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KR101970936B1 - 사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 수처리 방법 - Google Patents

사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 수처리 방법 Download PDF

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KR101970936B1
KR101970936B1 KR1020187036922A KR20187036922A KR101970936B1 KR 101970936 B1 KR101970936 B1 KR 101970936B1 KR 1020187036922 A KR1020187036922 A KR 1020187036922A KR 20187036922 A KR20187036922 A KR 20187036922A KR 101970936 B1 KR101970936 B1 KR 101970936B1
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siphon
air
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diffusing
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윤제 이
마코토 이데구치
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미쯔비시 케미컬 주식회사
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Abstract

간헐적으로 포기를 실시하는 사이펀식 산기 장치로서, 적어도 2 개의 사이펀식 산기관과, 상기 적어도 2 개의 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는 공기 공급 수단을 구비하고 ; 상기 사이펀식 산기관은, 제 1 사이펀실 및 상기 제 1 사이펀실의 하류측의 제 2 사이펀실을 포함하는 사이펀실과, 상기 제 1 사이펀실과 상기 제 2 사이펀실을 연통하고 있는 연통부와, 상기 사이펀실의 하류에 형성된 산기공과, 상기 사이펀실로부터 상기 산기공에 이르는 경로와, 상기 사이펀실의 상류에 형성된 처리수 유입부를 갖고 ; 상기 공기 공급 수단은, 상기 사이펀식 산기관이 배열되는 방향으로 연장되는 분배관과, 상기 분배관으로부터 분기하고, 상기 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는, 적어도 1 개의 공기 공급구를 갖는 도입부를 구비하고 ; 상기 분배관은, 상기 공기 공급구의 상방에 형성되어 있고, 상기 도입부가 갖는 상기 공기 공급구에 있어서, 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 상기 사이펀실과 상기 경로를 구획하는 칸막이벽의 하단보다 하부에 형성되어 있는 사이펀식 산기 장치를 제공한다.

Description

사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 수처리 방법
본 발명은, 사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 수처리 방법에 관한 것이다.
본원은, 2017년 2월 22일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-030915호, 및 2017년 6월 15일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-118024호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
공업 폐수나 생활 폐수는, 폐수 중에 포함되는 유기물 등을 제거하는 처리가 실시되고 나서, 공업 용수로서 재이용되거나, 혹은 하천 등에 방류된다. 공업 폐수 등의 처리 방법으로는, 예를 들어 활성 오니법을 들 수 있다. 활성 오니법은, 포기하여 호기적인 미생물로 유기물 등을 분해시키는 방법이다.
또 최근에는, 활성 오니법에 의한 처리와, 분리막 모듈에 의한 막 여과를 조합한 막 분리 활성 오니 (MBR) 법에 의한 처리가 실시되도록 되어 오고 있다. MBR 법에 의한 처리에서는, 막 여과를 계속함에 따라 분리막 표면에 유기물 등이 퇴적함으로써, 여과 유량의 저하나, 막 간 차압의 상승이 발생하는 경우가 있다.
이러한 문제에 대하여, MBR 법에 의한 처리에서는, 막 모듈의 하방에 설치한 산기관에 의해, 막 표면에의 유기물의 퇴적을 억제하고 있다. 구체적으로, 산기관으로부터 발생한 기포가 막 표면에 접촉할 때의 충격, 혹은 기포의 발생에 수반하는 수류에 의해 막 자체를 진동시킴으로써, 막 표면에의 유기물 등의 퇴적을 억제하고 있다.
막 표면의 세정성의 관점에서 기포의 사이즈는 큰 편이 바람직하다. 특허문헌 1, 2 에는, 큰 기포를 효율적으로 방출하는 사이펀식 산기관이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 3 에는, 복수의 토출 도관 (사이펀식 산기관에 상당한다.) 의 상방 또는 하방에 배치된 분배관이 갖는 복수의 가스 출구로부터 가스를 공급하고, 복수의 토출 도관으로부터 간헐적으로 기포를 토출하는 것이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 4 에는, 연속적인 포기 운전에 비해 전기세가 들지 않고, 또한 특별한 제어계를 설치하는 일 없이 간단한 구성으로 간헐 포기 운전을 가능하게 한 막 분리 유닛이 개시되어 있다.
사이펀식 산기관을 막 모듈의 세정용으로 사용하는 경우, 막 모듈의 크기, 장수에 따라 사이펀식 산기관을 복수개 배열하여 사용한다. 각 사이펀식 산기관에 공기를 공급하려면, 분배관으로부터 분기한 복수의 도입관을 각 사이펀식 산기관 상부의 공기 공급구에 직결하거나, 또는 각 사이펀식 산기관의 바로 아래에 구멍이 형성된 단관을 배치하여 각 사이펀실 내로 공기를 보내는 방법이 이용된다.
일본 공개특허공보 2003-340250호 일본 공개특허공보 2004-322100호 일본 공표특허공보 2013-503738호 일본 공개특허공보 2009-183939호
그러나, 종래의 사이펀식 산기관에 있어서는, 막면의 세정성이 반드시 충분하지 않았다.
또, 하방에 배치한 단관으로부터 사이펀식 산기관으로 공기를 공급하는 양태에서는, 단관이 막히기 쉽고, 또 단관이 방해가 되어 사이펀실로 피처리수가 유입되기 어려워져, 산기되는 기포가 예기치 않게 작아지는 경우가 있다.
또, 사이펀식 산기관의 상부에 형성한 공기 공급구로부터 공기를 공급하는 경우, 산기관 내로 공기가 공급되었을 때에는 그 공기 공급구가 피처리수로부터 노출된다. 이 상태에서 오니가 비산하여 공기 공급구에 부착되면, 그 오니가 건조되어 고화하여, 공기 공급구가 오니에 의해 폐색되기 쉽다.
또한, 본 발명자 등이 검토한 바, 복수의 사이펀식 산기관을 배열하고, 분배관으로부터 분기한 복수의 도입관을 각 사이펀식 산기관의 상부에 형성된 공기 공급구에 직결하면, 특히 공기의 유량이 작은 경우에 각 사이펀식 산기관으로부터 균등하게 산기되지 않는 것을 알 수 있었다. 즉, 각 사이펀식 산기관으로부터의 산기 시마다, 어느 사이펀식 산기관으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지거나, 산기되지 않거나 하는 것을 알 수 있었다.
본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 막면의 세정성이 우수한 사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 그리고 수처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또, 공기 공급구가 오니에 의해 폐색되는 것을 억제할 수 있고, 또 공기 유량이 적어도 복수의 사이펀식 산기관으로부터 균등하게 산기할 수 있는 사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 그리고 수처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 구성을 갖는다.
［1］간헐적으로 포기를 실시하는 사이펀식 산기 장치로서,
적어도 2 개의 사이펀식 산기관과,
상기 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는 공기 공급 수단을 구비하고,
상기 사이펀식 산기관은,
제 1 사이펀실 및 상기 제 1 사이펀실의 하류측의 제 2 사이펀실을 포함하는 사이펀실과,
상기 제 1 사이펀실과 상기 제 2 사이펀실을 연통하고 있는 연통부와,
상기 사이펀실의 하류에 형성된 산기공과,
상기 사이펀실로부터 상기 산기공에 이르는 경로와,
상기 사이펀실의 상류에 형성된 처리수 유입부를 갖고,
상기 공기 공급 수단은,
상기 사이펀식 산기관이 배열되는 방향으로 연장되는 분배관과,
상기 분배관으로부터 분기하고, 상기 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는, 적어도 1 개의 공기 공급구를 갖는 도입부를 구비하고,
상기 분배관은, 상기 공기 공급구의 상방에 형성되어 있고,
상기 도입부가 갖는 상기 공기 공급구에 있어서, 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 상기 사이펀실과 상기 경로를 구획하는 칸막이벽의 하단보다 하부에 형성되어 있는 사이펀식 산기 장치.
［2］상기 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 상기 경로의 최하단보다 상부에 형성되어 있는,［1］에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［3］상기 도입부가 이웃하는 상기 사이펀식 산기관 사이에 위치하도록 형성되고,
상기 공기 공급구가, 상기 도입부에 있어서의 상기 분배관과 반대측의 단부 (端部) 의 상기 처리수 유입부에 면하는 부분에 형성된 절결부를 포함하는,［1］또는［2］에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［4］상기 도입부와 이웃하는 적어도 2 개의 상기 사이펀식 산기관의 각각의 사이펀실에, 상기 도입부로부터 공기가 공급되는,［1］∼［3］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［5］상기 도입부는 도관이고, 상기 공기 공급구는, 상기 도관의 하단에 형성되어 있는,［1］∼［4］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［6］상기 도입부의 유로 최소 단면적이 20 ∼ 350 ㎟ 인,［1］∼［5］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［7］상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상은, 상기 사이펀식 산기관의 배열 방향으로 연장되는 장척 형상이고,
상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적은 25 ㎠ 이하이고, 또한 상기 평면으로 볼 때 형상의 길이 방향의 길이는 25 cm 이하인,［1］∼［6］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［8］상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적을 이용하여, 하기 식에 기초하여 산출되는 비 R (단위 : m) 이 0.6 이상의 조건을 만족하는,［1］∼［7］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
R = (상기 사이펀실의 용적 (단위 : ㎥))/(상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적 (단위 : ㎡))
［9］상기 도입부와 상기 사이펀식 산기관이 일체로 되어 있는,［1］∼［8］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［10］상기 분배관과 상기 사이펀식 산기관이 일체로 되어 있는,［1］∼［9］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치.
［11］［1］∼［10］중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치와,
활성 오니를 포함하는 오니 함유 처리수를 막 분리하는 막 모듈을 구비하는 막 분리 활성 오니 장치.
［12］활성 오니를 사용하여 원수를 활성 오니 처리하고,
상기 활성 오니 처리로 얻어진 오니 함유 처리수를 막 분리 처리하는 것을 포함하고,
상기 막 분리에 있어서［11］에 기재된 막 분리 활성 오니 장치를 사용하는 수처리 방법.
본 발명에 의하면, 막면의 세정성이 우수한 사이펀식 산기 장치 및 막 분리 활성 오니 장치, 그리고 수처리 방법이 제공된다.
또, 공기 공급구가 오니에 의해 폐색되는 것을 억제할 수 있고, 또 공기 유량이 적어도 복수의 사이펀식 산기관으로부터 균등하게 산기할 수 있는 사이펀식 산기 장치 및 막 분리 활성 오니 장치, 그리고 수처리 방법이 제공된다.
도 1 은 본 발명의 제 1 양태의 수처리 방법에 사용하는 수처리 장치의 일례를 나타낸 개략 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 양태의 사이펀식 산기관 (1) 의 모식 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 III-III 선을 따르는 단면도이다.
도 4 는 종래의 사이펀식 산기관의 작동 기구를 설명하는 모식 단면도이다.
도 5 는 복수의 사이펀식 산기관 (D) 으로부터 기포를 발생시킬 때의 공기의 흐름을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 제 1 양태의 사이펀식 산기 장치 (10) 로부터 기포를 발생시킬 때의 공기의 흐름을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7 은 실시예에서 사용한 사이펀식 산기 장치 (10) 의 구성을 나타내는 모식 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 제 2 양태의 수처리 방법에 사용하는 수처리 장치의 일례를 나타낸 개략 모식도이다.
도 9 는 본 발명의 제 2 양태의 사이펀식 산기 장치의 일례를 나타낸 개략 정면도이다.
도 10 은 도 9 의 사이펀식 산기 장치의 평면도이다.
도 11 은 도 10 의 사이펀식 산기 장치의 III-III 단면도이다.
도 12 는 도 9 의 사이펀식 산기 장치의 I-I 단면도이다.
도 13 은 도 9 의 사이펀식 산기 장치의 II-II 단면도이다.
도 14 는 사이펀식 산기관의 작동 기구를 설명하는 단면도이다.
도 15 는 본 발명의 제 2 양태의 사이펀식 산기 장치의 작동 기구를 설명하는 단면도이다.
도 16 은 본 발명의 제 2 양태의 사이펀식 산기 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 17 은 본 발명의 제 2 양태의 사이펀식 산기 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 18 은 본 발명의 제 2 양태의 사이펀식 산기 장치의 다른 예를 나타낸 단면도이다.
도 19 는 종래의 사이펀식 산기 장치의 작동 기구를 설명하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태의 일례에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서 예시되는 도면의 치수 등은 일례이고, 본 발명은 그것들로 반드시 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
＜본 발명의 제 1 양태＞
［수처리 장치］
이하, 본 발명의 제 1 양태의 수처리 방법에 사용하는 수처리 장치의 일례에 대해, 도 1 에 기초하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 양태의 수처리 방법에 관련된 수처리 장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제 1 양태의 수처리 장치 (1000) 는, 활성 오니 처리조 (11) 와, 막 분리조 (21) 와, 처리수조 (41) 를 구비하고 있다.
또한, 수처리 장치 (1000) 는, 도시를 생략하지만, 활성 오니 처리조 (11) 로 유입되는 원수의 유량을 조정하는 유량 조정조, 막 분리조 (21) 로부터 잉여 오니를 인발하는 인발 펌프, 막 분리조 (21) 로 약액이나 희석수를 송액하는 송액 수단, 및 처리수조 (41) 로부터 공장이나 하천 등으로 처리수를 방류하는 방류 수단 등을 구비하고 있다.
