.
For this reason, since the application time of the magnetic force to the treated water passing through the inside of the tower main body 64a by the plurality of ceramic materials 64c and the magnets 64e is increased, the magnetization of the treated water passing through the inside of the tower main body 64a due to the increase in such time. The activity can be promoted. In addition, the contact time between the treated water and the ceramic material 64c is increased by swirling the treated water passing through the tower body 64a, and accordingly, the multi-element minerals to the treated water passing through the tower body 64a are correspondingly increased. Addition can be facilitated.
In addition, by swirling the treated water passing through the tower main body 64a as described above, the properties of the treated water have a positive effect on the living organism such as, for example, the property that it is difficult to rot and the activity of the organism is activated. It is changed to the nature to give.
When the water purification device 1 is installed in the northern hemisphere, the magnetizing tower 64 is clockwise (rightward) in the tower main body 64a when treated water flowing into the tower main body 64a is viewed from above (as viewed from the upper side in FIG. 4). When the water purification apparatus 1 is installed in the southern hemisphere, the treated water flowing into the tower main body 64a is counterclockwise in the tower main body 64a as viewed from above (when the water purification device 1 is installed in the southern hemisphere). It is configured to flow down while turning counterclockwise.
As shown in FIG. 4, a pipe 65 for returning the treated water that has passed through the magnetizing tower 64 to the purification treatment tank 41b is connected to the lower portion of the tower body 64a. One end of the pipe 63 is inserted into the purification treatment tank 41b (see FIG. 1), and the other end (left side in FIG. 4) communicates with an outlet 64a2 drilled in the outer peripheral wall of the tower body 64a. Yes. The outlet 64 a 2 is an opening for allowing the treated water that has passed through the magnetizing tower 64 to flow out to the pipe 65. In addition, the mesh material comprised by the net-like body is adhering to the edge of the outflow port 64a2 similarly to the inflow port 64a1 mentioned above.
The tower body 64a is filled with a plurality of ceramic materials 64c formed in a substantially spherical shape by baking and hardening a material containing minerals of a plurality of elements. The plurality of ceramic materials 64c are magnetized by baking and solidifying a material containing minerals of a plurality of elements, and magnetic properties are generated in the treated water passing through the tower body 64a by the magnetism of the plurality of ceramic materials 64c. Power can be granted.
The ceramic material 64c also supplies minerals of a plurality of elements to the treated water that passes through the magnetization tower 64. That is, the ceramic material 64c contains a multi-element mineral that can be ionized (ionized) and dissolved in the treated water. Therefore, when the treated water passing through the inside of the magnetizing tower 64 comes into contact with the ceramic material 64c, the minerals of a plurality of elements can be dissolved in the treated water in an ionized state. The ceramic material 64c contains a multi-element mineral having substantially the same components as the above-described medicinal stone 62c.
Further, a substantially rod-shaped support member 64d is erected in the tower main body 64a of the magnetizing tower 64 from the substantially central portion of the bottom plate toward the canopy plate 64b. The support member 64d is for supporting a plurality of magnets 64e while being arranged in parallel at substantially equal intervals from the bottom plate side (lower side in FIG. 4) of the tower body 64a to the canopy plate 64b. The plurality of magnets 64e supported by the support member 64d are each composed of a substantially donut-shaped permanent magnet having a circular opening formed in the approximate center thereof, and the support member 64d is inserted into the opening.
According to the plurality of magnets 64e supported by the support member 64d, a plurality of elements ionized by the treated water whose magnetic force passes through the magnetizing tower 64, that is, the medicinal stone 62c of the medicinal tower 62 and the ceramic material 64c of the magnetizing tower 64. By acting on (providing to) the treated water supplied with minerals, it is possible to promote the decomposition of organic substances by microorganisms suitable for decomposing organic substances contained in the treated water and the propagation of such microorganisms. Further, the plurality of magnets 64e are substantially equalized by the support member 64d from the bottom plate 43a1 side of the tower body 64a toward the canopy board 64b, that is, in the descending direction (substantially vertical direction) of the treated water passing through the tower body 64a. The magnets 64e are arranged side by side, so that magnetic force can be exerted strongly on the water swirling and descending in the tower main body 64a.
Returning to FIG. As shown in FIG. 1, the pipe 65 whose one end is connected to the magnetizing tower 64 has the other end inserted into the downstream side of the purification treatment tank 41 b. Accordingly, the treated water to which the mineral is supplied by the mineral magnetic device 6 and to which the magnetizing force is applied is sent back from the mineral magnetic device 6 to the purification treatment tank 41b through the pipe 65.
The treated water supplied to the purification flow path 4 and sequentially passing through the purification treatment tanks 41a to 41c finally reaches the submerged film tank 42 located on the most downstream side (right side in FIG. 1) of the purification flow path 4. To do. As shown in FIG. 1, the submerged membrane tank 42 is mainly provided with a passage membrane device 7, a microorganism killing device 8, and a water feeding device 46.
The passage membrane device 7 is configured as a solid-liquid separation means that passes the purified treated water by removing solids (activated sludge) from the treated water stored in the submerged membrane tank 42, and the treated water. Is mainly provided with a passage membrane unit 71 that filters the passage membrane unit 71, a cleaning device 72 that cleans the passage membrane unit 71, and a pipe 73 that feeds treated water that has passed through the passage membrane unit 71 to the storage tank 101.
The passage membrane unit 71 is configured by setting a number of membrane elements (not shown) in which a large number of minute passage holes are formed in a membrane case (not shown). As shown in FIG. The submerged membrane tank 42 is submerged in the treated water. In the present embodiment, the average inner diameter of the through holes formed in the membrane element is approximately 0.4 μm.
The cleaning device 72 is for supplying compressed air to the passage membrane unit 71, and one end thereof is connected to the lower portion (lower side in FIG. 1) of the passage membrane unit 71. A blower as a blower is connected to the other end of the cleaning device 72. By operating this blower, compressed air is blown from the lower part of the passage membrane unit 71, and the membrane case of the passage membrane unit 71. It is configured to generate a large amount of bubbles therein. Therefore, since the bubbles come into contact with the surface of the membrane element and rise while giving vibration and impact, solid matter containing microorganisms is washed away, and clogging of the membrane element is prevented.
Moreover, as shown in FIG. 1, a pipe 73 is connected to the upper part of the passage membrane unit 71. A pump 73 a is interposed in the pipe 73. By operating this pump 73 a, the treated water filtered by the membrane element of the passage membrane unit 71 is drawn out, and the extracted treated water is passed through the pipe 73. Thus, the water can be supplied to the storage tank 101.
As a result, the treated water in the submerged membrane tank 42 passes through the membrane element of the passage membrane unit 71, so that the solid matter (active sludge) containing microorganisms is removed, and is transferred to the storage tank 101 by the pipe 73 and the pump 73a. Water is sent and stored. Then, the purified treated water 100 is, for example, discharged to the environment or sent back to the above-described adjusted storage tank 32 to be reused as the diluted waste water 38. Further, the solid matter (activated sludge) containing the microorganisms removed by the passage membrane unit 71 is discharged into the submerged membrane tank 42.
