[发明专利]膜过滤单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于活性污泥处理法的膜过滤单元，该活性污泥处理法对工业废水和 生活废水中所含的有机物及其残骸、或含有微生物和细菌类的废水进行生物化学性处理， 然后用分离膜进行固体液体分离。

背景技术

作为废水处理方法中的脱氮方法，以往广泛进行如下一种活性污泥循环方法：使污泥 在不存在分子状氧的无氧槽和从放气发生装置将空气放出到污泥中的曝气槽之间循环，在 曝气槽中将氨化氮氧化成硝酸氮，在无氧槽中将硝酸氮还原，作为氮气而排出到系统外。 但是，虽然用这种方法能有效去除氮，但不能充分去除磷。这是因为，无氧槽的厌氧度因 来自需氧槽的循环水所含的溶氧、硝酸氮和亚硝酸氮而不能充分提高，从而不能从磷积蓄 细菌将磷充分放出。

因此，当需要同时进行脱氮和除磷时，使用了所谓A₂/O法，即在上述活性污泥循环方 法的无氧槽(脱氮槽)之前配设不包含分子状氧、硝酸和亚硝酸之类的结合氧的绝对厌氧 槽，进行生物化学性的脱氮和脱磷。在所述绝对厌氧槽中，加水分解聚磷酸积蓄菌所产生 的聚磷酸，将磷析出，使生物化学性氧需求量(以下称为BOD)成分进入菌体内。为了保持 绝对厌氧状态，需要将BOD做成50mg/L以上。

但是，这种A₂/O法的废水处理方法与活性污泥循环方法相比，存在这样的问题：必须 多余地设置完全厌氧槽，还需要宽大的装置安放面积。

因此，在例如WO03/101896号公报(专利文献1)中，提出了仅通过无氧槽和曝气槽这 二个处理槽就能不使用凝聚剂地去除氮和磷的废水处理方法。该废水处理方法，使用构成 为使污泥在无氧槽和曝气槽之间循环而对废水进行生物化学性处理的用来实施所谓活性 污泥循环方法的活性污泥处理装置，当将循环液即污泥从曝气槽输送到无氧槽时，从配置 于曝气槽中最低位置处的放气发生装置的下方将循环液即污泥取出，并把取出污泥的部位 的DOC(下面称为DOC)设为0.5mg/L以下，较佳的是把由曝气槽输送的污泥进入无氧槽的 部位处的DOC设为0.2mg/L以下。由此，仅使用无氧槽和曝气槽这二个处理槽，就可去除 氮和磷，而无需使用凝聚剂等。

对于这种活性污泥处理的上述曝气槽，如专利文献1所记载的那样，因活性污泥的生 物化学性处理能力和过滤效率较高这种理由，往往使用具有中空纤维膜组件和放气发生装 置的膜过滤单元，中空纤维膜组件是将并列使用多根多孔性中空纤维的多个板状中空纤维 膜单体平行并列装配而成的，而放气发生装置配设在该中空纤维膜组件的下方、是向所述 中空纤维膜组件放出空气的微小气泡发生部。

从所述放气发生装置放出预先设定量的空气，该空气在污泥中成为微小气泡，在污泥 中上升的期间成为气液混合流并上升，沿所述中空纤维膜组件的内部空隙向上方流动，并 且通过了中空纤维膜组件的气液混合流沿膜过滤单元外侧流下，形成气液混合回旋流。在 该气液混合回旋流上下回旋期间，所述空气中的氧成为分子状氧并溶解在污泥中，将有机 物等分解或硝化，及/或使磷进入聚磷酸积蓄菌并生长，使污泥增殖，并且，也如日本特 开2000－51672号公报(专利文献2)、日本特开2000－84553号公报(专利文献3)所记载 的那样，通过使所述气液混合液振动作用于构成中空纤维膜组件的中空纤维膜而振动、即 利用空气洗涤将附着在中空纤维膜单体上的污浊物剥离，进行清洗。与此同时，污泥由吸 引泵吸引并通过多孔性中空纤维膜进行固体液体分离，处理水通过该中空纤维膜的中空部 向外部的处理水槽输送。

专利文献1：WO03/101896号公报

专利文献2：日本特开2000－51672号公报

专利文献3：日本特开2000－84553号公报

如专利文献1～3所记载的那样，使用这种中空纤维膜组件的生物化学性活性污泥处 理，一般包含曝气工序。所述中空纤维膜组件，如上所述，隔开所需空间,将多个多孔性 中空纤维膜平行并列，其整体利用固定用树脂固定在矩形框架上，形成板状的中空纤维膜 单体。将该多个中空纤维膜单体隔开所需间隔平行排列而做成长方状的中空纤维膜组件。 因从配置在该中空纤维膜组件下方的放气发生装置放出的气泡而产生的气液混合回旋流， 因对多孔性中空纤维膜的洗涤而产生紊流。