수처리 장치에 의한 수처리 방법에서는, 처음으로 공업 폐수나 생활 폐수 등의 폐수 (원수) 를 활성 오니 처리조 (11) 에서 활성 오니 처리하여, 생물 처리수로 한다 (활성 오니 처리 공정). 다음으로, 활성 오니 처리조 (11) 의 하류에 설치된 막 분리조 (21) 에서, 활성 오니 및 생물 처리수를 포함하는 오니 함유 처리수를 막 분리 처리한다 (막 분리 공정). 오니 함유 처리수의 일부는, 오니 반송 수단 (30) 에 의해 막 분리조 (21) 로부터 활성 오니 처리조 (11) 로 반송된다. 오니 함유 처리수를 막 분리한 후의 처리수는, 처리수조 (41) 에 저류된다.
활성 오니 처리조 (11) 는, 활성 오니 처리를 실시하기 위해서 활성 오니를 충전하는 것이다.
활성 오니 처리조 (11) 에는, 제 1 유로 (12) 와 제 2 유로 (13) 가 접속되어 있다. 제 1 유로 (12) 는, 공장이나 가정 등으로부터 배출된 원수를 활성 오니 처리조 (11) 로 유입시키는 유로이다. 한편, 제 2 유로 (13) 는, 활성 오니 처리조 (11) 로부터 배출된 오니 함유 처리수를 막 분리조 (21) 로 유입시키는 유로이다.
또, 활성 오니 처리조 (11) 내에는 조 내를 호기 조건으로 유지하기 위해서 산기 장치 (14) 가 설치되어 있다.
산기 장치 (14) 는, 공기를 활성 오니 처리조 (11) 내로 산기하는 산기관 (14a) 과, 산기관 (14a) 에 공기를 공급하는 도입관 (14b) 과, 공기를 송기하는 블로어 (14c) 를 구비하고 있다.
산기관 (14a) 으로는, 블로어 (14c) 로부터 공급되는 공기를 상방으로 토출할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 구멍이 형성된 단관이나 멤브레인 타입의 것을 들 수 있다.
막 분리조 (21) 는, 활성 오니 처리조 (11) 로부터 보내진, 활성 오니 및 생물 처리수를 포함하는 오니 함유 처리수를 모으는 것이다.
막 분리조 (21) 는, 본 발명의 일 양태를 적용한 막 분리 활성 오니 장치 (100) 를 구비하고 있다.
막 분리 활성 오니 장치 (100) 에 대해서는 후술한다.
오니 반송 수단 (30) 은, 막 분리조 (21) 로부터 활성 오니 처리조 (11) 로, 오니 함유 처리수의 일부를 반송하는 것이다.
오니 반송 수단 (30) 은, 제 4 유로 (31) 를 구비하고 있다. 제 4 유로 (31) 는, 오니 함유 처리수의 일부를 막 분리조 (21) 로부터 배출하여, 활성 오니 처리조 (11) 로 유입시키는 유로이다.
제 4 유로 (31) 에는, 펌프 (31a) 가 설치되어 있다. 이로써, 막 분리조 (21) 내의 오니 함유 처리수의 일부를 막 분리조 (21) 로부터 활성 오니 처리조 (11) 로 반송할 수 있다.
처리수조 (41) 는, 오니 함유 처리수를 막 분리한 후의 처리수를 저류하는 것이다.
(막 분리 활성 오니 장치)
도 1 에 나타내는 바와 같이, 막 분리 활성 오니 장치 (100) (이하, 「MBR 장치 (100)」 로 칭하는 경우가 있다.) 는, 막 모듈 (22) 과, 막 모듈 (22) 의 하방에 설치된 사이펀식 산기 장치 (10) 를 구비하고 있다.
막 모듈 (22) 은, 활성 오니를 포함하는 오니 함유 처리수를 막 분리하는 것이다. 막 모듈 (22) 은 분리막을 구비하고, 이 분리막에 의해 오니 함유 처리수가 생물 처리수와 활성 오니로 고액 분리 (막 분리) 된다.
분리막으로는, 분리능을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 중공사막, 평막, 튜뷸러막, 모놀리스형 막 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 용적 충전율이 높은 점에서 중공사막이 바람직하다.
분리막으로서 중공사막을 사용하는 경우, 그 재질로는, 예를 들어 셀룰로오스, 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리불화비닐리덴플로라이드 (PVDF), 폴리4불화에틸렌 (PTFE) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 중공사막의 재질로는, 내약품성이나 pH 변화에 강한 점에서 PVDF, PTFE 가 바람직하다.
분리막으로서 모놀리스형 막을 사용하는 경우에는, 세라믹제의 막을 사용하는 것이 바람직하다.
분리막에 형성되는 미세 구멍의 평균 구멍 직경으로는, 일반적으로 한외 분리막으로 불리는 막에서 0.001 ㎛ ∼ 0.1 ㎛ 정도이고, 일반적으로 정밀 분리막으로 불리는 막에서 0.1 ㎛ ∼ 1 ㎛ 정도이다. 본 실시형태에 있어서는 평균 구멍 직경이 상기 범위 내인 분리막을 사용하는 것이 바람직하다.
막 모듈 (22) 에는, 제 3 유로 (33) 가 접속되어 있다. 제 3 유로 (33) 는, 분리막을 투과한 처리수를 막 분리조 (21) 로부터 배출하여, 처리수조 (41) 로 유입시키는 유로이다.
제 3 유로 (33) 에는, 펌프 (33a) 가 설치되어 있다. 이로써, 막 모듈 (22) 의 분리막을 투과한 처리수를 막 분리조 (21) 로부터 배출할 수 있도록 되어 있다.
사이펀식 산기 장치 (10) 는, 사이펀 작용을 이용함으로써 간헐적으로 포기를 실시하는 산기 장치이다. 사이펀식 산기 장치 (10) 는, 적어도 2 개의 사이펀식 산기관과, 적어도 2 개의 도입관을 구비하고 있다.
도 2 는, 본 실시형태의 사이펀식 산기관 (1) 의 모식 사시도이다. 도 3 은, 도 2 의 III-III 선을 따르는 단면도이다. 또 도 3 에 나타내는 화살표는, 사이펀식 산기관 (1) 내의 오니 함유 처리수의 흐름을 나타내고 있다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 사이펀식 산기관 (1) 은, 사이펀실 (2) 과, 경로 (4) 와, 연통부 (5) 와, 산기공 (6) 과, 처리수 유입구 (7) 를 구비하고 있다. 본 명세서에서는, 처리수 유입구 (7) 로부터 산기공 (6) 을 향하는 폐수의 흐름을 상정했을 때 처리수 유입구 (7) 측을 「상류」로 하고, 산기공 (6) 측을 「하류」로 한다.
사이펀식 산기관 (1) 은, 복수의 판상 부재를 조합하여 이루어지는 상자상의 케이싱이고, 상판 (1A) 과, 4 장의 측판 (1B) 과, 저판 (1C) 과, 제 1 칸막이벽 (4a) 과, 제 2 칸막이벽 (4b) 을 가지고 있다. 측판 (1B) 및 제 1 칸막이벽 (4a) 은, 상판 (1A) 으로부터 상판 (1A) 의 하방으로 연장되어 있다.
제 2 칸막이벽 (4b) 은, 저판 (1C) 으로부터 저판 (1C) 의 상방으로 연장되어 있고, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 측판 (1B) 측에 위치하고 있다. 제 1 칸막이벽 (4a) 과 제 2 칸막이벽 (4b) 은 서로 대향하고 있다.
사이펀실 (2) 은, 공기를 저류하는 것이다. 사이펀실 (2) 은, 제 2 칸막이벽 (4b) 의 상단 (4b1) 으로부터 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 까지의 높이를 갖는 공간을 가리킨다. 사이펀실 (2) 은, 제 2 칸막이벽 (4b) 에 의해 제 1 사이펀실 (2A) 과 제 2 사이펀실 (2B) 로 구획되어 있다. 제 1 사이펀실 (2A) 의 상방, 및 제 2 사이펀실 (2B) 의 상방은, 연통부 (5) 와 연통되어 있다. 제 1 칸막이벽 (4a) 의 일부는, 사이펀실 (2) 과 경로 (4) 에 면하고 있다. 환언하면, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 일부는, 사이펀실 (2) 과 경로 (4) 를 구획하고 있다. 또, 제 2 칸막이벽 (4b) 의 일부는 사이펀실 (2) 에 면하고 있다. 제 2 칸막이벽 (4b) 의 상단 (4b1) 은, 적어도 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 상방에 위치하고 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 제 1 칸막이벽 (4a) 은, 청구 범위에 있어서의 칸막이벽에 상당한다.
저판 (1C) 의 길이는, 상판 (1A) 보다 작게 되어 있다. 처리수 유입구 (7) 는, 측판 (1B) 과 저판 (1C) 에 의해 형성되어 있는 간극을 가리킨다. 처리수 유입구 (7) 는, 사이펀실 (2) 의 하방 (또는 상류) 에 위치하고 있다. 처리수 유입구 (7) 는, 사이펀식 산기관 (1) 의 외부와 사이펀실 (2) 을 연통시킨다. 또, 처리수 유입구 (7) 는, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 하방에 위치하고 있다.
상판 (1A) 에는, 산기공 (6) 이 형성되어 있고, 산기공 (6) 은, 사이펀실 (2) 의 하류에 형성되어 있다. 또, 도입관 (1a) 은, 상판 (1A) 의 두께 방향으로 관통하고 있다.
산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상은, 사이펀식 산기관 (1) 의 배열 방향으로 연장되는 장척의 사각형상이다. 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적은, 바람직하게는 25 ㎠ 이하이고, 보다 바람직하게는 20 ㎠ 이하이다. 또, 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 길이 방향의 길이는, 바람직하게는 25 cm 이하이고, 보다 바람직하게는 20 cm 이하이다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적을 이용하여, 하기 식에 기초하여 산출되는 비 R (단위 : m) 이 0.6 이상의 조건을 만족한다. 또, 비 R 은, 바람직하게는 0.61 이상이고, 보다 바람직하게는 0.67 초과이다.
R = (사이펀실의 용적 (단위 : ㎥))/(산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적 (단위 : ㎡))
또, 산기공 (6) 의 면적을 늘리고 사이펀식 산기관 (1) 의 수를 줄임으로써 비용 삭감으로 이어지는 점에서, 비 R 은 바람직하게는 0.8 이하이고, 보다 바람직하게는 0.75 이하이다. 비 R 의 상한값과 하한값은 임의로 조합할 수 있다.
상기 식에 있어서 사이펀실 (2) 의 용적은, 사이펀실 (2) 의 안길이, 폭 및 높이를 실측하여 얻어지는 값으로부터 구할 수 있다.
경로 (4) 는, 사이펀실 (2) 로부터 산기공 (6) 에 이르는 경로를 가리킨다. 제 2 칸막이벽 (4b) 의 잔부 및 제 1 칸막이벽 (4a) 은, 경로 (4) 에 면하고 있다.
사이펀식 산기관 (1) 은, 막 분리조 (21) 를 평면으로 봤을 때에, 막 모듈 (22) 에 있어서의 분리막의 사이와 산기공 (6) 이 서로 겹치는 위치에 설치되어 있다.
또한, 경로 (4) 중, 사이펀실 (2) 및 연통부 (5) 에 면하지 않는 부분에 개구부가 형성되어 있어도 된다. 환언하면, 제 1 칸막이벽 (4a) 이외에 개구부가 형성되어 있어도 된다. 또한, 이 개구부의 개구량을 조정 가능한 조정 기구를 구비하고 있어도 된다. 사이펀식 산기관 (1) 이 이와 같은 조정 기구를 가짐으로써, 기포의 크기나 간헐 시간을 조정할 수 있다.
여기서, 종래의 사이펀식 산기관의 작동 기구에 대해 설명한다. 도 4 는, 종래의 사이펀식 산기관의 작동 기구를 설명하는 모식 단면도이다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 종래의 사이펀식 산기관 (D) 에 있어서, 기체 공급구 (S) 는 사이펀실 (2) 내에 형성되어 있다. 도 4(a) 에 나타내는 바와 같이, 작동 개시 전의 상태에 있어서, 사이펀실 (2), 연통부 (5) (도 3 참조.) 및 경로 (4) 내는 오니 함유 처리수로 채워져 있다. 여기에, 도입관 (T) 의 기체 공급구 (S) 로부터, 공기를 연속적으로 공급한다.
기체 공급구 (S) 로부터 공기를 계속 공급하면, 도 4(b) 에 나타내는 바와 같이, 사이펀실 (2) 내의 오니 함유 처리수가, 산기공 (6) 이나 처리수 유입구 (7) 로부터 밀려 나와, 사이펀실 (2) 의 액면 (L) 이 점차 강하한다.
