有机废水处理装置及有机废水处理方法

摘要

在生物处理槽（3）内具有：全面曝气部（49），其通过配置第一曝气装置（52）来进行全面曝气，固液分离部（51），其形成在全面曝气部（49）的上方，且配置为膜分离装置（55）被浸渍在活性污泥中的状态，流路狭窄部（50），其形成在全面曝气部（49）和固液分离部（51）之间，用于上下隔开全面曝气部（49）和固液分离部（51）；流路狭窄部（50）利用使从全面曝气部（49）至固液分离部（51）的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置（59），来使从第一曝气装置（52）放出的微细气泡（53）彼此结合，并将结合而形成的气泡放出至膜分离装置（55）的下方。

权利要求

1.一种有机废水处理装置，其特征在于，

该有机废水处理装置具有用于在内部贮留活性污泥的生物处理槽；

在生物处理槽内具有：

全面曝气部，其通过在生物处理槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，固液分离部，其形成在全面曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍到活性污泥中的状态，流路狭窄部，其形成在全面曝气部和固液分离部之间，用于上下隔开全面曝气部和固液分离部；

在固液分离部的膜分离装置的侧方设置有下降流形成空间，在膜分离装置的设置部位产生的上升流发生反转而在下降流形成空间形成下降流，流路狭窄部利用使从全面曝气部至固液分离部的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置，来使从全面曝气部的第一曝气装置放出的气泡彼此结合，并将结合而成的气泡放出至固液分离部的膜分离装置的下方，并且，通过流路狭窄装置阻碍在下降流形成空间形成的下降流流入全面曝气部。

2.根据权利要求1所述的有机废水处理装置，其特征在于，流路狭窄装置具有锥形部，该锥形部使流路的截面面积变得越到上方越狭窄。

3.根据权利要求1所述的有机废水处理装置，其特征在于，流路狭窄装置是在与膜分离装置的下方相对应的位置具有开口部的板状构件；

全面曝气部和固液分离部经由流路狭窄装置的开口部相连通。

4.根据权利要求1或2所述的有机废水处理装置，其特征在于，在既是膜分离装置的下方又是流路狭窄装置的上方的位置，具有第一曝气装置之外的其他曝气装置。

5.根据权利要求1或2所述的有机废水处理装置，其特征在于，生物处理槽的固液分离部具有溢流装置，该溢流装置用于使生物处理槽内的活性污泥溢流至与生物处理槽相邻的其他槽，并且能够对溢流量进行调节；

在生物处理槽的全面曝气部设有用于与其他槽相连通的连通部。

6.一种有机废水处理方法，其特征在于，

在贮留有活性污泥的生物处理槽内，从下方向上方配置有全面曝气部、流路狭窄部和固液分离部，在全面曝气部，通过对被处理液进行全面曝气来进行活性污泥处理；

在流路狭窄部，通过从全面曝气部朝向固液分离部使生物处理槽内的流路的截面面积缩小，来限制活性污泥向上方移动，并且通过使在全面曝气部被曝气产生的气泡相结合，来将来自全面曝气部的活性污泥的一部分及所结合的气泡放出至上方的固液分离部，在固液分离部，一边利用从流路狭窄部放出的气泡来对浸渍在被处理液中的膜分离装置的膜面进行清洗，一边提取膜透过液作为处理液；

在流路狭窄部，通过使从全面曝气部至固液分离部的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置，阻碍因在膜分离装置的设置部位产生的活性污泥的上升流发生反转而在下降流形成空间形成的下降流流入全面曝气部，其中，该下降流形成空间在固液分离部设置在膜分离装置的侧方。

7.一种有机废水处理装置，其特征在于，

该有机废水处理装置具有厌氧槽、脱氮槽和有氧槽；

在有氧槽内具有：

第一曝气部，其通过在有氧槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，第二曝气部，其形成在第一曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍在活性污泥中的状态，流路狭窄部，其形成在第一曝气部和第二曝气部之间，用于隔开第一曝气部和第二曝气部；

该有机废水处理装置设有：

第一流路，其用于将被处理液从被供给原水的厌氧槽输送至有氧槽内的第一曝气部，第二流路，其用于将被处理液从有氧槽内的第一曝气部输送至脱氮槽，第三流路，其用于将被处理液从脱氮槽输送至有氧槽内的第二曝气部；

流路狭窄部利用使从有氧槽内的第一曝气部至第二曝气部的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置，来使从第一曝气部的第一曝气装置放出的气泡彼此结合，并将结合而成的气泡放出至第二曝气部的膜分离装置的下方，并且将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