The microorganism killing device 8 is a device for killing the microorganisms removed by the passage membrane device 7 described above and released into the submerged membrane tank 42 and reusing it as a supplementary nutrient source, as shown in FIG. These are installed in the submerged membrane tank 42 together with the above-described passage membrane device 7. The microorganism killing apparatus 8 mainly includes an ozone generator 81 and an ozone dissolving apparatus 8A.
As shown in FIG. 1, the ozone dissolving apparatus 8A includes a pipe 82 for pumping up treated water from the submerged membrane tank 42, a sealed pressure vessel 83 for dissolving ozone by dissolving ozone in the pumped treated water, and its The pipe 84 mainly supplies the treated water after the microorganisms are killed to the adjusted storage tank 32.
As shown in FIG. 1, the discharge port of the pump 82 a is connected to one end of the pipe 82, and the pump 82 a is set in the treated water of the submerged membrane tank 42. The other end of the pipe 82 is connected to the upper portion of the sealed pressure vessel 83, and the treated water taken from the water intake port of the pump 82a is pumped into the sealed pressure vessel 83 through the pipe 82.
An ozone generator 81 that generates ozone gas is connected to the top of the sealed pressure vessel 83 via a pipe 85. The pipe 85 is provided with a control device 85a having an adjustment valve (for example, an electromagnetic valve). It has been. The control device 85a adjusts the pressure and supply amount of ozone gas supplied from the ozone generator 81 to the sealed pressure resistant vessel 83, and sets the amount of ozone gas dissolved in the treated water stored in the sealed pressure resistant vessel 83 to a predetermined value. Control to keep the value within the range.
The pressure in the sealed pressure vessel 83 is detected by a pressure detector (not shown), and the control device 85a adjusts the amount of ozone gas supplied from the ozone generator 81 in response to the detection result of the pressure detector. Thus, the pressure is adjusted to a substantially constant pressure value equal to or higher than atmospheric pressure, that is, approximately equal to or higher than 1 atmosphere. In addition, as an ozone production | generation mechanism by the ozone generator 81, you may employ | adopt any of the well-known mechanisms using a photochemical reaction, an electrolytic reaction, a discharge reaction, a radiation reaction etc., for example.
Here, the ozone dissolving device 8A is configured substantially the same as the oxygen dissolving devices 5A to 5C (see FIG. 2) described above. Therefore, in the following, a detailed configuration of the ozone dissolving apparatus 8A will be described with reference to FIG.
The sealed pressure vessel 83 in the ozone dissolving device 8A is formed in a substantially hollow cylindrical shape with a material having corrosion resistance such as stainless steel material and hard rigid resin, like the sealed pressure vessel 83 in the oxygen dissolving device 5A described above. In addition, it is configured to have pressure resistance so as not to be damaged even if the inside is pressurized to atmospheric pressure or higher (see FIG. 2).
As in the case of the inlet 52b of the pipe 52 in the oxygen dissolving apparatuses 5A to 5C described above, treated water droplet forming means is provided at the inlet of the pipe 52 in the ozone dissolving apparatus 8A and flows into the sealed pressure vessel 83. It is comprised so that treated water may be dropped into fine particles and fall (see FIG. 2).
Moreover, the piping 84 in the ozone dissolving device 8A is extended substantially perpendicularly toward the bottom of the sealed pressure vessel 83 in the same manner as the piping 54 in the oxygen dissolving devices 5A to 5C described above. An outlet opening is provided between the bottom of the pressure vessel 83 and a predetermined interval (see FIG. 2).
Therefore, the treated water stored at the bottom of the sealed pressure resistant vessel 83 flows into the pipe 84 by the pressure in the sealed pressure resistant vessel 83 as in the case of the oxygen dissolving apparatuses 5A to 5C described above. Then, the water is fed to the flow rate adjustment tank 32. The pipe 84 is provided with a flow rate adjusting means having an adjustment valve (not shown) so that the amount of treated water supplied from the sealed pressure vessel 83 to the flow rate adjusting tank 32 can be arbitrarily controlled. Yes.
Further, the sealed pressure vessel 83 is provided with a pair of upper and lower diffusion plates configured in the same manner as the diffusion plates 56a and 56b of the oxygen dissolving devices 5A to 5C described above. A predetermined interval is also provided between the opposing surfaces of both diffusion plates. Similar to the diffusion plates 56a and 56b in the oxygen dissolving devices 5A to 5C, these diffusion plates are provided with a large number of small holes and projecting portions on the outer peripheral portion (see FIG. 2).
According to the ozone dissolving apparatus 8A configured as described above, when the supply of ozone gas from the ozone generator 81 is started via the pipe 85, the supply of the ozone gas causes the inside of the sealed pressure resistant vessel 83 to be at atmospheric pressure or higher. Pressure. Thereafter, when the treated water flows into the sealed pressure resistant vessel 83 from the inlet of the pipe 82, the treated water falls and collides with the diffusion plate and becomes a large number of water droplets along the edge of each small hole. And dripped downward.
Thus, when the treated water that has flowed in from the inlet is made into fine water droplets by the diffusion plate, the contact area between the flowed treated water and the ozone gas filled in the sealed pressure resistant vessel 83 is increased, and thus The dissolution rate of ozone gas by the treated water can be improved, and the inside of the sealed pressure resistant vessel 83 is pressurized by the ozone gas, so that the ozone gas dissolution rate by the treated water in the sealed pressure resistant vessel 83 is increased by such pressurization. Further improvement can be achieved. As a result, microorganisms in the treated water can be efficiently killed.
Thereafter, the treated water in which microorganisms are killed is stored at the bottom of the sealed pressure vessel 83, and when the water level becomes higher than the outlet of the pipe 84, the pressure of the ozone gas in the sealed pressure vessel 83 applied to the water surface causes the pipe 84 to be discharged. As shown in FIG. 1, the water is fed into the adjusted storage tank 32 through the pipe 84. The treated water sent to the adjusted storage tank 32 is supplied from the flow rate adjusting tank 31 to the purification flow path 4 via the pipe 34 as a supplementary nutrient source.
In this way, after taking treated water from the submerged membrane tank 42 and killing microorganisms in the treated water, the microorganisms are activated and purified by sending them back to the purification flow path 4 as supplementary nutrient sources. The purification efficiency in the flow path 4 can be further improved.
Further, even when microorganisms in the purification channel 4 grow beyond the allowable range, some of the microorganisms are killed and decomposed as a nutrient source, so that other microorganisms can be activated while the purification channel 4 is activated. At the same time, the solid matter (activated sludge) containing microorganisms in 4 can be reduced, and as a result, the discharge amount of waste such as sludge residue after the treatment as the entire purification treatment apparatus 1 can be reduced.