또한 기체 공급구 (S) 로부터 공기를 계속 공급하고, 액면 (L) 의 높이가 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 낮아지면, 도 4(c) 에 나타내는 바와 같이, 사이펀실 (2) 및 연통부 (5) 에 저류되어 있던 공기 (A) 가 경로 (4) 를 지나 산기공 (6) 으로부터 일거에 방출되어, 기포 (20) 를 형성한다. 또, 기포 (20) 의 형성과 동시에, 처리수 유입구 (7) 로부터 사이펀실 (2) 로 오니 함유 처리수가 유입되어, 다시 도 4(a) 에 나타내는 상태가 된다. 이와 같이 하여, 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서는, 도 4(a) ∼ (c) 의 상태가 반복된다.
이와 같은 종래의 사이펀식 산기관 (D) 을 복수 연결하여, 복수의 사이펀식 산기관 (D) 으로부터 기포를 발생시키는 것을 상정한다. 도 5 는, 복수의 사이펀식 산기관 (D) 으로부터 기포를 발생시킬 때의 공기의 흐름을 나타내는 모식 단면도이다. 또한, 도 5 에 있어서는, 편의상 복수의 사이펀식 산기관 (D) 의 배열 방향을 다르게 하고 있다. 또, 도 5 에서는, 3 개의 사이펀식 산기관 (D) 을 사용하는 경우를 도시하고 있다.
이와 같은 사이펀식 산기 장치를 사용하여, 복수의 사이펀식 산기관 (D) 으로부터 기포를 발생시키는 것을 검토하면, 다음과 같은 현상이 발생하는 경우가 있다.
통상, 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 발생하는 기포에 의해, 사이펀실 (2) 의 액면 (L) 의 높이는 항상 변동하고 있다. 사이펀실 (2) 의 액면 (L) 의 높이가 복수의 사이펀식 산기관 (D) 에서 각각 상이한 경우, 액면 (L) 의 높이가 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 에 이를 때까지의 시간이 상이하다. 예를 들어, 사이펀식 산기관 (D1) 에 있어서, 먼저 액면 (L) 의 높이가 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 에 이르면, 기포 (20) 가 발생한다. 한편, 나머지 사이펀식 산기관 (D) 에 있어서, 기포가 소량밖에 발생하지 않거나, 또는 전혀 기포가 발생하지 않는 경우가 있다.
이와 같은 현상에 대해, 본 발명자들은 다음과 같이 추측하였다. 먼저, 사이펀식 산기관 (D1) 이 기포를 발생시킴으로써 사이펀식 산기관 (D1) 내가 부압이 된다. 여기서, 사이펀식 산기관 (D1) 의 사이펀실은, 도입관 (T) 을 통하여, 나머지 사이펀식 산기관 (D) 의 사이펀실과 연통되어 있다. 그 때문에, 나머지 사이펀식 산기관 (D) 에 저류시킨 공기 (A1) 가 도입관 (T) 을 역류하여, 사이펀식 산기관 (D1) 으로 유출된다. 따라서, 나머지 사이펀식 산기관 (D) 에 있어서, 기포가 소량밖에 발생하지 않거나, 또는 전혀 기포가 발생하지 않는다고 추측하였다.
이와 같은 과제에 대해 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 도입관이 갖는 기체 공급구의 높이에 주목하고, 공기의 흐름을 제어함으로써, 복수의 사이펀식 산기관으로부터 불균일 없이 기포를 발생시킬 수 있는 사이펀식 산기 장치를 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
도 6 은, 본 실시형태의 사이펀식 산기 장치 (10) 로부터 기포를 발생시킬 때의 공기의 흐름을 나타내는 모식 단면도이다. 또한, 도 6 에 있어서는, 편의상 복수의 사이펀식 산기관 (1) 의 배열 방향을 다르게 하고 있다. 또, 도 6 에 있어서는, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 과, 3 개의 도입관 (1a) 이 도시되어 있다.
3 개의 사이펀식 산기관 (1) 은, 직렬로 배치되어 있다. 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 은, 사이펀식 산기관 (1X) 과, 사이펀식 산기관 (1Y) 과, 사이펀식 산기관 (1Z) 으로 구성되어 있다.
3 개의 도입관 (1a) 은, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 에 공기를 공급하는 것이다. 3 개의 도입관 (1a) 은, 도입관 (1aX) 과, 도입관 (1aY) 과, 도입관 (1aZ) 으로 구성되어 있다. 도입관 (1aX) 은, 사이펀식 산기관 (1X) 에 대응하고, 도입관 (1aY) 은, 사이펀식 산기관 (1Y) 에 대응하며, 도입관 (1aZ) 은, 사이펀식 산기관 (1Z) 에 대응하고 있다.
3 개의 도입관 (1a) 은, 분배관 (1c) 에 의해 접속되어 있다. 3 개의 도입관 (1a) 은, 분배관 (1c) 으로부터 연직 하향으로 곧게 연장되어 있다. 또, 분배관 (1c) 은, 분배관 (1c) 에 공기를 송기하는 블로어 (1b) 에 접속되어 있다. 블로어 (1b) 가 송기한 공기 (A) 는, 분배관 (1c) 을 지나, 분배관 (1c) 에 접속된 3 개의 도입관 (1a) 에 각각 분배된다.
적어도 1 개의 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서, 도입관 (1a) 이 갖는 기체 공급구 (3) 는, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 하방에 형성되어 있다. 또, 복수의 도입관 (1a) 을 접속하는 분배관 (1c) 은, 기체 공급구 (3) 의 상방에서 접속되어 있다. 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서, 즉 기체 공급구 (3) 는, 공기 (A) 를 저류 가능한 사이펀실 (2) 의 외측에 배치되어 있다. 그 때문에, 본 실시형태의 사이펀식 산기 장치 (10) 를 사용한 경우, 다음과 같은 것이 상정된다.
먼저, 사이펀식 산기관 (1X) 이 기포를 발생시킴으로써 사이펀식 산기관 (1X) 내가 부압이 된다. 여기서, 사이펀식 산기관 (1X) 의 사이펀실은, 나머지 사이펀식 산기관 (1) 의 사이펀실로부터 독립되어 있다. 그 때문에, 나머지 사이펀식 산기관 (1) 의 사이펀실에 저류시킨 공기 (A1) 는 도입관 (T) 을 역류하지 않고, 사이펀식 산기관 (1X) 으로 유출되지 않는다고 추측된다. 따라서, 나머지 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서도, 기포를 발생시킬 수 있다고 생각된다.
도입관 (1a) 의 단면 형상은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 도입관 (1a) 의 단면 형상이 원형인 경우, 도입관 (1a) 의 내경은, 4 mm 이상 25 mm 이하가 바람직하고, 4.5 mm 이상 15 mm 이하가 보다 바람직하며, 5 mm 이상 10 mm 이하가 더욱 바람직하고, 5.5 mm 이상 8.5 mm 미만이 특히 바람직하다. 도입관 (1a) 의 내경이 4 mm 이상이면, 오니가 가득 차기 어렵기 때문에 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 도입관 (1a) 의 내경은 일정하게 되어 있다.
또, 도입관 (1a) 의 내경이 25 mm 보다 크면, 복수의 도입관 (1a) 중 블로어 (1b) 에 가까운 도입관 (1a) 이나, 사이펀식 산기관 (1) 의 설치면의 구배 등에 의해 수압이 상대적으로 낮아져 있는 도입관 (1a) 에, 우선적으로 공기가 분배되기 쉽다. 따라서, 도입관 (1a) 의 내경이 25 mm 이하이면, 분배관 (1c) 으로부터 복수의 도입관 (1a) 으로 효율적으로 공기를 분배시킬 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 분배관 (1c) 의 단면적은, 도입관 (1a) 보다 커지도록 구성되어 있다. 분배관 (1c) 의 단면 형상은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 분배관 (1c) 의 단면 형상이 원형인 경우, 분배관 (1c) 의 내경은, 20 mm 이상 60 mm 이하가 바람직하다.
기체 공급구 (3) 는, 측판 (1B) 의 하단 (1B1) 보다 상방에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
기체 공급구 (3) 가 측판 (1B) 의 하단 (1B1) 보다 상방에 형성되어 있음으로써, 도입관 (1a) 이 불필요하게 길어지는 것을 억제하여, 저비용화로 이어진다.
사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서, 사이펀식 산기 장치 (10) 를 구성하는 모든 도입관 (1a) 의 기체 공급구 (3) 가, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 하방에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
기체 공급구 (3) 를 도입관 (1a) 에 형성하기 쉬운 점에서, 기체 공급구 (3) 는, 도입관 (1a) 의 하단 (1a1) 에 형성되어 있다.
또한, 도입관에 형성된 기체 공급구는, 복수 형성되어 있어도 된다. 단, 도입관에 복수의 기체 공급구가 형성되어 있는 경우에는, 복수의 기체 공급구 중 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 사이펀실과 경로를 구획하는 칸막이벽의 하단보다 하부가 되도록 공기 공급구가 형성된다. 또, 복수의 기체 공급구 중 적어도 1 개는, 도입관의 하단에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이상과 같은 구성의 사이펀식 산기 장치 (10) 에 의하면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.
복수의 사이펀식 산기관 (1) 의 사이펀실은, 서로 독립되어 있다. 그 때문에, 복수의 사이펀식 산기관 (1) 중 먼저 기포가 발생되는 것이 있어도, 나머지 사이펀식 산기관 (1) 의 사이펀실에 저류시킨 공기 (A1) 는 도입관 (T) 을 통하여 유출되지 않는다고 추측된다. 따라서, 나머지 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서도, 기포를 발생시킬 수 있다고 생각된다.
또, 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적은, 종래의 사이펀식 산기 장치와 비교해 크다. 그 때문에, 사이펀식 산기 장치 (10) 는, 종래의 사이펀식 산기 장치보다 큰 기포를 발생시킬 수 있어, 세정할 수 있는 범위를 넓게 할 수 있다.
산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적을 이용하여, 상기 식에 기초하여 산출되는 비 R 이 0.6 이상이면, 사이펀식 산기관 (1) 내의 액면의 높이가 변동하는 경우에 있어서도, 복수의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 불균일 없이 기포를 발생시킬 수 있다. 또, 사이펀식 산기 장치 (10) 를 경사면에 설치하는 경우에는, 사이펀 작용에 미치는 영향이 큰 점에서 특히 유효하다.
이와 같은 치수를 갖는 산기공 (6) 을 구비함으로써, 사이펀식 산기관 (1) 내의 액면의 높이가 변동하는 경우에 있어서도, 높은 세정성을 유지하면서 복수의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 불균일 없이 기포를 발생시킬 수 있다. 또, 사이펀식 산기 장치 (10) 를 경사면에 설치하는 경우에는, 사이펀 작용에 미치는 영향이 큰 점에서 특히 유효하다.
또한, 사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서, 분배관 (1c) 은 복수의 사이펀식 산기관 (1) 의 하방에 구비되어 있지 않다. 그 때문에, 사이펀식 산기 장치 (10) 는, 수위가 낮은 장소에 있어서도 사용 가능하다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 세정성을 향상시키기 위해서 다수의 사이펀식 산기관을 설치하거나, 기포를 확산시키는 구성을 별도 설치하거나 할 필요가 없어, 장치 자체를 간략화할 수 있다.
따라서, 본 실시형태의 사이펀식 산기 장치 (10) 는, 막면의 세정성이 우수하다.
또, 이와 같은 사이펀식 산기 장치 (10) 를 구비한 MBR 장치에 의하면, 사이펀식 산기관 (1) 내의 액면의 높이가 변동하는 경우에 있어서도, 유기물이 막면에 퇴적하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 이와 같은 MBR 장치 (100) 를 사용한 수처리 방법에 의하면, 사이펀식 산기관 (1) 내의 액면의 높이가 변동하는 경우에 있어서도, 유기물이 막면에 퇴적하는 것을 효과적으로 억제하여, 안정적으로 수처리를 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태의 사이펀식 산기관 및 막 분리 활성 오니 장치, 그리고 수처리 방법은, 상기 서술한 실시형태로 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 실시형태에 있어서, 복수의 도입관 (1a) 은, 상판 (1A) 의 두께 방향으로 관통되어 있다고 했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수의 도입관 (1a) 중 적어도 1 개의 도입관 (1a) 은, 사이펀실 (2) 에 면하고 있는 측판 (1B) 의 두께 방향으로 관통되어 있어도 된다.
또, 복수의 도입관 (1a) 은, 분배관 (1c) 으로부터 연직 하향으로 곧게 연장되어 있다고 했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 복수의 도입관 (1a) 중 적어도 1 개의 도입관 (1a) 은, 수평 방향으로부터의 경사각이 45 도 이상이 되도록 경사져 있어도 된다. 도입관 (1a) 의 경사각이 45 도 이상이면, 도입관 (1a) 내로 유입된 오니를 밖으로 유출시키기 쉬워, 도입관 (1a) 내에 오니가 가득 차는 것을 억제할 수 있다. 복수의 도입관 (1a) 이 경사져 있음으로써, 사이펀식 산기관 (1) 의 상방의 공간을 적게 할 수 있다. 이로써, 막면과의 거리를 적게 하여, 막면의 세정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 도입관 (1a) 의 내경은, 일정하게 되어 있다고 했지만, 상판 (1A) 으로부터 멀어지는 방향으로 점감하고 있어도 된다. 그 경우, 도입관 (1a) 내로 오니가 유입하기 어려워져, 도입관 (1a) 내에 오니가 가득 차는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서, 활성 오니 처리조 (11) 와 막 분리조 (21) 가 따로따로 설치되어 있는 형태예를 나타냈지만, 활성 오니 처리조 (11) 중에 막 분리조 (21) 가 설치되어 있어도 된다.