8.根据权利要求7所述的有机废水处理装置，其特征在于，流路狭窄装置具有：

气泡放出用开口部，其将从第一曝气装置放出的气泡彼此结合而形成的气泡放出至第二曝气部；

污泥输送用开口部，其形成在气泡放出用开口部的下方位置，并且将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

9.一种有机废水处理方法，利用权利要求7所述的有机废水处理装置，其特征在于，使从脱氮槽内向有氧槽内的第二曝气部输送的被处理液的流量，大于从第二曝气部的膜分离装置作为处理液排放到槽外的膜透过液的流量，在第一曝气部，通过对有氧槽内的被处理液进行全面曝气来进行活性污泥处理；

在流路狭窄部，使在第一曝气部曝气产生的气泡相结合；

将结合而成的气泡放出至第二曝气部，并且将第二曝气部的被处理液输送至第一曝气部。

10.一种有机废水处理装置，其特征在于，

该有机废水处理装置具有厌氧槽、脱氮槽和有氧槽；

在有氧槽内具有：

第一曝气部，其通过在有氧槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，第二曝气部，其形成在第一曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍在活性污泥中的状态，隔壁，其用于上下分隔第一曝气部和第二曝气部；

该有机废水处理装置设有：

第一流路，其用于将被处理液从被供给原水的厌氧槽输送至有氧槽内的第一曝气部，第二流路，其用于将被处理液从有氧槽内的第一曝气部输送至脱氮槽，第三流路，其用于将被处理液从脱氮槽输送至有氧槽内的第二曝气部；

该有机废水处理装置具有：

第二曝气装置，其用于将从第一曝气装置放出且被隔壁挡住的气泡输送至第二曝气部，并放出至膜分离装置的下方，污泥输送路径，其用于将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

说明书

有机废水处理装置及有机废水处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及对污水等有机废水进行生物处理的有机废水处理装置及有机废水处理方法。

背景技术

[0002] 以往，作为这种有机废水处理装置，例如使用如下方法，如图18那样使原水依次流入投入了活性污泥的厌氧槽1、缺氧槽2和有氧槽（好氧槽）3，由此利用活性污泥除去原水中的氮、有机物及磷。

[0003] 在厌氧槽1中放出磷（脱磷），并在缺氧槽2中还原硝态氮而进行脱氮。另外，将缺氧槽2内的被处理液（槽内液）作为脱磷液4返送至厌氧槽1。

[0004] 在有氧槽3内进行曝气等，并在槽内维持有氧环境的状态下，聚磷菌（Polyphosphate accumulating organisms）等一边分解体内的有机物一边利用分解有机物而生成的能量来充分地吸入磷，活性污泥中的硝酸菌等将水中的铵态氮氧化成硝态氮。另外，将槽内混合液的一部分作为硝化液5从有氧槽3返送至缺氧槽2，其中，槽内混合液中包含吸入了磷的聚磷菌等活性污泥。

[0005] 另外，在有氧槽3的内部设有浸渍式膜分离装置6，利用膜分离装置6对槽内的混合液进行固液分离，将膜透过水作为处理水导出至有氧槽3外部。浸渍式膜分离装置6具有隔开规定间隔并列配置的多个平板膜式膜构件7。

[0006] 在有氧槽3的底部设有第一曝气装置8和第二曝气装置9。第一曝气装置8配置在膜分离装置6的侧方，用于放出大量的微细气泡10来将进行生物处理所需的氧供给至被处理液中。另外，第二曝气装置9配置在膜分离装置6的正下方，用于放出大量的比微细气泡10大的粗大气泡11来清洗膜构件7的膜面。

[0007] 这样，由于微细气泡10比粗大气泡11小，所以氧转移效率（oxygen transfer efficiency）高，而容易溶解到被处理液中。因此，能够将进行生物处理所需的氧充分地供给到被处理液中。

[0008] 与此相反，由于粗大气泡11比微细气泡10大，所以氧转移效率低，但上浮速度快，由气升效果（air lift effect）带来的强力的上升流12和剪切力大的粗大气泡11在各膜构件7之间通过，由此充分地清洗膜构件7的膜面。

[0009] 另外，例如在下述专利文献1的日本公开专利公报中，记载有在有氧槽内设置了浸渍式膜分离装置的废水处理装置。

[0010] 然而，在上述第一现有方式中，为了产生微细气泡10和粗大气泡11这样的不同大小的两种气泡，而需要第一曝气装置8和第二曝气装置9这样的两种曝气装置，因此存在设置这些曝气装置8、9所需的设置面积增加这样的问题或进行曝气所需的能量（电力消耗等）增加这样的问题。