In addition, the water supply destination by the piping 84 of the treated water in which microorganisms were killed by the ozone dissolving apparatus 8A is not necessarily limited to the adjusted storage tank 32. For example, instead of the adjusted storage tank 32 or along with the adjusted storage tank 32, purification is performed. The flow path 4 (purification process tank 41a-41c) may be sufficient.
The water feeding device 46 is a device for sending the treated water in the submerged membrane tank 42 back to the purification treatment tank 41a, the adjustment storage tank 32, and the sludge storage culture tank 9, and as shown in FIG. 7 and the microorganism killing device 8 are installed in the submerged membrane tank 42. The water feeding device 46 includes a pump that is set in the submerged membrane tank 42, and is configured to feed the treated water taken by the pump to a flow rate adjusting tank 102 described later.
As shown in FIG. 1, the flow rate adjusting tank 102 continuously supplies the treated water fed from the water feeding device 46 to each of the purification treatment tank 41 a and the adjusted storage tank 32 through the pipes 103 and 104. It is configured. Therefore, the treated water in the purification flow path 4 is sent back from the submerged film tank 42 on the downstream side (right side in FIG. 1) to the purification treatment tank 41a on the upstream side (left side in FIG. 1) to perform the purification process again. Therefore, even in wastewater containing organic pollutants at a high concentration, sufficient purification treatment can be performed in a limited installation space, and the treatment density of the purification flow path 4 in which a plurality of tanks are arranged in parallel Can be made uniform.
Here, when the microorganism is used for purification of the treated water as in the purification treatment apparatus 1 in the present embodiment, the growth of a certain microorganism is unavoidable in the purification treatment process, and this is caused by the growth of the microorganism. It is necessary to prevent deterioration in workability due to non-uniform treatment, a reduction in treatment efficiency, or an increase in solid matter (activated sludge) containing microorganisms. Therefore, solid matter (activated sludge) containing microorganisms is periodically discharged as excess sludge by interlocking with the numerical value calculated by the activated sludge concentration (hereinafter referred to as “MLSS concentration”) in the purification flow path 4. It is preferable to do.
Therefore, the purification treatment apparatus 1 of the present embodiment is provided with an MLSS concentration meter (not shown) for measuring the MLSS concentration in the submerged membrane tank 42, and the concentration calculated by the MLSS concentration meter is a predetermined set value. The excess sludge is configured to be discharged from the submerged membrane tank 42 to the sludge storage culture tank 9.
Specifically, as shown in FIG. 1, the sludge storage culture tank 9 is configured such that treated water taken from the submerged film tank 42 is fed through the flow rate adjustment tank 102 and the pipe 104. The piping 104 is provided with a control device 104a having an electromagnetic adjustment valve. When the measurement result by the MLSS densitometer exceeds a predetermined set value (the concentration is high), the control device 104a opens the pipe 104 and feeds treated water from the submerged membrane tank 42, while MLSS When the measurement result by the densitometer is lower than a predetermined set value (concentration is low), the piping 104 is blocked and control is performed to prohibit the supply of treated water from the submerged membrane tank 42.
As a result, since only the treated water in the submerged membrane tank 42 is stored in the sludge storage culture tank 9 when the MLSS concentration exceeds a predetermined set value, the treated water stored in the sludge storage culture tank 9 is stored. The solid (active sludge) containing the microorganisms inside can be made into a concentrated state. Therefore, since the treated water in a concentrated state, that is, surplus sludge can be taken out from the sludge storage culture tank 9, the surplus sludge can be dehydrated or discarded as it is. Therefore, unlike the conventional purification treatment apparatus, it is not necessary to separately provide a sludge settling tank or a sludge concentration tank in order to take out excess sludge, so that it is possible to reduce the cost in terms of facilities and space.
In addition, as shown in FIG. 1, the sludge storage culture tank 9 is provided with a pipe 91 and a pump 91a, and treated water (excess sludge) stored in the sludge storage culture tank 9 by the pipe 91 and the pump 91a. ) Is sent to the compression tank 92 which is the next stroke.
In addition, as shown in FIG. 1, the sludge storage culture tank 9 is provided with a stirring device 93 that rotates the stirring blade by a rotational driving force applied from a motor to stir the treated water, and the dissolved oxygen supply device 5. The oxygen dissolving apparatus 5D is installed so that the treated water pumped from the sludge storage culture tank 9 is sent back as treated water in which oxygen is dissolved (high-concentration oxygen-dissolved treated water).
As a result, even if the treated water in the sludge storage culture tank 9 is concentrated as described above, oxygen is supplied to the microorganisms contained in the treated water in the sludge storage culture tank 9 to activate the activity. Therefore, the generation of malodor can be suppressed. Since the oxygen dissolving device 5D is configured in the same manner as the oxygen dissolving devices 5A to 5C described above, the same reference numerals as those of the oxygen dissolving devices 5A to 5C are attached to the respective components, and the description thereof is omitted.
Here, whether or not the treated water is sent from the submerged membrane tank 42 to the sludge storage culture tank 9 is automatically determined by the control device 104a opening or shutting off the pipe 104 based on the measurement result of the MLSS densitometer. However, it may be configured such that the operator manually performs the switching operation of opening and shutting off the pipe 104.
Thus, according to the purification treatment apparatus 1 in the present embodiment, the supply of oxygen to the treated water can be performed in the form of dissolved oxygen, so that the treatment includes a high concentration of organic pollutants and a large amount of solid matter. Purification efficiency can also be improved by supplying a sufficient amount of oxygen to water to promote the activation of microorganisms. Furthermore, even if solids in the treated water increase with the activation of microorganisms, part of the microorganisms in the treated water can be killed and sent back into the treated water as a supplemental nutrient source. In addition, it is possible to simultaneously reduce the amount of solids in the treated water while activating other microorganisms.
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed.
For example, in the purification processing apparatus 1 according to the present embodiment, the case where the three stages of purification treatment tanks 41a to 41c are installed in the purification flow path 4 has been described. However, the number of installation stages is not necessarily limited to three. It is preferable to increase / decrease as appropriate according to the purification treatment conditions of the treated water.