＜본 발명의 제 2 양태＞
［수처리 장치］
이하, 본 발명 제 2 양태의 수처리 방법에 사용하는 수처리 장치의 일례에 대해, 도 8 에 기초하여 설명한다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 수처리 장치 (S1000) 는, 활성 오니 처리조 (S11) 와, 활성 오니 처리조 (S11) 의 후단에 설치된 막 분리조 (S21) 와, 막 분리조 (S21) 의 후단에 설치된 처리수조 (S41) 를 구비하고 있다. 또한, 수처리 장치 (S1000) 는, 도시를 생략하지만, 활성 오니 처리조 (S11) 에 유입되는 원수의 유량을 조정하는 유량 조정조, 막 분리조 (S21) 로부터 잉여 오니를 인발하는 인발 펌프, 막 분리조 (S21) 로 약액이나 희석수를 송액하는 송액 수단, 및 처리수조 (S41) 로부터 공장이나 하천 등으로 처리수를 방류하는 방류 수단 등을 구비하고 있다.
활성 오니 처리조 (S11) 는, 활성 오니 처리를 실시하기 위해서 활성 오니를 충전하는 것이다.
활성 오니 처리조 (S11) 에는, 제 1 유로 (S12) 와 제 2 유로 (S13) 가 접속되어 있다. 제 1 유로 (S12) 는, 공장이나 가정 등으로부터 배출된 원수를 활성 오니 처리조 (S11) 로 유입시키는 유로이다. 제 2 유로 (S13) 는, 활성 오니 처리조 (S11) 로부터 배출된 오니 함유 처리수 (피처리수) 를 막 분리조 (S21) 로 유입시키는 유로이다.
활성 오니 처리조 (S11) 내에는 조 내를 호기 조건으로 유지하기 위해서 산기 장치 (S14) 가 설치되어 있다.
산기 장치 (S14) 는, 공기를 활성 오니 처리조 (S11) 내에 산기하는 산기관 (S14a) 과, 산기관 (S14a) 에 공기를 공급하는 도입관 (S14b) 과, 공기를 송기하는 블로어 (S14c) 를 구비하고 있다.
산기관 (S14a) 으로는, 블로어 (S14c) 로부터 공급되는 공기를 상방으로 토출할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 구멍이 형성된 단관이나 멤브레인 타입의 것을 들 수 있다.
막 분리조 (S21) 는, 활성 오니 처리조 (S11) 로부터 보내져 온, 활성 오니 및 생물 처리수를 포함하는 오니 함유 처리수를 모으는 것이다.
막 분리조 (S21) 는, 본 발명의 일 양태를 적용한 막 분리 활성 오니 장치 (S100) (이하, 「MBR 장치 (S100)」로 칭하는 경우가 있다.) 를 구비하고 있다. MBR 장치 (S100) 에 대해서는 후술한다.
막 분리조 (S21) 와 활성 오니 처리조 (S11) 에는 오니 반송 수단 (S30) 이 접속되어 있다. 오니 반송 수단 (S30) 은, 막 분리조 (S21) 로부터 활성 오니 처리조 (S11) 로, 오니 함유 처리수의 일부를 반송하는 것이다.
오니 반송 수단 (S30) 은, 제 4 유로 (S31) 를 구비하고 있다. 제 4 유로 (S31) 는, 오니 함유 처리수의 일부를 막 분리조 (S21) 로부터 배출하여, 활성 오니 처리조 (S11) 로 유입시키는 유로이다.
제 4 유로 (S31) 에는, 펌프 (S31a) 가 설치되어 있다. 이로써, 막 분리조 (S21) 내의 오니 함유 처리수의 일부를 막 분리조 (S21) 로부터 활성 오니 처리조 (S11) 로 반송할 수 있다.
처리수조 (S41) 는, 오니 함유 처리수를 막 분리한 후의 처리수를 저류하는 것이다.
(막 분리 활성 오니 장치)
MBR 장치 (S100) 는, 복수의 막 모듈 (S22) 과, 막 모듈 (S22) 의 하방에 설치된 사이펀식 산기 장치 (S10) 를 구비하고 있다.
막 모듈 (S22) 은, 활성 오니를 포함하는 오니 함유 처리수를 막 분리하는 것이다. 막 모듈 (S22) 은 분리막을 구비하고, 이 분리막에 의해 오니 함유 처리수가 생물 처리수와 활성 오니로 고액 분리 (막 분리) 된다.
분리막으로는, 분리능을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 중공사막, 평막, 튜뷸러막, 모놀리스형 막 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 용적 충전율이 높은 점에서, 중공사막이 바람직하다.
분리막으로서 중공사막을 사용하는 경우, 그 재질로는, 예를 들어 셀룰로오스, 폴리올레핀, 폴리술폰, 폴리불화비닐리덴플로라이드 (PVDF), 폴리4불화에틸렌 (PTFE) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 중공사막의 재질로는, 내약품성이나 pH 변화에 강한 점에서 PVDF, PTFE 가 바람직하다.
분리막으로서 모놀리스형 막을 사용하는 경우에는, 세라믹제의 막을 사용하는 것이 바람직하다.
분리막에 형성되는 미세 구멍의 평균 구멍 직경으로는, 일반적으로 한외 분리막으로 불리는 막에서 0.001 ㎛ ∼ 0.1 ㎛ 정도이고, 일반적으로 정밀 분리막으로 불리는 막에서 0.1 ㎛ ∼ 1 ㎛ 정도이다. 본 실시형태에 있어서는 평균 구멍 직경이 상기 범위 내인 분리막을 사용하는 것이 바람직하다.
막 모듈 (S22) 에는, 제 3 유로 (S33) 가 접속되어 있다. 제 3 유로 (S33) 는, 분리막을 투과한 처리수를 막 분리조 (S21) 로부터 배출하여, 처리수조 (S41) 로 유입시키는 유로이다.
제 3 유로 (S33) 에는, 펌프 (S33a) 가 설치되어 있다. 이로써, 막 모듈 (S22) 의 분리막을 투과한 처리수를 막 분리조 (S21) 로부터 배출할 수 있도록 되어 있다.
사이펀식 산기 장치 (S10) 는, 도 9 ∼ 도 13 에 나타내는 바와 같이, 수평 방향으로 일렬로 나란히 배치된 5 개의 사이펀식 산기관 (S1) 과, 그것들 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 공기를 공급하는 공기 공급 수단 (S50) 을 구비하고 있다.
사이펀식 산기관 (S1) 은, 복수의 판상 부재를 조합하여 이루어지는 상자상의 케이싱이고, 상판부 (S1A) 와, 2 장의 측판부 (S1B) 와, 2 장의 측판부 (S1C) 와, 저판부 (S1D) 와, 제 1 칸막이벽 (S4a) 과, 제 2 칸막이벽 (S4b) 을 구비하고 있다.
각 사이펀식 산기관 (S1) 을 형성하는 2 장의 측판부 (S1B) 와 2 장의 측판부 (S1C) 는, 각각 사각형상이고, 측판부 (S1B) 가 측판부 (S1C) 보다 폭이 넓게 되어 있다. 각 사이펀식 산기관 (S1) 을 형성하는 2 장의 측판부 (S1B) 와 2 장의 측판부 (S1C) 는, 측판부 (S1B) 끼리가 대향하고, 측판부 (S1C) 끼리가 대향하도록, 각각 상판부 (S1A) 의 하면으로부터 하방으로 연장되도록 설치되어 있다. 2 장의 측판부 (S1B) 와 2 장의 측판부 (S1C) 로, 단면 장방형상의 사각통이 형성되어 있다. 사이펀식 산기 장치 (S10) 에 있어서의 5 개의 사이펀식 산기관 (S1) 은, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 의 서로의 측판부 (S1C) 의 면이 서로 마주보도록 이어져 있다.
각 상판부 (S1A) 에 있어서의 1 개의 측판부 (S1B) 부근의 부분에는, 그 측판부 (S1B) 를 따르도록 연장되는 산기공 (S6) 이 형성되어 있다. 제 1 칸막이벽 (S4a) 은, 정면으로 볼 때 형상이 사각형상이고, 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 산기공 (S6) 을 사이에 두고 측판부 (S1B) 와 서로의 면이 서로 마주 보도록 하여, 상판부 (S1A) 로부터 하방으로 연장되도록 설치되어 있다.
저판부 (S1D) 는, 산기공 (S6) 이 형성되어 있는 측의 측판부 (S1B) 의 하단 부근의 부분으로부터 내측으로 연장되도록 설치되어 있다. 저판부 (S1D) 에 있어서의 측판부 (S1C) 의 면 방향의 길이는, 상판부 (S1A) 보다 짧게 되어 있다. 저판부 (S1D) 에 의해, 2 장의 측판부 (S1B) 와 2 장의 측판부 (S1C) 로 형성된 사각통의 하방의 개구 부분의 대략 절반이 막히고, 그 개구 부분에 있어서의 저판부 (S1D) 로 막혀 있지 않은 부분이 처리수 유입부 (S7) 로 되어 있다.
제 2 칸막이벽 (S4b) 은, 저판부 (S1D) 에 있어서의 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 산기공 (S6) 과는 반대측에 위치하는 단부로부터 상방으로 연장되도록 설치되어 있다. 제 1 칸막이벽 (S4a) 과 제 2 칸막이벽 (S4b) 은 서로의 면이 대향하고 있다.
사이펀식 산기관 (S1) 에 있어서는, 처리수 유입부 (S7) 로부터 산기공 (S6) 을 향하는 폐수의 흐름을 상정했을 때 처리수 유입부 (S7) 측을 「상류」로 하고, 산기공 (S6) 측을 「하류」로 한다.
사이펀실 (S2) 은, 공기를 저류하는 것이다. 사이펀실 (S2) 은, 사이펀식 산기관 (S1) 내의 제 1 칸막이벽 (S4a) 보다 처리수 유입부 (S7) 측에 있어서의, 제 2 칸막이벽 (S4b) 의 상단 (S4b1) 으로부터 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 까지의 높이를 갖는 공간을 가리킨다. 사이펀실 (S2) 은, 제 2 칸막이벽 (S4b) 에 의해 제 1 사이펀실 (S2A) 과 제 2 사이펀실 (S2B) 로 구획되어 있다.
제 1 사이펀실 (S2A) 의 상방, 및 제 2 사이펀실 (S2B) 의 상방은, 연통부 (S5) 로 연통되어 있다. 사이펀식 산기관 (S1) 내의 제 2 사이펀실 (S2B) 로부터 산기공 (S6) 까지의 부분이 경로 (S4) 로 되어 있다. 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 일부는, 사이펀실 (S2) 과 경로 (S4) 에 면하고 있다. 환언하면, 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 일부는, 사이펀실 (S2) 과 경로 (S4) 를 구획하고 있다. 또, 제 2 칸막이벽 (S4b) 의 일부는 사이펀실 (S2) 에 면하고 있다. 제 2 칸막이벽 (S4b) 의 상단 (S4b1) 은, 적어도 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 상방에 위치하고 있다. 처리수 유입부 (S7) 는, 사이펀식 산기관 (S1) 의 저부에 형성되고, 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 하방에 위치하고 있다.
이와 같이 사이펀식 산기관 (S1) 의 내부에는, 상류로부터 하류를 향하여, 제 1 사이펀실 (S2A), 연통부 (S5), 제 2 사이펀실 (S2B), 경로 (S4) 가 이 순서로 형성되어 있다. 그리고, 사이펀식 산기관 (S1) 에 있어서의 사이펀실 (S2) 의 하류에 있어서, 경로 (S4) 의 사이펀실 (S2) 보다 높은 위치에 산기공 (S6) 이 형성되고, 사이펀실 (S2) 의 상류에는 처리수 유입부 (S7) 가 형성되어 있다. 처리수 유입부 (S7) 에 의해, 사이펀식 산기관 (S1) 의 외부와 사이펀실 (S2) 이 연통되어 있다.
산기공 (S6) 의 평면으로 볼 때 형상은, 사이펀식 산기관 (S1) 의 배열 방향으로 연장되는 장척의 사각형상이다. 산기공 (S6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적은, 바람직하게는 40 ㎠ 이하이고, 보다 바람직하게는 25 ㎠ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ㎠ 이하이다. 또, 산기공 (S6) 의 평면으로 볼 때 형상의 길이 방향의 길이는, 바람직하게는 40 cm 이하이고, 보다 바람직하게는 25 cm 이하, 더욱 바람직하게는 20 cm 이하이다.
또, 본 실시형태에 있어서는, 산기공 (S6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적을 이용하여, 하기 식에 기초하여 산출되는 비 R (단위 : m) 이 0.6 이상의 조건을 만족한다. 또, 비 R 은, 바람직하게는 0.61 이상이고, 보다 바람직하게는 0.67 초과이다.