[0011] 作为上述问题的对策，在第二现有方式中，例如有如下的废水处理装置，该废水处理装置如图19那样，在有氧槽3的底部设有用于喷出微细气泡10的曝气装置20，并且在曝气装置20的上方设有浸渍式分离膜21，而且在曝气装置20和分离膜21之间设有气泡合一装置22。气泡合一装置22将从曝气装置20喷出的微细气泡10合体而形成粗大气泡11。另外，将从曝气装置20至气泡合一装置22为止的区域作为曝气部30，并将从气泡合一装置
22至设有分离膜21为止的区域作为固液分离部31。

[0012] 这样，从曝气装置20喷出的微细气泡10在有氧槽3内上升，并在气泡合一装置22内合体而成为粗大气泡11。这样形成的粗大气泡11从气泡合一装置22向液面浮起。由此，在曝气部30中氧转移效率提高，并且在固液分离部31中得到强力的上升流12。另外，例如在下述专利文献2的日本公开专利公报中，记载有具备了这样通过使微细气泡10合为一体而形成粗大气泡11的装置的废水处理装置。

[0013] 另外，在上述图18所示的第一现有方式中，采用了将硝化液5从有氧槽3返送至缺氧槽2的循环式硝化脱氮工序，但此时，氮的除去率大约是75％左右，存在难以提高脱除去率这样的问题。

[0014] 作为如上述问题的对策，在第三现有方式中，具有利用硝化-内源性反硝化脱氮法的方式。即，如图20所示，具有按从前级到后级的顺序具备了厌氧槽32、硝化槽33、脱氮槽34及再曝气槽35的有机废水处理装置。在硝化槽33内设有第一曝气装置36。另外，在再曝气槽35内设有被浸渍到活性污泥中的膜分离装置37和从膜分离装置37的下方进行曝气的第二曝气装置38。并且，在再曝气槽35的后级设有处理水贮留槽39，该处理水贮留槽39用于贮留利用膜分离装置37来进行固液分离而得到的处理水（处理液）。另外，设有第一返送路径14和第二返送路径15，其中，第一返送路径14用于将脱氮槽34内的被处理液返送至厌氧槽32，第二返送路径15用于将再曝气槽35内的被处理液返送至硝化槽33。

[0015] 这样，在厌氧槽32内放出磷，并在硝化槽33内利用第一曝气装置36进行曝气，由此将铵态氮氧化成硝态氮，在脱氮槽34中还原硝态氮来进行脱氮。然后，在再曝气槽35内利用第二曝气装置38进行曝气，并且利用膜分离装置37进行固液分离，由此将从再曝气槽35排放的处理水的氧浓度增加到规定值，并且，利用从第二曝气装置38放出的气泡来清洗膜分离装置37的膜面。

[0016] 另外，将脱氮槽34内的被处理液的一部分经由第一返送路径14返送至厌氧槽32，由此反复进行在厌氧槽32内放出磷的处理和在硝化槽33内的硝化处理及摄入过剩的磷的处理，因而可促进脱磷及硝化脱氮。并且，将再曝气槽35内的被处理液的一部分经由第二返送路径15返送至硝化槽33，由此反复进行在硝化槽33内的硝化处理和在脱氮槽34内的脱氮处理，因而可促进硝化脱氮。

[0017] 现有技术文献

[0018] 专利文献

[0019] 专利文献1：日本特开平9-225492

[0020] 专利文献2：日本特开2003-53368

发明内容

[0021] 发明要解决的问题

[0022] 然而，在上述图19所示的第二现有方式中，曝气装置20是仅向有氧槽3内的底部的中央部分的一部分区域放出微细气泡10的装置。因此，有氧槽3内存在未被曝气（即未放出微细气泡10）的侧方部分25。因此，上述上升流12在液面附近发生反转而成为下降流26，该下降流26通过侧方部分25而流动至有氧槽3内的底部附近，并在有氧槽3内的底部附近发生反转而成为上升流27。借助这些上升流12、27和下降流26，在涉及有氧槽3内的曝气部30和固液分离部31的广阔的范围形成在上下方向上旋回的旋流28。

[0023] 若这样在广阔的范围形成旋流28，则旋流28的流速逐渐被加速，因而微细气泡10的表观上升速度也增加，从而会缩短从曝气装置20放出的微细气泡10到达气泡合一装置22所需的滞留时间，由此会妨碍曝气部30中的氧转移效率的提高。因此，为了提高氧转移效率，需要增加从曝气装置20放出的微细气泡10的放出量（即曝气量），从而存在进行曝气所需的能量（电力消耗等）增加这样的问题。