第1発明の浄化処理装置によれば、溶存酸素供給装置を備えているので、浄化処理槽内の処理水への酸素供給を溶存酸素で行うことができる。よって、有機汚濁物質を高濃度で含み、固形物が多い処理水に対しても、十分な量の酸素を処理水へ供給することができるので、その分、微生物の活性化を促進して、浄化効率の向上を図ることができるという効果がある。
また、微生物殺傷手段を備えており、殺傷した微生物を補填栄養源として浄化処理槽の処理水へ送り戻すことができるので、微生物の活性化を促進して、浄化効率の更なる向上を図ることができるという効果がある。更に、微生物の活性化に伴って処理水内の固形物が増加した場合でも、その微生物の一部は微生物殺傷手段により殺傷され、栄養源として分解されるので、他の微生物の活性化を促進しつつ、処理水中の固形物の減量をも同時に達成することができるという効果がある。
その結果、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水の場合でも、上述した固形物の減量により、通過膜の目詰まりを防止することができるので、固液分離手段として通過膜(通過膜装置)を使用することができるという効果がある。よって、従来の浄化処理装置で必要とされた大規模な汚泥沈降槽等の設置を不要とすることができるので、その分、設備的・スペース的なコストの低減を図ることができるという効果がある。
第2発明の浄化処理装置によれば、第1発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、微生物殺傷装置は、浄化処理槽から取水した処理水にオゾンを溶解させて微生物を殺傷するように構成されているので、処理水中の微生物を効率良く殺傷することができると共に、その微生物を他の微生物の補填栄養源としての状態を維持したまま殺傷することができるという効果がある。その結果、殺傷した微生物を浄化処理槽へ送り戻して、他の微生物に分解させることができるので、微生物の活性化による浄化処理効率の向上と処理水中の固形物の減量とを同時に図ることができるという効果がある。
第3発明の浄化処理装置によれば、第2発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、微生物殺傷手段の送水装置は、微生物殺傷後の処理水を取水装置が処理水を取水する取水位置よりも浄化処理槽の上流側へ送り戻すように構成されているので、微生物の活性化を促進することができると共に、補填栄養源としての殺傷後微生物の供給先が一部に偏ることを防止して、浄化処理槽内における浄化処理の均一化を図ることができるという効果がある。
第4発明の浄化処理装置によれば、第2または第3発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、供給量調整装置によって、浄化処理槽へ供給される処理水の供給量を一定量に、即ち、その浄化処理槽の処理能力に応じた供給量に保つことができるので、処理負荷が過大となることを未然に防止して、最適な処理効率での浄化処理を安定して行うことができるという効果がある。
ここで、供給量調整装置は、貯留槽を備え、廃水が浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも多い場合には、その廃水を貯留槽に貯留すると共に、廃水が浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも少ない場合には貯留槽に貯留された廃水を処理水として供給することにより、浄化処理槽へ供給される処理水を一定量に調整するものである。そして、微生物殺傷装置の送水装置は、微生物殺傷後の処理水を供給量調整装置の貯留槽へ送り戻すように構成されている。
その結果、廃水の供給量が一定量より多い場合には、微生物殺傷後の処理水を貯留槽に貯留しておくことにより、廃水に含まれる有機汚濁物質と補填栄養源としての微生物殺傷後の処理水とが重ねて浄化処理槽へ供給されることを防止することができるので、浄化処理槽の処理水が栄養過多状態となることを抑制して、微生物の活動が阻害されることを抑制することができるという効果がある。
一方、廃水の供給量が一定量よりも少ない場合には、貯留槽に貯留された処理水、即ち、微生物殺傷後の処理水を補填栄養源として、浄化処理槽へ供給することができるので、浄化処理槽の処理水が栄養不足状態となることを抑制して、微生物の活動が停滞することを抑制することができるという効果がある。
第5発明の浄化処理装置によれば、第1から第4発明のいずれかの浄化処理装置の奏する効果に加え、溶存酸素供給装置の送水パイプは、その吐出口が浄化処理槽の底部に対して傾斜する方向へ、かつ、その底部の中央へ向けて溶存酸素処理水を吐出するように構成されているので、有機汚濁物質を高濃度に含む廃水の場合でも、かかる溶存酸素処理水の吐出により浄化処理槽内に水流を形成して、浄化処理槽の攪拌を効率良く行うことができるという効果がある。その結果、浄化処理槽内に導入される溶存酸素や微生物を含む固形物などを十分に混合して、微生物の活性化と浄化処理の均一化とを効率的に達成することができるという効果がある。
第6発明の浄化処理装置によれば、浄化処理槽から処理水を取水する取水パイプの取水口は、浄化処理槽の底部に対して、送水パイプの吐出口よりも高い位置に設けられているので、送水パイプからの溶存酸素処理水の吐出による攪拌作用で混合された後の処理水を取水することができ、その結果、例えば、浄化処理槽の底部に微生物を含む固形物が沈殿している場合でも、その固形物や浄化処理槽へ導入された処理水としての廃水、或いは、溶存酸素処理水を偏ることなく取水して、浄化処理を効率良く行うことができるという効果がある。
第7発明の浄化処理装置によれば、第6発明の浄化処理装置が奏する効果に加え、浄化処理槽から処理水を取水する取水パイプの取水口は、浄化処理槽の上面視において、送水パイプの吐出口の近傍に配設されているので、送水パイプからの溶存酸素処理水の吐出による攪拌作用で混合された後の処理水を取水することができ、その結果、例えば、送水パイプの吐出口から吐出された溶存酸素処理水を直接取水してしまうことが抑制できるので、微生物を含む固形物や浄化処理槽へ導入された処理水としての廃水、或いは、溶存酸素処理水を偏ることなく取水して、浄化処理を効率良く行うことができるという効果がある。
第8発明の浄化処理装置によれば、第1から第7発明のいずれかの浄化処理装置が奏する効果に加え、攪拌補助装置を備えているので、例えば、浄化処理槽へ供給される処理水の供給量に対して、溶存酸素処理装置がその浄化処理装置から取水して送り戻す溶存酸素処理水の送水量が少なく、その溶存酸素供給装置からの送水水流による攪拌作用だけでは、浄化処理槽内を十分に攪拌することができない場合であっても、かかる攪拌補助装置による攪拌力により、浄化処理槽における処理水の攪拌を補助して、その攪拌効率の向上を図ることができるという効果がある。
なお、このように、溶存酸素供給装置からの送水水流による攪拌と、攪拌補助装置による攪拌(攪拌翼による機械的攪拌)とを併用することにより、従来のエアーレーション攪拌を使用する場合のように、機械的攪拌の攪拌力を過大に設定する必要がないので、フロックを破壊することなく浄化処理槽内の処理水を攪拌することができるという効果がある。
第9発明の浄化処理装置によれば、第1から第8発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、浄化処理装置はその底部の周縁部の少なくとも一部に屈曲面が形成されているので、浄化処理槽における処理水を攪拌する場合には、その底部の周縁部における処理水を円滑に流動させることができるので、沈殿した固形物が底部の周縁部に残存することを抑制して、その分、攪拌効率の向上を図ることができるという効果がある。
第10発明の浄化処理装置によれば、第2から第9発明のいずれかの浄化処理装置が奏する効果に加え、微生物殺傷装置のオゾン溶解装置は、浄化処理槽から取水した処理水をオゾン容器体内へ水滴状に落下(滴下)させることにより、その落下する水滴を大気圧以上に加圧されたオゾン含有ガスと接触させることができ、その結果、処理水内の微生物を効率的に殺傷することができるといういう効果がある。
第11発明の浄化処理装置によれば、第1から第10発明のいずれかの浄化処理装置の奏する効果に加え、溶存酸素供給装置は、浄化処理槽から取水した処理水を酸素容器体内へ水滴状に落下(滴下)させることにより、その落下する水滴を大気圧以上に加圧された酸素含有ガスと接触させ、かかる水滴内へ酸素を高濃度で溶解させることができるといういう効果がある。
第12発明の浄化処理装置によれば、第10または第11発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、オゾン容器体または酸素容器体の内部へ流入口から流入された処理水は、その流入口の下方に配設される拡散板に貫通形成された小孔を通過することにより水滴となって容器体の内部を落下されるので、各容器体内を落下する水滴と各容器体内に充填されるオゾン又は酸素との接触面積を増大して、その水滴内の微生物の殺傷効率または水滴内への酸素の溶解率を向上させることができるという効果がある。
第13発明の浄化処理装置によれば、第12発明の浄化処理装置の奏する効果に加え、各拡散板の小孔は、処理水の落下方向視において、隣接する拡散板の小孔と重ならない位置に設けられているので、オゾン容器体または酸素容器体の内部へ流入口から流入された処理水は、各拡散板の小孔を通過する度に次の拡散板に衝突されるので、より細かな水滴となって容器体の内部を落下されると共に、その落下に長時間を要することとなるので、各容器体内を落下する水滴と各容器体内に充填されるオゾン又は酸素との接触面積、及び、接触時間を増大して、その水滴内の微生物の殺傷効率または水滴内への酸素の溶解率をより一層向上させることができるという効果がある。
第14発明の浄化処理装置によれば、第1から第13発明のいずれかの浄化処理装置の奏する効果に加え、磁気力付与装置により浄化処理槽から取水された処理水は、ミネラル接触材と接触することにより複数元素のミネラルがイオン化して溶け込み、かつ、そのイオン化したミネラルに磁石又はセラミックスの磁気力が付与されることにより、磁化活性化される。この磁化活性化によって、処理水を微生物による有機汚濁物質の分解や微生物の活性化に適した状態とすることができる。よって、例えば、単に微生物に廃水の有機汚濁物質を分解させる場合と比較して、微生物による有機汚濁物質の分解や、その微生物の活性化の促進を図ることができるという効果がある。
第15発明及び第16発明の浄化処理装置によれば、第1から第14発明のいずれかの浄化処理装置の奏する効果に加え、汚泥貯留培養槽には、微生物濃度が所定の基準値を超えた場合における浄化処理槽の処理水が貯留されるので、処理水内の固形物を濃縮した状態とすることができる。よって、かかる汚泥貯留培養槽からは、濃縮された状態の余剰汚泥を取り出すことができるので、かかる余剰汚泥をそのまま脱水処理又は廃棄処理をすることができるという効果がある。その結果、従来の浄化処理装置のように、余剰汚泥を取り出すために汚泥沈降槽や汚泥濃縮槽を別途設ける必要がないので、設備的・スペース的なコストを低減して、その分、浄化処理装置全体としての装置コストを低減することができるという効果がある。