R = (사이펀실의 용적 (단위 : ㎥))/(산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적 (단위 : ㎡))
사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서의 사이펀식 산기관 (S1) 의 수는, 이 예에서는 5 개이지만, 막 모듈 (S22) 의 크기, 장수에 따라 적절히 설정할 수 있고, 4 개 이하여도 되고, 6 개 이상이어도 된다.
사이펀식 산기관 (S1) 의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, AS 수지, ABS 수지, 아크릴 수지 (PMMA), 폴리염화비닐 수지 (PVC), 폴리아세탈 수지 (POM), 폴리아미드 수지 (PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 (PBT), 폴리카보네이트 수지 (PC), 변성 폴리페닐렌에테르 수지 (PPE), 폴리페닐렌술파이드 수지 (PPS), 폴리에테르에테르케톤 수지 (PEEK), 폴리술폰 수지 (PSf), 폴리에테르술폰 수지 (PES) 등을 들 수 있다. 사이펀식 산기관 (S1) 의 재질은, 1 종이어도 되고, 2 종 이상의 조합이어도 된다. 또, 스테인리스 (SUS304 계, SUS316 계) 등의 금속제여도 된다.
공기 공급 수단 (S50) 은, 도 8 ∼ 도 13 에 나타내는 바와 같이, 분배관 (S1c) 과, 분배관 (S1c) 으로 공기를 보내는 블로어 (S1b) 와, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 4 개의 도입부 (S1a) 와, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 1 개의 도입부 (S1d) 를 구비하고 있다.
분배관 (S1c) 은, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 상방에 있어서, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 길이 방향, 즉 5 개의 사이펀식 산기관 (S1) 이 배열되는 방향으로 연장되도록 설치되어 있다. 분배관 (S1c) 은, 평면으로 볼 때, 사이펀식 산기관 (S1) 의 폭 방향에 있어서의 산기공 (S6) 과는 반대측의 단부 상에 위치하고 있다.
분배관 (S1c) 의 단면적은, 후술하는 도입부 (S1a, S1d) 의 단면적보다 커지도록 구성되어 있다. 분배관 (S1c) 의 단면 형상은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 분배관 (S1c) 의 단면 형상이 원형인 경우, 분배관 (S1c) 의 내경은, 10 mm 이상 60 mm 이하가 바람직하다.
분배관 (S1c) 으로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 불소계 수지 (PTFE, PVDF, PFA), 나일론, 폴리우레탄 등의 수지제의 배관이나 튜브, 스테인리스 (SUS304 계, SUS316 계) 등의 금속제 배관 등을 들 수 있다. 분배관 (S1c) 의 재질은, 1 종이어도 되고, 2 종 이상의 조합이어도 된다.
4 개의 도입부 (S1a) 는, 각각이 분배관 (S1c) 에 있어서의 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 대응하는 부분으로부터 분기하고, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이를 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 각 도입부 (S1a) 는, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 관상의 분기관부 (S52) 와, 분기관부 (S52) 의 하단측에 형성된 하측 통부 (S54) 를 구비하고 있다.
하측 통부 (S54) 는, 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 에 있어서의 대향하는 2 장의 측판부 (S1C) 와, 그것들 측판부 (S1C) 의 단부끼리를 연결하도록 설치된 2 장의 측판부 (S54a) 와, 2 장의 측판부 (S1C) 및 2 장의 측판부 (S54a) 로 이루어지는 사각통의 상측의 개구단을 막도록 설치된 천판부 (天板部) (S54b) 로 형성된 통상의 부분이다. 분기관부 (S52) 의 내부와 하측 통부 (S54) 의 내부가 연통하도록, 분기관부 (S52) 의 하단부가 천판부 (S54b) 에 접속되어 있다. 각 도입부 (S1a) 에 있어서는, 하측 통부 (S54) 를 형성하는 1 쌍의 측판부 (S54a) 및 천판부 (S54b) 는, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 과 일체로 되어 있다.
이 예의 하측 통부 (S54) 는, 1 쌍의 측판부 (S54a) 의 측단끼리를 연결하는 측판으로서, 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 의 측판부 (S1C) 를 이용하고 있다. 즉, 이 예에서는, 하측 통부 (S54) 와, 하측 통부 (S54) 의 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 이 각각 측판부 (S1C) 를 공유하고 있다.
하측 통부 (S54) 의 하단은 개구단으로 되어 있다. 또, 각각의 도입부 (S1a) 에 있어서의 하측 통부 (S54) 의 하류측의 측판으로서 사이펀식 산기관 (S1) 과 공유하고 있는 측판부 (S1C) 의 하단부에는 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 즉, 도입부 (S1a) 의 분배관 (S1c) 과 반대측의 단부에 있어서의, 하류측의 사이펀식 산기관 (S1) 의 처리수 유입부 (S7) 에 면하는 부분에 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 도입부 (S1a) 에 있어서는, 하측 통부 (S54) 의 하단의 개구단과 절결부 (S54c) 로 이루어지는 공기 공급구 (S3a) 가 형성되어 있다.
각 도입부 (S1a) 는, 각각 공기 공급구 (S3a) 로부터, 각 도입부 (S1a) 의 하류측의 사이펀식 산기관 (S1) 의 사이펀실 (S2) 로 처리수 유입부 (S7) 를 통하여 공기를 공급하도록 되어 있다.
또한, 측판부 (S1C) 에는, 절결부 (S54c) 외에 1 개 이상의 공기 공급구가 형성되어 있어도 된다. 단, 절결부 (S54c) 외에 1 개 이상의 공기 공급구가 형성되는 경우에는, 절결부 (S54c) 외에 형성된 공기 공급구 중, 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 사이펀실과 경로를 구획하는 칸막이벽의 하단보다 하부가 되도록 형성된다.
도입부 (S1a) 를 길이 방향에 수직인 방향으로 절단했을 때의 유로 최소 단면적은, 20 ㎟ ∼ 350 ㎟ 가 바람직하고, 28 ㎟ ∼ 200 ㎟ 가 보다 바람직하며, 35 ㎟ ∼ 100 ㎟ 가 더욱 바람직하고, 40 ㎟ ∼ 60 ㎟ 가 특히 바람직하다. 도입부 (S1a) 의 유로 최소 단면적이 상기 범위의 하한값 이상이면, 도입부 (S1a) 내가 오니에 의해 폐색되기 어렵다. 도입부 (S1a) 의 유로 최소 단면적이 상기 범위의 상한값 이하이면, 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 공기가 균등하게 분배되기 쉬워진다.
또한, 유로 최소 단면적이란, 도입부의 유로 단면적이 최소가 되는 유로 최소 단면적부에 있어서의 단면적을 의미한다.
도입부 (S1a) 의 유로 최소 단면적부 (도시 없음) 는, 높이 방향의 임의의 위치에 적어도 1 지점 있으면 된다. 오니 유입에 의한 폐색 방지의 관점에서, 도입부 (S1a) 의 가능한 한 높은 위치에 유로 최소 단면적부를 형성하는 것이 바람직하다.
절결부 (S54c) 의 정면으로 볼 때 형상은, 사각형의 상부가 상방으로 볼록해지도록 원호상으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 또한, 절결부 (S54c) 의 정면으로 볼 때 형상은, 상기 형상으로는 한정되지 않고, 예를 들어 삼각형상, 반원상, 사각형상 등이어도 된다. 그 중에서도, 절결부 (S54c) 의 정면으로 볼 때 형상으로는, 상방을 향함에 따라 폭이 좁아지는 형상이 바람직하다. 절결부 (S54c) 에서는 상부가 보다 오니에 의해 막히기 쉽지만, 절결부 (S54c) 가 상방을 향함에 따라 폭이 좁아지는 형상이면, 절결부 (S54c) 의 상부가 오니에 의해 막혀도 폭이 넓은 하부로부터 사이펀식 산기관 (S1) 내로 공기를 효율적으로 공급하기 쉽다. 구체적으로는, 절결부 (S54c) 의 정면으로 볼 때 형상으로는, 이 예와 같은 사각형의 상부가 상방으로 볼록해지도록 원호상으로 돌출된 형상이나, 삼각형상, 반원상이 바람직하다.
절결부 (S54c) 의 연직 방향 최상부는, 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 하부에 형성되어 있다. 또, 절결부 (S54c) 의 연직 방향 최상부는, 경로 (S4) 의 최하단보다 상부에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
정면으로 볼 때의 절결부 (S54c) 의 폭은, 당해 절결부의 최대폭이 4 ∼ 30 mm 가 바람직하고, 8 ∼ 20 mm 가 보다 바람직하다. 절결부 (S54c) 의 상기 최대폭이 상기 범위의 상한값 이하이면, 사이펀식 산기관 (S1) 내에 공기를 효율적으로 공급하기 쉽다. 절결부 (S54c) 의 상기 최대폭이 상기 범위의 하한값 이상이면, 절결부의 오니 폐색이 일어나기 어렵다.
도입부 (S1d) 는, 분배관 (S1c) 에 있어서의 가장 상류측에 위치하는 사이펀식 산기관 (S1) 의 상류측으로부터 분기하여, 사이펀식 산기관 (S1) 의 측판부 (S1C) 의 외측을 따라 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 도입부 (S1d) 는, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 관상의 분기관부 (S56) 와, 분기관부 (S56) 의 하단측에 형성된 하측 통부 (S58) 를 구비하고 있다.
하측 통부 (S58) 는, 가장 상류측에 위치하는 사이펀식 산기관 (S1) 의 상류측의 측판부 (S1C) 와, 그 측판부 (S1C) 의 양단부로부터 각각 외측으로 분배관 (S1c) 의 길이 방향을 따라 연장되는 2 장의 장방형상의 측판부 (S58a) 와, 그것들 2 장의 측판부 (S58a) 에 있어서의 측판부 (S1C) 로부터 먼 측의 단부를 연결하도록 설치된 측판부 (S58d) 와, 측판부 (S1C), 2 장의 측판부 (S58a) 및 측판부 (S58d) 로 이루어지는 사각통의 상측의 개구단을 막도록 설치된 천판부 (S58b) 로 형성된 통상의 부분이다. 분기관부 (S56) 의 내부와 하측 통부 (S58) 의 내부가 연통하도록, 분기관부 (S56) 의 하단부가 천판부 (S58b) 에 접속되어 있다. 도입부 (S1d) 에 있어서는, 하측 통부 (S58) 를 형성하는 1 쌍의 측판부 (S58a) 및 천판부 (S58b) 는, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 과 일체로 되어 있다.
이 예의 하측 통부 (S58) 는, 1 쌍의 측판부 (S58a) 의 편측의 측단끼리를 연결하는 측판으로서, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 의 측판부 (S1C) 를 이용하고 있다. 즉, 이 예에서는, 하측 통부 (S58) 와, 하측 통부 (S58) 와 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 이 측판부 (S1C) 를 공유하고 있다.
하측 통부 (S58) 의 하단은 개구단으로 되어 있다. 또, 도입부 (S1d) 에 있어서의 하측 통부 (S58) 의 하류측의 측판으로서 사이펀식 산기관 (S1) 과 공유하고 있는 측판부 (S1C) 의 하단부에는 절결부 (S58c) 가 형성되어 있다. 즉, 도입부 (S1d) 의 분배관 (S1c) 과 반대측의 단부에 있어서의, 하류측의 사이펀식 산기관 (S1) 의 처리수 유입부 (S7) 에 면하는 부분에 절결부 (S58c) 가 형성되어 있다. 도입부 (S1d) 에 있어서는, 하측 통부 (S58) 의 하단의 개구단과 절결부 (S58c) 로 이루어지는 공기 공급구 (S3b) 가 형성되어 있다.
도입부 (S1d) 는, 공기 공급구 (S3b) 로부터, 도입부 (S1d) 의 하류측의 사이펀식 산기관 (S1) 의 사이펀실 (S2) 로 처리수 유입부 (S7) 를 통하여 공기를 공급하도록 되어 있다.
도입부 (S1d) 의 유로 최소 단면적의 바람직한 양태는, 도입부 (S1a) 의 유로 최소 단면적의 바람직한 양태와 동일하다.
절결부 (S58c) 의 정면으로 볼 때 형상은, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 사각형의 상부가 상방으로 볼록해지도록 원호상으로 돌출된 형상으로 되어 있다. 또한, 절결부 (S58c) 의 정면으로 볼 때 형상은, 상기 형상으로는 한정되지 않고, 예를 들어 삼각형상, 반원상, 사각형상 등이어도 된다.
절결부 (S58c) 의 정면으로 볼 때 형상 및 면적의 바람직한 양태는, 절결부 (S54c) 의 바람직한 양태와 동일하다.
전술한 바와 같이, 사이펀식 산기 장치 (S10) 에 있어서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 상판부 (S1A) 와, 각 도입부 (S1a) 의 천판부 (S54b) 와, 도입부 (S1d) 의 천판부 (S58b) 는 일체로 되어 있고, 그것들은 전체적으로 평면으로 볼 때 장척의 사각형상의 천판 (S10a) 으로 되어 있다. 또, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 동일한 측에 위치하는, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 측판부 (S1B) 와, 각 도입부 (S1a) 의 측판부 (S54a) 와, 도입부 (S1d) 의 측판부 (S58a) 는 일체로 되어 있고, 그것들은 전체적으로 평면으로 볼 때 장척의 사각형상의 측판부 (S10b) 로 되어 있다.