[0024] 另外，在上述图20所示的第三现有方式中，难以降低第二曝气装置38的曝气量，从而存在进行曝气所需的能量（电力消耗等）增加这样的问题。

[0025] 本发明的目的在于，提供一种能够减少进行曝气所需的能量的有机废水处理装置及有机废水处理方法。

[0026] 用于解决问题的手段

[0027] 为了达成上述目的，在本第一发明的有机废水处理装置具有用于在内部贮留活性污泥的生物处理槽；在生物处理槽内具有：全面曝气部，其通过在生物处理槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，固液分离部，其形成在全面曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍到活性污泥中的状态，流路狭窄部，其形成在全面曝气部和固液分离部之间，用于下隔开全面曝气部和固液分离部；流路狭窄部利用使从全面曝气部至固液分离部的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置，来使从全面曝气部的第一曝气装置放出气泡彼此结合，并将结合而成的气泡放出至固液分离部的膜分离装置的下方。

[0028] 这样，利用第一曝气装置放出微细气泡来在全面曝气部进行全面曝气，由此微细气泡大体上均匀地分布到槽内底部的整个区域并上浮。由此，不会产生涉及槽内的全面曝气部、固液分离部及流路狭窄部的广阔的范围的旋流，从而能够使从第一曝气装置放出的微细气泡达到流路狭窄装置所需的滞留时间变长，因而能够提高在全面曝气部的氧转移效率，从而能够抑制进行曝气所需的能量（电力消耗等）的增加，并且能够将进行生物处理所需的氧充分地供给至被处理液中。

[0029] 另外，由流路狭窄部的流路狭窄装置使浮出全面曝气部的微细气泡相结合而形成粗大化的气泡。这样形成的被粗大化的气泡被放出至膜分离装置的下方并上浮，由此可充分地清洗膜分离装置。

[0030] 在本第二发明的有机废水处理装置中，在固液分离部的膜分离装置的侧方设置有下降流形成空间；在膜分离装置的设置部位产生的上升流发生反转而在下降流形成空间形成下降流。

[0031] 这样，在固液分离部，上升流在液面附近发生反转，从而在下降流形成空间形成下降流。该下降流流过下降流形成空间之后，被流路狭窄装置挡住而再次发生反转而成为上升流，该上升流从膜分离装置的下方朝上流过固液分离部。由此，在固液分离部产生在上下方向上旋回的旋流，从而提高膜分离装置的清洗效果。此时，由于阻碍下降流从固液分离部经由流路狭窄部流入全面曝气部，因而旋流不会从固液分离部到达全面曝气部。

[0032] 在本第三发明的有机废水处理装置中，流路狭窄装置具有锥形部，该锥形部使流路的截面面积变得越到上方越狭窄。

[0033] 这样，由第一曝气装置放出的微细气泡，在通过流路狭窄装置的锥形部时多个气泡彼此接近并结合而实现粗大化，粗大化的气泡从流路狭窄装置放出至膜分离装置的下方。

[0034] 在本第四发明的有机废水处理装置中，流路狭窄装置是在与膜分离装置的下方相对应的位置具有开口部的板状构件；全面曝气部和固液分离部经由流路狭窄装置的开口部相连通。

[0035] 这样，由第一曝气装置放出的微细气泡，在通过板状构件的开口部时多个气泡彼此接近并结合而实现粗大化，粗大化的气泡从开口部放出至膜分离装置的下方。

[0036] 在本第五发明的有机废水处理装置中，在既是膜分离装置的下方又是流路狭窄装置的上方的位置，具有第一曝气装置之外的其他曝气装置。

[0037] 在有机废水处理装置中，在因有机废水中的BOD（生化需氧量）浓度的降低等，而减少从第一曝气装置放出的微细气泡的放出量（曝气量）的情况下，存在在流路狭窄装置中形成的粗大气泡的量不足而使膜分离装置的清洗效果降低的可能性。

[0038] 这样，如本第五发明所述的情况下，利用第一曝气装置之外的其他曝气装置将粗大气泡放出至膜分离装置的下方，由此从上述其他曝气装置放出的气泡补充在流路狭窄装置中形成的气泡，因而可得到足够量的气泡。由此，能够防止膜分离装置的清洗效果的降低。

[0039] 在本第六发明的有机废水处理装置中，生物处理槽的固液分离部具有溢流装置，该溢流装置用于使生物处理槽内的活性污泥溢流至与生物处理槽相邻的其他槽，并且能够对溢流量进行调节；在生物处理槽的全面曝气部设有用于与其他槽相连通的连通部。

[0040] 这样，通过全面曝气部的全面曝气和固液分离部的来在膜分离装置的下方的曝气而产生气升效果，由此使生物处理槽内的液面上升，利用溢流装置来使生物处理槽内的活性污泥（被处理液）溢流至与生物处理槽相邻的其他槽，并且其他槽内的活性污泥（被处理液）经由连通部流入生物处理槽内。由此，能够无需动力而使活性污泥在生物处理槽和其他槽之间循环，从而能够削减用于使活性污泥循环的电力。另外，由于能够对溢流量进行调节，因而能够根据有机废水的成分变动、活性污泥的状态变化或从膜分离装置导出的处理液的水质等，来变更活性污泥的循环量。