第17発明の浄化処理装置によれば、第1から第14発明のいずれかの浄化処理装置の奏する効果に加え、汚泥貯留培養槽に貯留された処理水を取水して加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下させることにより得た溶存酸素処理水を汚泥貯留培養槽へ送り戻す培養槽用溶存酸素供給装置を備えているので、かかる汚泥貯留培養槽における処理水の固形物が濃縮された状態であっても、微生物の活性化を促進して、悪臭の発生を抑制することができるとという効果がある。
According to the purification treatment apparatus of the first invention, since the dissolved oxygen supply device is provided, oxygen supply to the treated water in the purification treatment tank can be performed with dissolved oxygen. Therefore, a sufficient amount of oxygen can be supplied to the treated water even in the case of treated water containing a high concentration of organic pollutants and containing a large amount of solids. There is an effect that the purification efficiency can be improved.
In addition, it is equipped with microorganism killing means, and the killed microorganisms can be sent back to the treatment water of the purification tank as a supplementary nutrient source, thereby promoting the activation of microorganisms and further improving the purification efficiency. There is an effect that can be. Furthermore, even if solids in the treated water increase with the activation of microorganisms, some of the microorganisms are killed by the microorganism killing means and decomposed as nutrient sources, thus promoting the activation of other microorganisms However, there is an effect that a reduction in the amount of solids in the treated water can be achieved at the same time.
As a result, even in the case of wastewater containing organic pollutants at a high concentration, clogging of the passage membrane can be prevented by reducing the solid matter described above, so that the passage membrane (passage membrane device) can be used as a solid-liquid separation means. There is an effect that it can be used. Therefore, the installation of a large-scale sludge settling tank or the like required by the conventional purification treatment apparatus can be made unnecessary, so that the cost of equipment and space can be reduced accordingly. is there.
According to the purification treatment apparatus of the second invention, in addition to the effects exhibited by the purification treatment apparatus of the first invention, the microorganism killing apparatus is configured to dissolve the ozone in the treated water taken from the purification treatment tank and kill the microorganisms. Therefore, the microorganisms in the treated water can be efficiently killed, and the microorganisms can be killed while maintaining the state as a supplementary nutrient source for other microorganisms. As a result, killed microorganisms can be sent back to the purification treatment tank and decomposed into other microorganisms, so that improvement of purification treatment efficiency by activation of microorganisms and reduction of solids in the treated water can be achieved simultaneously. There is an effect that can be done.
According to the purification treatment apparatus of the third invention, in addition to the effects exhibited by the purification treatment apparatus of the second invention, the water supply device of the microorganism killing means is from a water intake position where the water intake device for taking the treated water after the microorganism killing takes the treated water. Is also configured to send back to the upstream side of the purification tank, so that the activation of microorganisms can be promoted and the supply destination of microorganisms after killing as a supplementary nutrient source is prevented from being biased to a part. Thus, there is an effect that the purification treatment in the purification treatment tank can be made uniform.
According to the purification treatment apparatus of the fourth invention, in addition to the effect exhibited by the purification treatment apparatus of the second or third invention, the supply amount of the treated water supplied to the purification treatment tank by the supply amount adjusting device is set to a constant amount. That is, since the supply amount according to the treatment capacity of the purification treatment tank can be maintained, it is possible to prevent the treatment load from becoming excessive and to carry out the purification treatment with the optimum treatment efficiency stably. There is an effect that can be done.
Here, the supply amount adjusting device includes a storage tank, and when the waste water is larger than a certain amount to be supplied to the purification treatment tank, the waste water is stored in the storage tank and the waste water is supplied to the purification treatment tank. When the amount is smaller than the predetermined amount, the waste water stored in the storage tank is supplied as the treatment water, thereby adjusting the treatment water supplied to the purification treatment tank to a certain amount. And the water supply apparatus of the microorganism killing apparatus is configured to send the treated water after the microorganism killing back to the storage tank of the supply amount adjusting apparatus.