이와 같이, 사이펀식 산기 장치 (S10) 에 있어서는, 각 사이펀식 산기관 (S1) 이 일체로 되어 있다. 이로써, 각 도입부 (S1a, S1d) 의 공기 공급구 (S3a, S3b) 의 상하 방향의 위치 맞춤이나, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 상하 방향의 위치 맞춤이 불필요해지기 때문에, 각 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기시키는 것이 용이해진다. 또, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 조립 작업이 용이해짐과 아울러, 부품 점수를 줄일 수 있기 때문에 비용적으로도 유리하다.
도입부 (S1a, S1d) 의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 사이펀식 산기관 (S1) 으로 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 도입부 (S1a, S1d) 의 재질은, 1 종이어도 되고, 2 종 이상의 조합이어도 된다.
분배관 (S1c) 은, 각 사이펀식 산기관 (S1) 보다 상방에 위치하고 있으므로, 각 도입부 (S1a) 의 공기 공급구 (S3a) 및 도입부 (S1d) 의 공기 공급구 (S3b) 보다 상방에 위치하고 있다. 이로써, 공기 공급 수단 (S50) 에 있어서 블로어 (S1b) 에 가까운 상류측의 사이펀식 산기관 (S1) 으로만 공기가 공급되는 것을 억제할 수 있어, 복수의 사이펀식 산기관 (S1) 에 균등하게 공기를 공급할 수 있기 때문에, 각 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기시킬 수 있다.
사이펀식 산기 장치 (S10) 는, 막 분리조 (S21) 를 평면으로 봤을 때에, 막 모듈 (S22) 에 있어서의 이웃하는 분리막 사이와 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 산기공 (S6) 이 서로 겹치는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 사이펀식 산기 장치 (S10) 는, 막 분리조 (S21) 를 평면으로 봤을 때에, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 산기공 (S6) 이 막 모듈 (S22) 과 교차하도록 형성되어 있어도 된다.
이하, 사이펀식 산기관 (S1) 의 산기 기구에 대해 설명한다.
작동 개시 전에 있어서는, 도 14(a) 에 나타내는 바와 같이, 사이펀식 산기관 (S1) 내에 있어서의 사이펀실 (S2), 연통부 (S5) 및 경로 (S4) 는 오니 함유 처리수 (SB) (피처리수) 로 채워져 있다. 공기 공급 수단 (S50) 에 있어서의 블로어 (S1b) 로부터 분배관 (S1c) 으로 송기하고, 분배관 (S1c) 으로부터 각 도입부 (S1a, S1d) 로 분배한 공기 (SA) 를 공기 공급구 (S3a, S3b) 로부터 각 사이펀식 산기관 (S1) 내의 사이펀실 (S2) 로 연속적으로 공급한다. 공기 공급구 (S3a, S3b) 로부터 공기 (SA) 를 계속 공급하면, 도 14(b) 에 나타내는 바와 같이, 사이펀실 (S2) 내의 오니 함유 처리수 (SB) 가 산기공 (S6) 이나 처리수 유입부 (S7) 로부터 밀려 나와, 사이펀실 (S2) 의 액면 (SS) 이 점차 강하한다.
또한 공기 공급구 (S3a, S3b) 로부터 공기 (SA) 를 계속 공급하고, 액면 (SS) 의 높이가 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 낮아지면, 도 14(c) 에 나타내는 바와 같이, 경로 (S4) 내와 제 1 사이펀실 (S2A) 의 2 개의 기액 계면 높이의 차에 의해 공기 (SA) 가 경로 (S4) 로 이동하여, 산기공 (S6) 으로부터 일거에 방출되어 기포 (S20) 를 형성한다. 산기공 (S6) 으로부터 산기되면, 도 14(d) 에 나타내는 바와 같이, 처리수 유입부 (S7) 로부터 오니 함유 처리수 (SB) 가 유입됨으로써, 액면 (SS) 의 높이는 제 2 칸막이벽 (S4b) 의 상단 (S4b1) 부근까지 상승한다. 그리고, 도 14(b) ∼ (d) 의 상태가 반복하여 실시됨으로써, 간헐적으로 포기된다.
전술한 바와 같이, 분배관으로부터 분기한 도입관을 복수의 사이펀식 산기관의 각각의 상부에 직결하여 공기를 공급하는 사이펀식 산기 장치에서는, 특히 공기의 유량이 작은 경우에, 각 사이펀식 산기관으로부터의 산기 시마다, 어느 사이펀식 산기관으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지거나, 산기되지 않거나 하여, 각 사이펀식 산기관으로부터 균등하게 산기되기 어렵다.
도 19 에 예시한 종래의 사이펀식 산기 장치 (S210) 를 예로 구체적으로 설명한다. 사이펀식 산기 장치 (S210) 는, 수평 방향으로 나란히 배치된 3 개의 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 과, 각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 의 상방에 설치되고, 그것들 각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 에 공기를 공급하는 공기 공급 수단 (S250) 을 구비하고 있다.
공기 공급 수단 (S250) 은, 각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 의 상방에 설치된 분배관 (S201c) 과, 분배관 (S201c) 으로 공기를 보내는 블로어와, 분배관 (S201c) 으로부터 하방으로 분기한 3 개의 도입관 (S201aX, S201aY, S201aZ) 을 구비하고 있다. 각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 은, 그것들의 상부에 있어서의 연통부 (S205) 가 면하는 부분에 공기 공급구 (S203) 가 형성되어 있는 것 이외에는, 사이펀식 산기관 (S1) 과 동일한 양태이다. 3 개의 도입관 (S201aX, S201aY, S201aZ) 이 각각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 의 공기 공급구 (S203) 에 직결되어 있다.
사이펀식 산기 장치 (S210) 에 있어서는, 사이펀실 (S202) 내의 액면 (SS) 의 요동이나, 설치 구배, 장치 제조 오차 등에서 기인하는 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 간의 설치 높이차 등의 영향에 의해, 각 사이펀실 (S202) 내의 액면 (SS) 의 높이에 편차가 생겨, 각 사이펀식 산기관 (S201X, S201Y, S201Z) 의 산기의 타이밍에 어긋남이 발생하는 경우가 있다.
예를 들어, 사이펀식 산기관 (S201X) 의 산기의 타이밍이 사이펀식 산기관 (S201Y, S201Z) 보다 빠른 경우, 내부의 공기 (SA) 가 방출될 때에 사이펀식 산기관 (S201X) 내의 공기 (SA) 가 존재하고 있는 부분이 부압이 되면, 분배관 (S201c) 및 각 도입관 (S201aX, S201aY, S201aZ) 내의 공기가 사이펀식 산기관 (S201X) 내로 인입된다. 이로써, 특히 블로어로부터의 공기의 유량이 작은 경우에, 분배관 (S201c) 및 각 도입관 (S201aX, S201aY, S201aZ) 이 감압됨으로써, 사이펀식 산기관 (S201Y, S201Z) 내의 공기 (SA) 가 각 도입관 (S201aY, S201aZ) 을 통하여 역류한다. 이와 같이, 사이펀식 산기관 (S201Y, S201Z) 에서는, 경로 (S204) 를 통하여 산기되는 공기 (SA) 의 일부가 도입관 (S201aY, S201aZ) 을 통하여 역류함으로써, 방출되는 기포가 작아지거나, 기포가 방출되지 않거나 한다.
또, 사이펀식 산기관 (S201Y) 이나 사이펀식 산기관 (S201Z) 중 어느 것의 산기의 타이밍이 빠른 경우도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관에 있어서, 동일한 기구에서 방출되는 기포가 작아지거나, 기포가 방출되지 않거나 한다.
이에 대하여, 본 실시형태의 사이펀식 산기 장치 (S10) 에서는, 각 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 배치된 각 도입부 (S1a) 의 공기 공급구 (S3a) 나 도입부 (S1d) 의 공기 공급구 (S3b) 로부터, 각 사이펀식 산기관 (S1) 의 사이펀실 (S2) 로, 사이펀실 (S2) 보다 하류측의 처리수 유입부 (S7) 를 통하여 공기 (SA) 가 공급된다. 이와 같이, 사이펀식 산기관 (S1) 의 외측의 도입부 (S1a, S1d) 로부터, 공기 (SA) 가 사이펀식 산기관 (S1) 내의 사이펀실 (S2) 로 공급된다. 그 때문에, 도입부 (S1a, S1d) 의 공기 공급구 (S3a, S3b) 는, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 작동 시에 항상 오니 함유 처리수 (SB) 로 채워져 있는 부분에 존재하고 있다. 이로써, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 어느 사이펀식 산기관 (S1) (도 15(a)) 의 산기의 타이밍이, 다른 사이펀식 산기관 (S1) (도 15(b), 도 15(c)) 보다 빨라지고, 타이밍이 빠른 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기 (SA) 가 존재하는 부분이 부압이 되어도, 그 부압이 각 도입부 (S1a, S1d) 를 통하여 다른 사이펀식 산기관 (S1) 에 영향을 주는 일이 없다. 그 결과, 공기 유량이 적어도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기 (SA) 가 역류하지 않아, 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지는 것이 억제되는 점에서, 복수의 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기할 수 있다.
또, 사이펀식 산기관 (S1) 의 외측에 배치된 도입부 (S1a, S1d) 로부터 공기 공급구 (S3a, S3b) 를 통하여 공기 (SA) 가 공급되지만, 도입부 (S1a, S1d) 의 공기 공급구 (S3a, S3b) 는 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기 (SA) 가 모이는 부분에는 없는 점에서, 공기 공급구 (S3a, S3b) 에 부착된 오니가 건조되어 고화함으로써, 공기 공급구 (S3a, S3b) 가 폐색되는 것도 억제된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 사이펀식 산기 장치의 공기 공급 수단에 있어서, 분배관으로부터 분기한 도입부가 이웃하는 사이펀식 산기관 사이에 위치하고, 그 도입부에 의해 사이펀식 산기관의 외측으로부터 처리수 유입부를 통하여 사이펀실로 공기를 공급한다. 그 때문에, 복수의 사이펀식 산기관에 있어서 산기의 타이밍이 어긋나도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관 내의 공기가 역류하지 않아, 복수의 사이펀식 산기관으로부터 균등하게 산기할 수 있다. 또, 도입부의 공기 공급구가 폐색되는 것도 억제된다.
또한, 본 발명의 사이펀식 산기 장치는, 상기한 사이펀식 산기 장치 (S10) 로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 사이펀식 산기 장치는, 도입부로부터, 그 도입부와 이웃하는 적어도 2 개의 사이펀식 산기관의 각각의 사이펀실로 공기가 공급되는 것이어도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 도 16 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (S10A) 여도 된다. 도 16 에 있어서의 도 11 과 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
사이펀식 산기 장치 (S10A) 는, 수평 방향으로 일렬로 나란히 배치된 6 개의 사이펀식 산기관 (S1) 과, 그것들 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 공기를 공급하는 공기 공급 수단 (S50A) 을 구비하고 있다. 공기 공급 수단 (S50A) 은, 분배관 (S1c) 과, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 3 개의 도입부 (S1a) 를 구비하고 있다. 사이펀식 산기 장치 (S10A) 에서는, 6 개의 사이펀식 산기관 (S1) 을, 상류측으로부터 2 개씩의 사이펀식 산기관 (S1) 을 1 조로 하는 3 조로 했을 때에, 각 도입부 (S1a) 가, 분배관 (S1c) 에 있어서의 각 조의 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 대응하는 부분으로부터 분기하고, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이를 상하 방향으로 연장되도록 설치되어 있다.
6 개의 사이펀식 산기관 (S1) 은, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 동일하게 일체로 되어 있다. 또, 각각의 도입부 (S1a) 에 있어서의 하측 통부 (S54) 의 상류측 및 하류측의 측판으로서 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 과 공유하고 있는 측판부 (S1C) 의 하단부에는, 각각 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 즉, 도입부 (S1a) 의 분배관 (S1c) 과 반대측의 단부에 있어서의, 상류측과 하류측의 사이펀식 산기관 (S1) 의 처리수 유입부 (S7) 에 면하는 부분에 각각 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 이로써, 각 도입부 (S1a) 는, 각각의 공기 공급구 (S3a) 로부터, 각 도입부 (S1a) 의 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 의 사이펀실 (S2) 로 처리수 유입부 (S7) 를 통하여 공기를 공급하도록 되어 있다.
사이펀식 산기 장치 (S10A) 의 상기한 부분 이외의 양태는, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 양태와 동일하다.
사이펀식 산기 장치 (S10A) 에 있어서도, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 마찬가지로, 공기 유량이 적어도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기가 역류하지 않아, 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지는 것이 억제되는 점에서, 복수의 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기할 수 있다. 또, 도입부 (S1a) 의 공기 공급구 (S3a) 에 부착된 오니가 건조되어 고화함으로써, 공기 공급구 (S3a) 가 폐색되는 것도 억제된다.