[0041] 在本第七发明的有机废水处理方法中，在贮留有活性污泥的生物处理槽内，从下方向上方配置全面曝气部、流路狭窄部和固液分离部；在全面曝气部，通过对被处理液进行全面曝气来进行活性污泥处理；在流路狭窄部，通过从全面曝气部朝向固液分离部使生物处理槽内的流路的截面面积缩小，来限制活性污泥向上方移动，并且通过使在全面曝气部被曝气的气泡相结合，来将来自全面曝气部的活性污泥的一部分及所结合的气泡放出至上方的固液分离部；在固液分离部，一边利用从流路狭窄部放出的气泡来对浸渍在被处理液中的膜分离装置的膜面进行清洗，一边提取膜透过液作为处理液。

[0042] 在本第八发明的有机废水处理方法中，在固液分离部，在膜分离装置的侧方设置有下降流形成空间；在膜分离装置的设置部位产生的活性污泥的上升流发生反转，从而在下降流形成空间形成下降流。

[0043] 本第九发明的有机废水处理装置具有厌氧槽、脱氮槽和有氧槽；在有氧槽内具有：第一曝气部，其通过在有氧槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，第二曝气部，其形成在第一曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍在活性污泥中的状态，流路狭窄部，其形成在第一曝气部和第二曝气部之间，用于隔开第一曝气部和第二曝气部；该有机废水处理装置设有：第一流路，其用于将第二流路从被供给原水的厌氧槽输送至有氧槽内的第一曝气部，第二流路，其用于将被处理液从有氧槽内的第一曝气部输送至脱氮槽，第三流路，其用于将被处理液从脱氮槽输送至有氧槽内的第二曝气部；流路狭窄部利用使从有氧槽内的第一曝气部至第二曝气部的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置，来使从第一曝气部的第一曝气装置放出的气泡彼此结合，并将结合而成的气泡放出至第二曝气部的膜分离装置的下方，并且将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

[0044] 这样，流入厌氧槽内的原水（有机废水），在厌氧槽内被脱磷，其后，从厌氧槽内经由第一流路流入至有氧槽内的第一曝气部。在第一曝气部利用第一曝气装置放出微细气泡来进行全面曝气。由此，第一曝气部的被处理液被硝化。

[0045] 并且，第一曝气部的被处理液经由第二流路流入脱氮槽内，并在脱氮槽内被脱氮。另外，脱氮槽内的被处理液经由第三流路输送至有氧槽内的第二曝气部，并利用膜分离装置对第二曝气部的被处理液进行固液分离之后，膜透过液作为处理液排放至有氧槽的槽外。

[0046] 另一方面，从第一曝气装置放出的微细气泡，浮出第一曝气部之后，在通过流路狭窄装置时相结合而粗大化。由此，形成比微细气泡大的气泡，并且粗大化的气泡从流路狭窄装置放出至第二曝气部的膜分离装置的下方。

[0047] 由此，由于粗大化的气泡浮出第二曝气部，因而第二曝气部的被处理液再次被曝气，并且由粗大化的气泡清洗膜分离装置的膜面。

[0048] 这样，在对有氧槽的第一曝气部进行曝气而产生的微细气泡形成粗大化的气泡，利用该粗大化的气泡来对第二曝气部进行曝气，并且清洗膜分离装置，由此能够除了第一曝气装置之外，不需在第二曝气部设置第二曝气装置来另行进行曝气。或者，即使在第二曝气部设置第二曝气装置来另行进行曝气的情况下，也能够降低第二曝气装置的曝气量。由此，能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0049] 另外，使经由第三流路从脱氮槽内输送至有氧槽内的第二曝气部的被处理液的流量，大于从第二曝气部的膜分离装置排放至槽外的处理液的流量。由此，反复进行如下处理：使有氧槽内的被处理液的一部分，从第二曝气部经由流路狭窄装置而流入第一曝气部，并在第一曝气部被全面曝气之后，从第一曝气部经由第二流路流入脱氮槽内，并经由第三流路从脱氮槽内再次被输送至第二曝气部。由此，可靠地进行在第一曝气部的硝化处理和在脱氮槽的脱氮处理，从而提高氮除去率。

[0050] 在本第十发明的有机废水处理装置中，流路狭窄装置具有：气泡放出用开口部，其将从第一曝气装置放出的气泡彼此结合而形成的气泡放出至第二曝气部；污泥输送用开口部，其形成在气泡放出用开口部的下方位置，并且将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