As a result, when the amount of wastewater supplied is greater than a certain amount, the treated water after microbial killing is stored in a storage tank, so that organic pollutants contained in the wastewater and microbial killing as a supplementary nutrient source can be stored. Since it is possible to prevent the treated water from being stacked and supplied to the purification treatment tank, the treatment water in the purification treatment tank is prevented from becoming over-nutritioned and the activity of microorganisms is inhibited. There is an effect that can be done.
On the other hand, when the supply amount of waste water is less than a certain amount, the treated water stored in the storage tank, that is, the treated water after killing the microorganisms can be supplied to the purification tank as a supplementary nutrient source. There is an effect that the treatment water in the purification treatment tank can be prevented from becoming in a nutrient-deficient state, and the stagnation of the activity of microorganisms can be suppressed.
According to the purification treatment apparatus of the fifth invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to fourth inventions, the water supply pipe of the dissolved oxygen supply device has a discharge port with respect to the bottom of the purification treatment tank. Therefore, even when wastewater containing organic pollutants at high concentrations is discharged, the dissolved oxygen-treated water is discharged. Thus, there is an effect that a water flow is formed in the purification treatment tank, and the purification treatment tank can be efficiently stirred. As a result, it is possible to efficiently achieve the activation of the microorganisms and the uniformization of the purification treatment by sufficiently mixing the dissolved oxygen introduced into the purification treatment tank and the solid matter containing the microorganisms. is there.
According to the purification treatment apparatus of the sixth aspect of the invention, the intake port of the intake pipe that takes the treated water from the purification treatment tank is provided at a position higher than the discharge port of the water supply pipe with respect to the bottom of the purification treatment tank. Therefore, it is possible to take in the treated water after being mixed by the stirring action by discharging the dissolved oxygen treated water from the water supply pipe. As a result, for example, solid matter containing microorganisms is precipitated at the bottom of the purification treatment tank. Even if it exists, there exists an effect that the waste water as the treated water introduced into the solid matter or the purification treatment tank, or the dissolved oxygen treated water can be taken without bias, and the purification treatment can be performed efficiently.
According to the purification treatment apparatus of the seventh invention, in addition to the effects exhibited by the purification treatment apparatus of the sixth invention, the intake port of the intake pipe for taking treated water from the purification treatment tank is a water supply pipe in the top view of the purification treatment tank. Therefore, the treated water after mixing by the stirring action by the discharge of the dissolved oxygen treated water from the water supply pipe can be taken, and as a result, for example, the discharge of the water supply pipe can be discharged. Since it can be suppressed that the dissolved oxygen treated water discharged from the outlet is taken directly, the waste water as the treated water introduced into the solid matter containing the microorganisms or the purification treatment tank, or the dissolved oxygen treated water is not biased. There is an effect that water can be taken in and the purification treatment can be performed efficiently.
According to the purification treatment apparatus of the eighth invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to seventh inventions, the purification treatment apparatus includes a stirring assist device, so that, for example, treated water supplied to the purification treatment tank The dissolved oxygen treatment device takes less water from the purification treatment device and sends it back with respect to the supply amount of the dissolved oxygen treatment water, and the purification treatment tank has only a stirring action by the feed water flow from the dissolved oxygen supply device. Even when the inside cannot be sufficiently stirred, the stirring force of the stirring assisting device assists the stirring of the treated water in the purification treatment tank, thereby improving the stirring efficiency. is there.
In addition, as in the case of using conventional aeration agitation, the agitation by the feed water flow from the dissolved oxygen supply device and the agitation by the agitation assisting device (mechanical agitation by the agitation blade) are used in combination. Further, since it is not necessary to set the stirring force of mechanical stirring excessively, there is an effect that the treated water in the purification treatment tank can be stirred without destroying the floc.
According to the purification treatment apparatus of the ninth invention, in addition to the effects exhibited by the purification treatment apparatus of the first to eighth inventions, the purification treatment apparatus has a bent surface formed at least at a part of the peripheral edge portion thereof, When stirring the treated water in the purification treatment tank, the treated water in the peripheral edge of the bottom can be smoothly flowed, so that the precipitated solid matter is suppressed from remaining in the peripheral edge of the bottom, Therefore, there is an effect that the stirring efficiency can be improved.
According to the purification treatment apparatus of the tenth invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the second to ninth inventions, the ozone dissolution apparatus of the microbial killing apparatus uses the treated water taken from the purification treatment tank as the ozone container. By dropping (dropping) into the body in the form of water droplets, the falling water droplets can be brought into contact with an ozone-containing gas pressurized to atmospheric pressure or higher, and as a result, microorganisms in the treated water are efficiently killed. There is an effect that can be.
According to the purification treatment apparatus of the eleventh aspect of the invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to tenth aspects, the dissolved oxygen supply device drops the treated water taken from the purification treatment tank into the oxygen container. By dropping (dropping) into a shape, there is an effect that the falling water droplet can be brought into contact with an oxygen-containing gas pressurized to atmospheric pressure or higher, and oxygen can be dissolved in the water droplet at a high concentration.
According to the purification treatment apparatus of the twelfth invention, in addition to the effects exhibited by the purification treatment apparatus of the tenth or eleventh invention, the treated water that has flowed into the ozone container body or the oxygen container body from the inlet port Since the inside of the container body is dropped as a water droplet by passing through a small hole formed through the diffusion plate disposed below, the water droplet falling inside each container body and each container body is filled. There is an effect that the contact area with ozone or oxygen can be increased to improve the killing efficiency of microorganisms in the water droplets or the rate of dissolution of oxygen in the water droplets.
According to the purification treatment apparatus of the thirteenth invention, in addition to the effect produced by the purification treatment apparatus of the twelfth invention, the small holes of each diffusion plate do not overlap with the small holes of the adjacent diffusion plates when viewed in the falling direction of the treated water. Since the treated water that has flowed into the ozone container body or the oxygen container body from the inflow port collides with the next diffusion plate every time it passes through the small holes of each diffusion plate. As the water drops fall inside the container body as a fine water droplet, and it takes a long time to drop, the contact area between the water droplet falling in each container body and the ozone or oxygen filled in each container body In addition, there is an effect that the contact time can be increased to further improve the killing efficiency of microorganisms in the water droplets or the dissolution rate of oxygen in the water droplets.
According to the purification treatment apparatus of the fourteenth aspect of the invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to thirteenth aspects, the treated water taken from the purification treatment tank by the magnetic force imparting device is a mineral contact material. By contacting, minerals of a plurality of elements are ionized and melted, and the magnetized activation is achieved by applying a magnetic force of a magnet or ceramics to the ionized mineral. By this magnetization activation, the treated water can be brought into a state suitable for decomposition of organic pollutants by microorganisms and activation of microorganisms. Therefore, for example, there is an effect that the organic pollutant can be decomposed by microorganisms and the activation of the microorganisms can be promoted as compared with the case where the microorganisms simply decompose the organic substances in the wastewater.