또, 사이펀식 산기 장치 (S10A) 와 같이, 1 개의 도입부 (S1a) 로부터 양옆의 사이펀식 산기관 (S1) 으로 공기를 공급하는 양태는, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 같이 1 개의 사이펀식 산기관 (S1) 에 대해 1 개의 도입부 (S1a) 를 형성하는 양태에 비해, 도입부 (S1a) 의 수를 적게 하여 공기의 분배수를 줄일 수 있기 때문에, 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 균등하게 공기를 공급하기 쉬운 점에서 유리하다.
또, 본 발명의 사이펀식 산기 장치는, 도 17 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (S10B) 여도 된다. 도 17 에 있어서의 도 12 와 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
사이펀식 산기 장치 (S10B) 는, 수평 방향으로 6 개씩이 평행하게 2 열로 나란히 배치된 합계 12 개의 사이펀식 산기관 (S1) 과, 그것들 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 공기를 공급하는 공기 공급 수단 (S50B) 을 구비하고 있다.
공기 공급 수단 (S50B) 은, 분배관 (S1c) 과, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 3 개의 도입부 (S1a) 를 구비하고 있다. 공기 공급 수단 (S50B) 의 분배관 (S1c) 은, 평면으로 볼 때에 있어서, 6 개씩의 사이펀식 산기관 (S1) 이 배열된 2 열 사이에, 6 개씩의 사이펀식 산기관 (S1) 이 배열되는 열의 길이 방향을 따라 연장되도록 배치되어 있다. 사이펀식 산기 장치 (S10B) 에서는, 12 개의 사이펀식 산기관 (S1) 을, 상류측으로부터 각 열의 2 개씩으로 합계 4 개씩의 사이펀식 산기관 (S1) 을 1 조로 하는 3 조로 했을 때에, 각 도입부 (S1a) 가, 분배관 (S1c) 에 있어서의 각 조의 각 열에서 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 대응하는 부분으로부터 분기하고 있다. 사이펀식 산기 장치 (S10B) 에서는, 평면으로 볼 때 1 개의 도입부 (S1a) 의 주위에 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 이 배치된 상태로 되어 있다.
공기 공급 수단 (S50B) 의 3 개의 도입부 (S1a) 와 12 개의 사이펀식 산기관 (S1) 은, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 동일하게 일체로 되어 있다.
각 도입부 (S1a) 의 하측 통부 (S54) 에서는, 열의 길이 방향에 있어서, 각각의 열에서 위치가 대응하고 있는 2 개의 사이펀식 산기관 (S1) 의 측판부 (S1C) 의 서로 가까운 측의 단부를 연결하는 2 개의 측판부 (S54d) 가 설치되어 있다. 또, 각 열에 있어서, 이웃하는 2 개의 사이펀식 산기관 (S1) 의 대향하는 2 장의 측판부 (S1C) 의 분배관 (S1c) 으로부터 먼 측의 단부끼리를 연결하는 2 개의 측판부 (S54a) 가 설치되어 있다. 각 도입부 (S1a) 의 하측 통부 (S54) 는, 도입부 (S1a) 의 주위에 배치된 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 의 도입부 (S1a) 측의 측판부 (S1C) 와, 2 장의 측판부 (S54d) 와, 2 장의 측판부 (S54a) 에 의해 사각 통상으로 되어 있다. 또, 각 도입부 (S1a) 의 하측 통부 (S54) 가, 각 열에 있어서 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이를 상하 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.
또, 각각의 도입부 (S1a) 에 있어서의 하측 통부 (S54) 의 상류측 및 하류측의 측판으로서 주위의 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 과 공유하고 있는 측판부 (S1C) 의 하단부에는, 각각 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 즉, 도입부 (S1a) 의 분배관 (S1c) 과 반대측의 단부에 있어서의, 주위의 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 의 처리수 유입부 (S7) 에 면하는 부분에 각각 절결부 (S54c) 가 형성되어 있다. 이로써, 각 도입부 (S1a) 는, 각각의 공기 공급구 (S3a) 로부터, 각 도입부 (S1a) 의 주위의 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 의 사이펀실 (S2) 로 처리수 유입부 (S7) 를 통해서 공기를 공급하도록 되어 있다.
사이펀식 산기 장치 (S10B) 의 상기한 부분 이외의 양태는, 사이펀식 산기 장치 (S10) 의 양태와 동일하다.
사이펀식 산기 장치 (S10B) 에 있어서도, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 동일하게, 공기 유량이 적어도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기가 역류하지 않아, 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지는 것이 억제되는 점에서, 복수의 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기할 수 있다. 또, 도입부 (S1a) 의 공기 공급구 (S3a) 에 부착된 오니가 건조되어 고화함으로써, 공기 공급구 (S3a) 가 폐색되는 것도 억제된다.
또, 사이펀식 산기 장치 (S10B) 와 같이, 1 개의 도입부 (S1a) 로부터 주위의 4 개의 사이펀식 산기관 (S1) 으로 공기를 공급하는 양태는, 사이펀식 산기 장치 (S10A) 보다 더욱 도입부 (S1a) 의 수를 적게 하여 공기의 분배수를 줄일 수 있기 때문에, 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 균등하게 공기를 공급하기 쉬운 점에서 유리하다.
또, 본 발명의 사이펀식 산기 장치는, 분배관과 사이펀식 산기관이 일체로 되어 있는 것이어도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 도 18 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (S10C) 여도 된다. 도 18 에 있어서의 도 11 과 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
사이펀식 산기 장치 (S10C) 는, 수평 방향으로 일렬로 나란히 배치된 6 개의 사이펀식 산기관 (S1) 과, 그것들 각 사이펀식 산기관 (S1) 에 공기를 공급하는 공기 공급 수단 (S50C) 을 구비하고 있다. 공기 공급 수단 (S50C) 은, 분배관 (S1c) 과, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 3 개의 도입부 (S1e) 를 구비하고 있다. 사이펀식 산기 장치 (S10C) 에서는, 6 개의 사이펀식 산기관 (S1) 을, 상류측으로부터 2 개씩의 사이펀식 산기관 (S1) 을 1 조로 하는 3 조로 했을 때에, 각 도입부 (S1e) 가, 분배관 (S1c) 에 있어서의 각 조의 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 대응하는 부분으로부터 분기하여, 이웃하는 사이펀식 산기관 (S1) 사이에 상하 방향으로 연장되도록 설치되어 있다.
도입부 (S1e) 는, 분배관 (S1c) 으로부터 분기한 관상의 분기관부 (S52) 를 가지지 않는 것 이외에는, 공기 공급 수단 (S50, S50A) 에 있어서의 도입부 (S1a) 와 동일하다. 사이펀식 산기 장치 (S10C) 의 양태는, 도입부 (S1e) 분기관부 (S52) 를 갖지 않고, 분배관 (S1c) 이 각 사이펀식 산기관 (S1) 과 일체로 되어 있는 것 이외에는, 사이펀식 산기 장치 (S10A) 의 양태와 동일하다.
사이펀식 산기 장치 (S10C) 에 있어서도, 사이펀식 산기 장치 (S10) 와 동일하게, 공기 유량이 적어도, 산기의 타이밍이 느린 사이펀식 산기관 (S1) 내의 공기가 역류하지 않아, 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 방출되는 기포가 예기치 않게 작아지는 것이 억제되는 점에서, 복수의 사이펀식 산기관 (S1) 으로부터 균등하게 산기할 수 있다. 또, 도입부 (S1e) 의 공기 공급구 (S3a) 에 부착된 오니가 건조되어 고화함으로써, 공기 공급구 (S3a) 가 폐색되는 것도 억제된다.
또, 분배관 (S1c) 을 사이펀식 산기관 (S1) 과 일체로 하는 양태는, 강도가 보다 높은 점에서 유리하다. 또, 사이펀식 산기 장치 (S10C) 의 조립 작업이 용이해짐과 아울러, 부품 점수를 적게 할 수 있기 때문에 비용적으로도 유리하다.
본 발명의 사이펀식 산기 장치는, 공기 공급 수단인 분배관이나 도입부가 사이펀식 산기관과 일체로 되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 도입부로서 사이펀식 산기관의 하단보다 아래까지 연장되는 관상의 도입관이 설치되고, 그 도입관의 하단의 개구단으로 이루어지는 공기 공급구로부터 사이펀식 산기관 내의 사이펀실로 처리수 도입부를 통하여 공기를 공급하는 사이펀식 산기 장치여도 된다.
또, 도입부의 단부에 절결부가 형성되어 있지 않고, 공기 공급구가 절결부를 포함하지 않는 사이펀식 산기 장치여도 된다.
［수처리 방법］
이하, 본 발명의 제 1 양태 및 제 2 양태에 관련된 수처리 방법의 일례로서, 상기한 수처리 장치 (S1000) 를 사용한 수처리 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 수처리 방법은, 수처리 장치 (S1000) 대신에 수처리 장치 (1000) 를 사용하여 실시할 수도 있다. 본 발명의 수처리 방법은, 활성 오니를 사용하여 원수를 활성 오니 처리하는 활성 오니 처리 공정과, 활성 오니 처리 공정에서 얻어진 오니 함유 처리수를 막 분리하는 막 분리 공정을 가지고 있다.
(활성 오니 처리 공정)
수처리 장치 (S1000) 에 의한 수처리 방법에서는, 공장이나 가정 등으로부터 배출된 공업 폐수나 생활 폐수 등의 폐수 (원수) 를 제 1 유로 (S12) 를 통하여 활성 오니 처리조 (S11) 에 유입시키고, 활성 오니 처리조 (S11) 에서 활성 오니 처리하여, 생물 처리수로 한다. 처리 후의 오니 함유 처리수 (피처리수) 는, 제 2 유로 (S13) 를 통하여 막 분리조 (S21) 에 유입시킨다.
(막 분리 공정)
막 분리조 (S21) 에서는, MBR 장치 (S100) 의 막 모듈 (S22) 에 의해, 활성 오니 및 생물 처리수를 포함하는 오니 함유 처리수 (피처리수) 를 막 분리 처리한다. 막 분리 처리 중에 있어서는, 사이펀식 산기 장치 (S10) 에 의해 포기를 실시한다.
사이펀식 산기 장치 (S10) 에 있어서는, 정기적으로 도입부 (S1a) 내에 물을 주입하여 오니 폐색을 억제하는 것이 바람직하다.
오니 함유 처리수 (SB) 의 일부는, 오니 반송 수단 (S30) 에 의해 막 분리조 (S21) 로부터 활성 오니 처리조 (S11) 로 반송한다. 막 모듈 (S22) 에 의해 오니 함유 처리수 (SB) 를 막 분리한 후의 처리수는, 제 3 유로 (S33) 를 통하여 처리수조 (S41) 로 보내 저류한다. 처리수조 (S41) 에서 저류하는 처리수는, 공업용수로서 재이용하거나, 하천 등에 방류하거나 할 수 있다.
또, 본 발명의 수처리 방법은, 활성 오니 처리조 (11 (S11)) 중에 MBR 장치 (100 (S100)) 가 설치된 수처리 장치를 사용하여, 활성 오니 처리 공정과 막 분리 공정을 동시에 실시하는 방법이어도 된다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관련된 바람직한 실시형태예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 상기 서술한 예에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 제 형상이나 조합 등은 일례이고, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에 있어서 설계 요구 등에 근거하여 여러 가지 변경 가능하다.
실시예
이하에 본 발명을 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 4
도 7 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (10) 와 동일한 구성의 사이펀식 산기 장치를 제작하였다. 사이펀식 산기 장치 (10) 는, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 을 구비하고 있다. 사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 은 모두 동일한 형상이고, 외치수로 200 mm × 200 mm × 70 mm 의 케이싱이다. 또, 사이펀식 산기관 (1) 이 갖는 사이펀실 (2) 의 용적은, 1170 ml 였다. 또한, 사이펀식 산기관 (1) 이 갖는 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상은 사각형이었다. 산기공 (6) 의 평면으로 볼 때 형상의 면적은 19 ㎠ 이고, 그 평면으로 볼 때 형상의 길이 방향의 길이는 19 cm 였다. 도 7 에 나타내는 각 사이펀식 산기관 (1) 에 있어서, 하기 식에 기초하여 산출되는 비 R 은 0.62 였다.
R = (사이펀실의 용적 (단위 : ㎥))/(산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적 (단위 : ㎡))
이 사이펀식 산기 장치 (10) 를 수조에 넣고, 표 1 에 나타내는 구배를 부여한 저면을 따르도록 침지하였다. 그리고, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 하방에 형성되어 있는 기체 공급구 (3) 를 통하여, 60 L/분의 공기를 연속 공급하였다. 그리고, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 발생하는지 검토하였다. 또한, 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 발생하는 양상을 육안으로 확인하였다.
비교예 1
도 7 에 나타내는 각 사이펀식 산기관 (1) 이 갖는 기체 공급구 (3) 의 위치를, 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 상방으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 실시하고, 기포가 발생하는지 검토하였다.
이 평가에 있어서, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 안정적으로 기포가 발생하는 것을 「AA」로 하고, 안정적은 아니지만, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 발생하는 것을 「A」로 하고, 3 개의 사이펀식 산기관 (1) 중, 기포가 발생하지 않는 영역이 있는 것을 「B」로 하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
표 1 에 있어서, 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 의 각 사이펀식 산기관 (1) 이 갖는 기체 공급구 (3) 의 위치가 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 하방인 것을 「하방」으로 하고, 기체 공급구 (3) 의 위치가 제 1 칸막이벽 (4a) 의 하단 (4a1) 보다 상방인 것을 「상방」으로 하였다.