[0051] 这样，从第一曝气装置放出的微细气泡，浮出第一曝气部之后，被流路狭窄装置暂时挡住而相结合，从而实现粗大化。由此，形成比微细气泡大的气泡，粗大化的气泡从流路狭窄装置的气泡放出用开口部放出至第二曝气部的膜分离装置的下方。

[0052] 另外，使经由第三流路从脱氮槽内输送至有氧槽内的第二曝气部的被处理液的流量，大于从第二曝气部的膜分离装置排放至槽外的处理液的流量。由此，反复进行如下处理：使有氧槽内的被处理液的一部分，从第二曝气部经由流路狭窄装置的污泥输送用开口部流入至第一曝气部，并在第一曝气部被全面曝气之后，从第一曝气部经由第二流路流入脱氮槽内，并经由第三流路从脱氮槽内再次被输送至第二曝气部。

[0053] 本第十一发明是利用了上述第九发明所述的有机废水处理装置的有机废水处理方法，在本第十一发明的有机废水处理方法中，使从脱氮槽内向有氧槽内的第二曝气部输送的被处理液的流量，大于从第二曝气部的膜分离装置作为处理液排放到槽外的膜透过液的流量；在第一曝气部，通过对有氧槽内的被处理液进行全面曝气来进行活性污泥处理；在流路狭窄部，使在第一曝气部曝气产生的气泡相结合；将结合而成的气泡放出至第二曝气部，并且将第二曝气部的被处理液输送至第一曝气部。

[0054] 本第十二发明的有机废水处理装置具有厌氧槽、脱氮槽和有氧槽；在有氧槽内具有：第一曝气部，其通过在有氧槽的底部或该底部的附近配置第一曝气装置来进行全面曝气，第二曝气部，其形成在第一曝气部的上方，且配置为膜分离装置被浸渍在活性污泥中的状态，隔壁，其配置为上下分隔第一曝气部和第二曝气部；该有机废水处理装置设有：第一流路，其用于将被处理液从被供给原水的厌氧槽输送至有氧槽内的第一曝气部，第二流路，其用于将被处理液从有氧槽内的第一曝气部输送至脱氮槽，第三流路，其用于将被处理液从脱氮槽输送至有氧槽内的第二曝气部；该有机废水处理装置具有：第二曝气装置，其用于将从第一曝气装置放出且被隔壁挡住的气泡输送至第二曝气部，并放出至膜分离装置的下方，污泥输送路径，其用于将有氧槽内的被处理液从第二曝气部输送至第一曝气部。

[0055] 这样，流入厌氧槽内的原水在厌氧槽内被脱磷，其后，从厌氧槽内经由第一流路流入有氧槽内的第一曝气部。在第一曝气部，第一曝气装置放出微细气泡来进行全面曝气，由此，第一曝气部的被处理液被硝化。

[0056] 并且，第一曝气部的被处理液经由第二流路流入脱氮槽内，并在脱氮槽内被脱氮。另外，脱氮槽内的被处理液经由第三流路被输送至有氧槽内的第二曝气部。由膜分离装置对第二曝气部的被处理液进行固液分离之后，膜透过液作为处理液排放到有氧槽的槽外。

[0057] 另一方面，从第一曝气装置放出的微细气泡浮出第一曝气部之后，被隔壁挡住。因此，在隔壁的下侧形成空气层。空气层的空气被第二曝气装置输送至第二曝气部，并作为粗大化的气泡放出至膜分离装置的下方。这样由第二曝气装置放出的粗大化的气泡在第二曝气部上浮，从而第二曝气部的被处理液再次被曝气，并且由粗大化气泡清洗膜分离装置的膜面。

[0058] 这样，在有氧槽的第一曝气部用于硝化反应中的微细气泡被粗大化，并将该粗大气泡从第二曝气装置放出至第二曝气部，从而在第二曝气部进行曝气，并且清洗膜分离装置，因而能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0059] 另外，使由送液装置从脱氮槽内输送至有氧槽内的第二曝气部的被处理液的流量，大于从有氧槽内的第二曝气部排放到槽外的处理液的流量。由此，反复进行如下处理：使第二曝气部的被处理液的一部分，经由污泥返送路径被返送至第一曝气部，并在第一曝气部被全面曝气之后，从第一曝气部经由第二流路流入脱氮槽内，并由送液装置从脱氮槽内再次输送至第二曝气部。由此，可靠地进行在第一曝气部的硝化处理和在脱氮槽的脱氮处理，由此氮除去率上升。

[0060] 发明效果

[0061] 如上所述，若采用本发明，则能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

附图说明

[0062] 图1是本发明的第一实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0063] 图2是本发明的第一实施方式的有机废水处理装置的有氧槽的局部剖切俯视图。