According to the purification treatment apparatuses of the fifteenth and sixteenth inventions, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to fourteenth inventions, the sludge storage culture tank has a microorganism concentration exceeding a predetermined reference value. In this case, the treated water in the purification treatment tank is stored, so that the solid matter in the treated water can be concentrated. Therefore, since the excess sludge in a concentrated state can be taken out from the sludge storage culture tank, there is an effect that the excess sludge can be subjected to dehydration or disposal as it is. As a result, there is no need to install a separate sludge settling tank or sludge concentration tank in order to take out the excess sludge as in the conventional purification treatment equipment. There exists an effect that the apparatus cost as the whole apparatus can be reduced.
According to the purification treatment apparatus of the seventeenth aspect of the invention, in addition to the effects exhibited by any of the purification treatment apparatuses of the first to fourteenth aspects, the treated water stored in the sludge storage culture tank is taken and pressurized to contain oxygen Since it is equipped with a dissolved oxygen supply device for the culture tank that sends back the dissolved oxygen treated water obtained by dropping into the gas atmosphere to the sludge storage culture tank, the solids of the treated water in the sludge storage culture tank are concentrated Even in the state, there is an effect that the activation of microorganisms can be promoted and the generation of malodor can be suppressed.

Claims (17)

廃水が処理水として供給される浄化処理槽を備え、その浄化処理槽に供給された処理水の浄化処理を行う浄化処理装置において、
前記浄化処理槽から取水した処理水を加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下させることにより溶存酸素処理水を得ると共に、その得られた溶存酸素処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す溶存酸素供給装置と、
前記浄化処理槽から処理水を取水してその処理水に含まれる微生物を殺傷すると共に、その微生物殺傷後の処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す微生物殺傷装置と、
前記浄化処理槽内の処理水を攪拌して混合する混合攪拌装置と、
前記浄化処理槽の処理水から微生物を含む固形分を通過膜により除去して浄化された処理水を通過させる通過膜装置とを備えていることを特徴とする浄化処理装置。
In a purification treatment apparatus comprising a purification treatment tank in which wastewater is supplied as treated water, and performing purification treatment of treated water supplied to the purification treatment tank,
The dissolved oxygen treated water is obtained by dropping the treated water taken from the purification treatment tank into the pressurized oxygen-containing gas atmosphere, and the obtained dissolved oxygen treatment water is sent back to the purification treatment tank. A feeding device;
Microbial killing apparatus that takes treated water from the purification treatment tank and kills microorganisms contained in the treated water, and sends back treated water after killing the microorganism to the purification treatment tank,
A mixing and stirring device for stirring and mixing the treated water in the purification treatment tank;
A purification membrane treatment apparatus comprising: a passage membrane device for removing the solid matter containing microorganisms from the treatment water of the purification treatment tank with a passage membrane and passing the purified treatment water.
前記微生物殺傷装置は、
前記浄化処理槽から処理水を取水する取水装置と、
その取水装置により取水された処理水へオゾンを溶解させて、その処理水に含まれる微生物を殺傷するオゾン溶解装置と、
そのオゾン溶解装置によるオゾンの溶解により微生物が殺傷された処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す送水装置とを備えていることを特徴とする請求の範囲第1項記載の浄化処理装置。
The microorganism killing device is:
A water intake device for taking treated water from the purification treatment tank;
An ozone dissolving device that dissolves ozone into the treated water taken by the water taking device and kills microorganisms contained in the treated water;
2. The purification treatment apparatus according to claim 1, further comprising a water supply device that sends back treated water in which microorganisms are killed by dissolution of ozone by the ozone dissolution device to the purification treatment tank.
前記微生物殺傷装置の送水装置は、前記微生物が殺傷された後の処理水を前記取水装置が処理水を取水する取水位置よりも浄化処理槽の上流側へ送り戻すように構成されていることを特徴とする請求の範囲第2項記載の浄化処理装置。The water supply device of the microorganism killing device is configured to send the treated water after the microorganisms are killed back to the upstream side of the purification treatment tank from the water intake position where the water intake device takes the treated water. The purification processing apparatus according to claim 2, characterized in that it is characterized in that: 前記浄化処理槽へ供給される処理水を一定量に調整する供給量調整装置を備え、
その供給量調整装置は、貯留槽を備え、前記廃水が前記浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも多い場合にはその廃水を前記貯留槽に貯留すると共に、前記廃水が前記浄化処理槽へ供給すべき一定量よりも少ない場合には前記貯留槽に貯留された廃水を処理水として供給することにより、前記浄化処理槽へ供給される処理水を一定量に調整するものであり、
前記微生物殺傷装置の送水装置は、前記微生物が殺傷された後の処理水を前記供給調整装置の貯留槽へ送り戻すように構成されていることを特徴とする請求の範囲第2または第3項に記載の浄化処理装置。
A supply amount adjusting device for adjusting the treated water supplied to the purification treatment tank to a certain amount;
The supply amount adjusting device includes a storage tank, and when the waste water is larger than a certain amount to be supplied to the purification treatment tank, the waste water is stored in the storage tank, and the waste water is supplied to the purification treatment tank. When it is less than a certain amount to be supplied, by supplying the wastewater stored in the storage tank as treated water, the treated water supplied to the purification treatment tank is adjusted to a certain amount,
The water supply device of the microorganism killing apparatus is configured to send the treated water after the microorganisms are killed back to the storage tank of the supply adjusting device. The purification treatment apparatus according to 1.
前記溶存酸素供給装置は、前記溶存酸素処理水を前記浄化処理槽へ送り戻すためにその浄化処理槽に連通される送水パイプを備え、
その送水パイプの吐出口は、前記溶存酸素処理水が前記浄化処理槽の底部に対して傾斜する方向へ向けて、かつ、その底部の略中央部へ向けて吐出されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲第1から第4項のいずれかに記載の浄化処理装置。
The dissolved oxygen supply device includes a water supply pipe communicated with the purification treatment tank in order to send the dissolved oxygen treatment water back to the purification treatment tank,
The discharge port of the water supply pipe is configured such that the dissolved oxygen-treated water is discharged toward a direction inclined with respect to the bottom of the purification treatment tank and toward a substantially central portion of the bottom. The purification processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記溶存酸素供給装置は、前記浄化処理槽から処理水を取水するためにその浄化処理槽に連通される取水パイプを備えており、
その取水パイプの取水口は、前記浄化処理槽の底部に対して少なくとも前記送水パイプの吐出口よりも高い位置に設けられていることを特徴とする請求の範囲第5項記載の浄化処理装置。
The dissolved oxygen supply device includes a water intake pipe communicated with the purification treatment tank in order to take treated water from the purification treatment tank,
6. The purification apparatus according to claim 5, wherein the intake port of the intake pipe is provided at a position higher than at least the discharge port of the water supply pipe with respect to the bottom of the purification treatment tank.