Figure 112018127898772-pct00001
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 에 있어서, 도 7 에 나타내는 사이펀식 산기 장치 (10) 의 운전에 수반하여, 사이펀실 (2) 의 액면의 높이가 변동하고 있는 것을 확인하였다. 실시예 1 ∼ 4 의 사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서, 표 1 에 나타내는 수조 저면의 구배의 조건 중 적어도 하나의 조건에서, 모든 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 안정적으로 발생하는 것을 확인하였다. 또, 실시예 3 및 실시예 4 에 있어서, 표 1 에 나타내는 수조 저면의 구배의 조건에서, 모든 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 안정적으로 발생하는 것을 확인하였다.
한편, 비교예 1 의 사이펀식 산기 장치 (10) 에 있어서, 표 1 에 나타내는 수조 저면의 구배의 조건에서, 적어도 하나의 사이펀식 산기관 (1) 으로부터 기포가 발생하지 않는 것을 확인하였다.
실시예 S1 ∼ S4
도 16 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (S10A) 와 동일한 구성의 사이펀식 산기 장치를 제작하였다. 그 사이펀식 산기 장치는, 6 개의 사이펀식 산기관이 모두 동일한 형상이고, 각 사이펀식 산기관은 외치수로 높이 200 mm × 길이 162 mm × 폭 70 mm 의 케이싱으로 하였다. 사이펀식 산기관의 사이펀실의 용적은 973 ml, 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적은 15 ㎠ 로 하였다. 내경 20 mm (단면적 314 ㎟) 의 분배관으로부터, 유로 최소 단면적 50 ㎟ 의 도입부 (유로 최소 단면적부 이외의 단면적 1800 ㎟) 에 공기를 공급하고, 도 13 과 동일한 형상의 절결부 (폭 20 mm) 를 통하여 사이펀실에 공기를 공급하였다. 또한, 유로 최소 단면적부는, 도입부에 있어서의 사이펀식 산기관의 상판부와 동일한 위치에 형성하였다.
이 사이펀식 산기 장치를 수조에 넣고, 표 1 에 나타내는 구배를 부여한 저면을 따르도록 침지하고, 60 L/분의 공기를 연속 공급하였다. 그리고, 6 개의 사이펀식 산기관으로부터 기포가 발생하는 양상을 육안으로 확인하였다.
비교예 S1
사이펀식 산기관의 수가 6 개인 것 이외에는 도 19 에 예시한 사이펀식 산기 장치 (S210) 와 동일한 구성의 사이펀식 산기 장치를 이용하고, 분배관으로부터 6 개의 사이펀식 산기관의 상방에 직접 공기를 공급하는 것 이외에는, 실시예 S1 과 동일하게 하여 공기를 연속 공급해 6 개의 사이펀식 산기관으로부터 기포가 발생하는 양상을 육안으로 확인하였다.
각 예의 사이펀식 산기 장치의 기포 발생 상태의 평가는, 6 개의 사이펀식 산기관으로부터 안정적으로 기포가 발생하는 것을 「AA」로 하고, 안정적은 아니지만, 6 개의 사이펀식 산기관으로부터 기포가 발생하는 것을 「A」로 하고, 6 개의 사이펀식 산기관 중, 기포가 발생하지 않는 영역이 있는 것을 「B」로 하였다. 결과를 표 2 에 나타낸다.
표 2 에 있어서, 실시예 S1 ∼ S4 및 비교예 S1 의 각 사이펀식 산기관 (1) 이 갖는 기체 공급구 (S3) 의 위치가 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 하방인 것을 「하방」으로 하고, 기체 공급구 (S3) 의 위치가 제 1 칸막이벽 (S4a) 의 하단 (S4a1) 보다 상방인 것을 「상방」으로 하였다.
Figure 112018127898772-pct00002
비교예 S1 에 있어서는, 수조 저면의 구배가 없는 경우에 있어서도, 액면의 요동의 영향으로 각 사이펀실 내의 액면이 제 1 칸막이벽의 하단에 도달하는 타이밍에 편차가 생겨, 어느 사이펀식 산기관에서 전혀 공기가 방출되지 않는 경우가 있었다.
실시예 S1 및 S2 에 있어서는, 수조 저면의 구배가 없는 경우에 있어서, 다른 사이펀식 산기관으로부터의 공기 방출에 영향을 받는 일 없이, 모든 사이펀식 산기관으로부터 기포가 방출되었다.
실시예 S3 에 있어서는, 수조 저면의 구배에 의해 각 사이펀식 산기관에 분배되는 공기량에 편차가 발생하는 경우가 있지만, 다른 사이펀식 산기관으로부터의 공기 방출에 영향을 받는 일 없이, 모든 사이펀식 산기관으로부터 기포가 방출되었다.
실시예 S4 에 있어서는, 15/1000 의 수조 저면의 구배여도, 다른 사이펀식 산기관으로부터의 공기 방출에 영향을 받는 일 없이, 모든 사이펀식 산기관으로부터 기포가 방출되었다.
1 : 사이펀식 산기관
1a : 도입관
1c : 분배관
2 : 사이펀실
2A : 제 1 사이펀실
2B : 제 2 사이펀실
3 : 기체 공급구
4 : 경로
5 : 연통부
6 : 산기공
10 : 사이펀식 산기 장치
1a1 : 도입관의 하단
4a1 : 제 1 칸막이벽 (칸막이벽) 의 하단
14 : 산기 장치
14a : 산기관
22 : 막 모듈
100 : 막 분리 활성 오니 장치
A, A1 : 공기
S1 : 사이펀식 산기관
S1a, S1d, S1e : 도입부
S1b : 블로어
S1c : 분배관
S2 : 사이펀실
S2A : 제 1 사이펀실
S2B : 제 2 사이펀실
S3a, S3b : 공기 공급구
S5 : 연통부
S6 : 산기공
S7 : 처리수 유입부
S10, S10A ∼ S10C : 사이펀식 산기 장치
S11 : 활성 오니 처리조
S21 : 막 분리조
S21a : 저면부
S22 : 막 모듈
S41 : 처리수조
S50, S50A ∼ S50C : 공기 공급 수단
S100 : 막 분리 활성 오니 장치
S1000 : 수처리 장치

Claims (12)

  1. 간헐적으로 포기 (曝氣) 를 실시하는 사이펀식 산기 (散氣) 장치로서,
    적어도 2 개의 사이펀식 산기관과,
    상기 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는 공기 공급 수단을 구비하고,
    상기 사이펀식 산기관은,
    제 1 사이펀실 및 상기 제 1 사이펀실의 하류측의 제 2 사이펀실을 포함하는 사이펀실과,
    상기 제 1 사이펀실과 상기 제 2 사이펀실을 연통하고 있는 연통부와,
    상기 사이펀실의 하류에 형성된 산기공과,
    상기 사이펀실로부터 상기 산기공에 이르는 경로와,
    상기 사이펀실의 상류에 형성된 처리수 유입부를 갖고,
    상기 공기 공급 수단은,
    상기 사이펀식 산기관이 배열되는 방향으로 연장되는 분배관과,
    상기 분배관으로부터 분기하고, 상기 사이펀식 산기관에 공기를 공급하는, 적어도 1 개의 공기 공급구를 갖는 도입부를 구비하고,
    상기 분배관은, 상기 공기 공급구의 상방에 형성되어 있고,
    상기 도입부가 갖는 상기 공기 공급구에 있어서, 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 상기 사이펀실과 상기 경로를 구획하는 칸막이벽의 하단보다 하부에 형성되어 있는 사이펀식 산기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연직 방향 최상위에 있는 공기 공급구가, 상기 경로의 최하단보다 상부에 형성되어 있는, 사이펀식 산기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입부가 이웃하는 상기 사이펀식 산기관 사이에 위치하도록 형성되고,
    상기 공기 공급구가, 상기 도입부에 있어서의 상기 분배관과 반대측의 단부의 상기 처리수 유입부에 면하는 부분에 형성된 절결부를 포함하는, 사이펀식 산기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입부와 이웃하는 적어도 2 개의 상기 사이펀식 산기관의 각각의 사이펀실에, 상기 도입부로부터 공기가 공급되는, 사이펀식 산기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입부는 도관이고, 상기 공기 공급구는, 상기 도관의 하단에 형성되어 있는, 사이펀식 산기 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입부의 유로 최소 단면적이 20 ∼ 350 ㎟ 인, 사이펀식 산기 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상은, 상기 사이펀식 산기관의 배열 방향으로 연장되는 장척 형상이고,
    상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적은 25 ㎠ 이하이고, 또한 상기 평면으로 볼 때 형상의 길이 방향의 길이는 25 cm 이하인, 사이펀식 산기 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적을 이용하여, 하기 식에 기초하여 산출되는 비 R (단위 : m) 이 0.6 이상의 조건을 만족하는, 사이펀식 산기 장치.
    R = (상기 사이펀실의 용적 (단위 : ㎥))/(상기 산기공의 평면으로 볼 때 형상의 면적 (단위 : ㎡))
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입부와 상기 사이펀식 산기관이 일체로 되어 있는, 사이펀식 산기 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배관과 상기 사이펀식 산기관이 일체로 되어 있는, 사이펀식 산기 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 사이펀식 산기 장치와,
    활성 오니를 포함하는 오니 함유 처리수를 막 분리하는 막 모듈을 구비하는 막 분리 활성 오니 장치.
  12. 활성 오니를 사용하여 원수를 활성 오니 처리하고,
    상기 활성 오니 처리로 얻어진 오니 함유 처리수를 막 분리 처리하는 것을 포함하고,
    상기 막 분리에 있어서 제 11 항에 기재된 막 분리 활성 오니 장치를 사용하는 수처리 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019200057A1 (en) 2018-04-11 2019-10-17 Pulsed Burst Systems, Llc Bubble generator
DE102019129074B3 (de) 2019-10-28 2021-01-21 membion Gmbh Verfahren zum Einleiten eines Gases und Begasungseinrichtung
CN112076638B (zh) * 2020-09-14 2022-03-04 江苏泓润生物质能科技有限公司 一种简易污泥浆化系统及方法
DE102021110329A1 (de) 2021-04-22 2022-10-27 membion Gmbh Membranfilter und Verfahren zum Filtern
CN113277614A (zh) * 2021-06-10 2021-08-20 中国长江三峡集团有限公司 一种用于膜生物反应器的大气泡间歇发生器及曝气方法
WO2024193117A1 (zh) * 2023-03-22 2024-09-26 海南立昇净水科技实业有限公司 曝气器、包含其的浸没式膜组件和浸没式膜过滤装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120091602A1 (en) 2010-10-15 2012-04-19 Jeffrey Ronald Cumin Integrated gas sparger for an immersed membrane
US20140076806A1 (en) 2012-08-09 2014-03-20 Cheil Industries Inc. Aerator device, filter system including an aerator device, and method of aerating a filter using an aerator device
WO2015146686A1 (ja) 2014-03-25 2015-10-01 住友電気工業株式会社 間欠的気泡発生装置
JP2016047532A (ja) 2009-09-03 2016-04-07 ゼノン・テクノロジーズ・パートナーシップ 濾過膜用ガススパージャ
US20160114292A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Koch Membrane Systems, Inc. Membrane module system with bundle enclosures and pulsed aeration and method of operation

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001062483A (ja) * 1999-08-30 2001-03-13 Kubota Corp 高濃度汚水の処理方法
JP2003340250A (ja) 2002-05-27 2003-12-02 Kurita Water Ind Ltd 膜分離装置
JP3807423B2 (ja) 2004-08-12 2006-08-09 栗田工業株式会社 浸漬型膜分離装置
US8047808B2 (en) * 2006-01-17 2011-11-01 Geyser Pump Tech, LLC Geyser pump
CA2664463C (en) * 2006-10-03 2012-04-17 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method of operating membrane separator
JP5362343B2 (ja) 2008-01-11 2013-12-11 旭化成ケミカルズ株式会社 膜分離ユニット
CN101284213B (zh) * 2008-05-30 2011-08-03 北京汉青天朗水处理科技有限公司 一种清洗膜分离设备的方法及装置
JP2010204043A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Toshiba Corp 水質監視装置
JP2010207657A (ja) * 2009-03-06 2010-09-24 Hitachi Plant Technologies Ltd 廃水処理装置、及び廃水処理方法
CN203123834U (zh) * 2013-02-01 2013-08-14 天津膜天膜科技股份有限公司 浸没式膜组件支撑曝气装置
KR20150034598A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 산기 장치 및 수처리 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016047532A (ja) 2009-09-03 2016-04-07 ゼノン・テクノロジーズ・パートナーシップ 濾過膜用ガススパージャ
US20120091602A1 (en) 2010-10-15 2012-04-19 Jeffrey Ronald Cumin Integrated gas sparger for an immersed membrane
US20140076806A1 (en) 2012-08-09 2014-03-20 Cheil Industries Inc. Aerator device, filter system including an aerator device, and method of aerating a filter using an aerator device
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