[0064] 图3是本发明的第一实施方式的有机废水处理装置的流路狭窄装置的峰的顶部的纵向剖视图。

[0065] 图4是图3的X－X向视图。

[0066] 图5是本发明的第二实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0067] 图6是本发明的第三实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0068] 图7A是本发明的第三实施方式的有机废水处理装置的流路狭窄装置的主视图。

[0069] 图7B是本发明的第三实施方式的有机废水处理装置的流路狭窄装置的立体图。

[0070] 图8是本发明的第四实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0071] 图9是本发明的第五实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0072] 图10是本发明的第六实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0073] 图11是本发明的第六实施方式的有机废水处理装置的有氧槽的局部剖切俯视图。

[0074] 图12是本发明的第六实施方式的有机废水处理装置的流路狭窄装置的峰的顶部的纵向剖视图。

[0075] 图13是本发明的第六实施方式的有机废水处理装置的流路狭窄装置的谷的底部的纵向剖视图。

[0076] 图14是图12、图13的X－X向视图。

[0077] 图15是本发明的第七实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0078] 图16是本发明的第八实施方式的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0079] 图17是本发明的第八实施方式的有机废水处理装置的第二曝气装置和污泥返送路径的放大图。

[0080] 图18是以往的有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0081] 图19是以往的另一有机废水处理装置的纵向剖视图。

[0082] 图20是以往的又一有机废水处理装置的纵向剖视图。

具体实施方式

[0083] ＜第一实施方式＞

[0084] 下面，参照附图，对本发明的第一实施方式进行说明。另外，对与前述的以往构件相同的构件标注同一附图标记而省略详细说明。

[0085] 如图1及图2所示，用于处理污水等有机废水的有机废水处理装置41具有：厌氧槽1；缺氧槽2（其他槽的一例）；有氧槽3（生物处理槽的一例），其用于在内部贮留活性污泥。厌氧槽1、缺氧槽2和有氧槽3分别被分隔壁42、43隔开而相邻。厌氧槽1的底部和缺氧槽2的底部经由形成在分隔壁42的下端部的连通口44相连通。同样地，缺氧槽2的底部和有氧槽3的底部经由形成在分隔壁43的下端部的连通口45（连通部的一例）相连通。在厌氧槽1和缺氧槽2内分别设有用于搅拌槽内的被处理液的搅拌装置46、47。

[0086] 在有氧槽3内，从下方到上方形成有全面曝气部49、流路狭窄部50和固液分离部51。全面曝气部49是通过在有氧槽3内的底部配置第一曝气装置52来进行全面曝气的区域。第一曝气装置52将包含气泡直径小于2mm的微细气泡53的气泡大体上均匀地放出至有氧槽3内的底部的整个区域。第一曝气装置52具有多个形成有多个微细的散气孔52a的散气装置（例如散气管式、膜（membrane）式或扩散器（diffuser）式），并且与设在槽外的空气供给装置54（鼓风机等）相连接。另外，在后面的说明中，将由第一曝气装置52放出的气泡统称为微细气泡53。

[0087] 固液分离部51形成在全面曝气部49的上方，配置为多个膜分离装置55被浸渍在活性污泥中的状态。各膜分离装置55用于对槽内的被处理液进行固液分离，并且具有在箱体58内容纳了多个平板膜式膜构件56的结构，这些多个平板膜式膜构件56是隔开规定间隔并列配置的。另外，各膜分离装置55对槽内的被处理液进行固液分离，并将透过了膜构件56的过滤膜的膜透过液作为处理水导出到有氧槽3的外部。

[0088] 如图1至图3所示，各膜分离装置55隔开规定间隔排列在膜构件56的宽度方向Ａ上，由此，在彼此相邻的膜分离装置55之间以及膜分离装置55和有氧槽3的内侧面之间，形成下降流形成空间57。

[0089] 流路狭窄部50形成在全面曝气部49和固液分离部51之间，用于上下隔开全面曝气部49和固液分离部51。流路狭窄部50具有使从全面曝气部49至固液分离部51的朝上的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置59，由流路狭窄装置59使从第一曝气装置52放出的微细气泡53彼此结合形成粗大化的气泡，并将粗大化的气泡放出至膜分离装置55的下方。

[0090] 如图3及图4所示，流路狭窄装置59由波纹板状的板状构件构成，设在流路狭窄部50的水平横截面的大体上整个区域，并用螺栓和螺母等安装固定在有氧槽3内。另外，如图1所示，在流路狭窄装置59的周缘部设有朝下弯折的端缘片59a。