前記取水パイプの取水口は、前記浄化処理槽の上面視において、前記送水パイプの吐出口の近傍に配設されていることを特徴とする請求の範囲第6項記載の浄化処理装置。The purification treatment apparatus according to claim 6, wherein the intake port of the intake pipe is disposed in the vicinity of the discharge port of the water supply pipe in a top view of the purification treatment tank. 回転可能に構成されその回転力により前記浄化処理槽内の処理水を攪拌する攪拌翼と、その攪拌翼に回転駆動力を付与する駆動装置とを有する攪拌補助装置を備えていることを特徴とする請求の範囲第1から第7項のいずれかに記載の浄化処理装置。A stirring agitator having a stirring blade that is configured to be rotatable and stirs the treated water in the purification treatment tank by the rotational force, and a driving device that applies a rotational driving force to the stirring blade is provided. A purification treatment apparatus according to any one of claims 1 to 7. 前記浄化処理槽は、その底部の周縁部の少なくとも一部に屈曲面が形成されていることを特徴とする請求の範囲第1から第8項のいずれかに記載の浄化処理装置。The purification treatment apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the purification treatment tank has a bent surface at least at a part of a peripheral edge of a bottom thereof. 前記微生物殺傷装置のオゾン溶解装置は、オゾン含有ガスが大気圧以上に加圧されて充填されるオゾン容器体を備え、
そのオゾン容器体の上部には、前記取水装置により前記浄化処理槽から取水された処理水を前記オゾン容器体内へ流入させるための流入口が設けられると共に、前記オゾン容器体の底部には、前記流入口からオゾン容器体の底部に落下した処理水を前記送水装置を介して前記浄化処理槽へ送り戻すための流出口が設けられていることを特徴とする請求の範囲第2から第9項のいずれかに記載の浄化処理装置。
The ozone dissolution apparatus of the microorganism killing apparatus comprises an ozone container body filled with an ozone-containing gas that is pressurized to atmospheric pressure or higher,
An inlet for allowing treated water taken from the purification treatment tank by the water intake device to flow into the ozone container body is provided at the top of the ozone container body, and at the bottom of the ozone container body, The second to ninth claims, wherein an outlet is provided for returning the treated water dropped from the inlet to the bottom of the ozone container body to the purification treatment tank through the water feeding device. The purification processing apparatus in any one of.
前記溶存酸素供給装置は、酸素含有ガスが大気圧以上に加圧されて充填される酸素容器体を備え、
その酸素容器体の上部には、前記浄化処理槽から取水された処理水を前記酸素容器体内へ流入させるための流入口が設けられると共に、前記酸素容器体の底部には、前記流入口から酸素容器体の底部に落下した処理水を前記浄化処理槽へ送り戻すための流出口が設けられていることを特徴とする請求の範囲第1から第10項のいずれかに記載の浄化処理装置。
The dissolved oxygen supply device includes an oxygen container body filled with an oxygen-containing gas pressurized to atmospheric pressure or higher,
An inlet for allowing the treated water taken from the purification treatment tank to flow into the oxygen container body is provided at the top of the oxygen container body, and oxygen from the inlet is provided at the bottom of the oxygen container body. The purification apparatus according to any one of claims 1 to 10, further comprising an outlet for sending the treated water that has dropped to the bottom of the container body back to the purification tank.
前記オゾン容器体または酸素容器体の内部には、前記流入口の下方に複数の小孔が貫通形成された拡散板が配設されていることを特徴とする請求の範囲第10または第11項に記載の浄化処理装置。12. A diffusion plate in which a plurality of small holes are formed below the inflow port is disposed inside the ozone container body or oxygen container body. The purification treatment apparatus according to 1. 前記拡散板は、互いに所定の間隔を隔てつつ複数枚が配設されており、それら各拡散板に貫通形成される複数の小孔の内の少なくとも一部は、前記処理水の落下方向視において、隣接する拡散板の小孔と重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の浄化処理装置。A plurality of the diffusion plates are disposed at a predetermined interval from each other, and at least a part of the plurality of small holes penetratingly formed in each of the diffusion plates is viewed in the falling direction of the treated water. The purification apparatus according to claim 12, wherein the purification apparatus is provided at a position not overlapping with a small hole of an adjacent diffusion plate. 複数元素のミネラルを含有するミネラル接触材を有し、そのミネラル接触材に前記浄化処理槽から取水した処理水を接触させるミネラル供給装置と、
そのミネラル供給装置のミネラル接触材に接触された処理水に磁気力を付与する磁石又はセラミックスを有し、その磁石又はセラミックスにより磁気力が付与された後の処理水を前記浄化処理槽へ送り戻す磁気力付与装置とを備えていることを特徴とする請求の範囲第1から第13項のいずれかに記載の浄化処理装置。
A mineral supply device comprising a mineral contact material containing minerals of a plurality of elements, and a mineral supply device for contacting treated water taken from the purification treatment tank with the mineral contact material;
It has a magnet or ceramic that gives magnetic force to the treated water that is in contact with the mineral contact material of the mineral supply device, and the treated water that has been magnetically applied by the magnet or ceramic is sent back to the purification treatment tank. A purification treatment apparatus according to any one of claims 1 to 13, further comprising a magnetic force application device.
前記浄化処理槽から取水された処理水を貯留する汚泥貯留培養槽を備えており、その汚泥貯留培養槽には、微生物濃度が所定の基準値を超えた場合における前記浄化処理槽の処理水を貯留し得るように構成されていることを特徴とする請求の範囲第1から第14項のいずれかに記載の浄化処理装置。A sludge storage culture tank for storing treated water taken from the purification treatment tank is provided, and the treatment water in the purification treatment tank when the microorganism concentration exceeds a predetermined reference value is provided in the sludge storage culture tank. The purification apparatus according to any one of claims 1 to 14, wherein the purification apparatus is configured to be stored. 処理水を貯留する汚泥貯留培養槽と、浄化処理槽における処理水の微生物濃度が所定の濃度を超えた場合に、その浄化処理槽における処理水を取水して前記汚泥貯留培養槽に送水する濃縮時取水送水装置とを備えていることを特徴とする請求の範囲第1から第14項のいずれかに記載の浄化処理装置。A sludge storage culture tank for storing treated water, and a concentration for taking treated water in the purification treatment tank and sending it to the sludge storage culture tank when the microbial concentration of the treated water in the purification treatment tank exceeds a predetermined concentration The purification treatment device according to any one of claims 1 to 14, further comprising an hourly water supply / water supply device. 前記汚泥貯留培養槽に貯留された処理水を取水して加圧化の酸素含有ガス雰囲気中に滴下させることにより溶存酸素処理水を得ると共に、その得られた溶存酸素処理水を前記汚泥貯留培養槽へ送り戻す培養槽用溶存酸素供給装置を備えていることを特徴とする請求の範囲第15項記載の浄化処理装置。The treated water stored in the sludge storage culture tank is taken and dropped into a pressurized oxygen-containing gas atmosphere to obtain dissolved oxygen treated water, and the obtained dissolved oxygen treated water is used as the sludge storage culture. 16. The purification treatment apparatus according to claim 15, further comprising a dissolved oxygen supply device for a culture tank sent back to the tank.
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