[0091] 在流路狭窄装置59的与各膜分离装置55的下方相对应的位置上，形成有多个开口部61（从全面曝气部至固液分离部的流路的一例）。另外，开口部61形成在流路狭窄装置59的峰的顶部59b，全面曝气部49和固液分离部51经由开口部61相连通。流路狭窄装置59设置为，其峰的顶部59b和谷的底部59c的长度方向B与膜构件56的宽度方向Ａ为同一方向。另外，开口部61的直径，大于第一曝气装置52的散气孔52a的直径，并且设定为足以形成比微细气泡53大的气泡62的大小。

[0092] 另外，伴随粗大化的气泡62的上升而产生的上升流63在液面附近发生反转，由此产生的下降流64通过下降流形成空间57在固液分离部51下降。并且，流路狭窄装置59具有流动阻碍部59d，该流动阻碍部59d阻碍在全面曝气部49和固液分离部51的各下降流形成空间57之间的向上下方向的流动。另外，在流动阻碍部59d上未形成有开口部61。

[0093] 在分隔壁43的上部具有可动堰66（溢流装置的一例），该可动堰66使有氧槽3内的活性污泥（被处理液）溢流至与有氧槽3相邻的缺氧槽2，并且能够对溢流量进行调节。另外，可动堰66升降自如，可利用电动机等驱动装置使可动堰66升降。

[0094] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0095] 如图1所示，流入厌氧槽1内的原水（有机废水），在厌氧槽1内被脱磷，其后，经由连通口44流入至缺氧槽2，并在缺氧槽2内被脱氮，接着，经由连通口45流入至有氧槽3，并在有氧槽3内被硝化，而且在膜分离装置55中被固液分离之后，作为处理水被排放到有氧槽3的槽外。

[0096] 此时，在有氧槽3中，第一曝气装置52放出包含微细气泡53的气泡，并在全面曝气部49进行全面曝气，由此微细气泡53大体上均匀地分布到槽内底部的整个区域而上浮。由此，能够将进行生物处理所需的氧充分地供给至被处理液中。

[0097] 如图3及图4所示，浮出全面曝气部49的微细气泡53被流路狭窄装置59挡住上浮，从而微细气泡53彼此集合并结合而粗大化，并且限制活性污泥向上方流动。这样形成的粗大化的气泡62与全面曝气部49内的活性污泥的一部分一起，从流路狭窄装置59的开口部61放出至各膜分离装置55的下方，并在各膜分离装置55的膜构件56之间上浮。由此，在膜分离装置55的设置部位产生上升流63，由此由粗大化的气泡62和上升流63充分地清洗膜构件56的膜面。

[0098] 如图1所示，在上述固液分离部51产生的上升流63在液面附近发生反转而成为下降流64，下降流64在下降流形成空间57朝下流动。下降流64被由流路狭窄装置59的流动阻碍部59d挡住，由此流动被阻碍而在阻碍部59d附近再次发生反转，而成为上升流63。该上升流63在固液分离部51从膜分离装置55的下方朝上流动，因而在固液分离部51产生在上下方向上旋回的旋流68，从而膜分离装置55的清洗效果提高。

[0099] 此时，浮出全面曝气部49的微细气泡53，被流路狭窄装置59的流动阻碍部59d挡住，由此被阻碍流入至固液分离部51的下降流形成空间57。由此，在下降流形成空间57可靠地形成下降流64，从而能够防止下降流64减弱。

[0100] 另外，在下降流形成空间57流动的下降流64被流路狭窄装置59的流动阻碍部59d挡住，因而阻碍下降流64从固液分离部51经由流路狭窄部50流入全面曝气部49。并且，在全面曝气部49，微细气泡53大体上均匀地分布在槽内底部的整个区域而上浮。通过上述结构，旋流68不能从固液分离部51到达全面曝气部49，从而不会在涉及全面曝气部49、固液分离部51和流路狭窄部50的整个有氧槽3内产生大的（广阔的范围的）旋流。
因此，从第一曝气装置52放出的微细气泡53到达流路狭窄装置59所需的滞留时间变长，由此在全面曝气部49内的氧转移效率提高，从而能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0101] 另外，在全面曝气部49进行全面曝气，并且在固液分离部51从膜分离装置55的下方进行曝气，由此产生气升效果而使有氧槽3内的液面上升，从而有氧槽3内的活性污泥的一部分越过可动堰66而溢流至缺氧槽2，并且缺氧槽2内的活性污泥经由连通口45流入有氧槽3内。由此，能够无需动力而使活性污泥在有氧槽3和缺氧槽2之间循环，从而能够削减用于使活性污泥循环所需的电力。

[0102] 另外，通过升降可动堰66来改变其高度，由此能够对从有氧槽3溢流至缺氧槽2的溢流量进行调节。并且，利用高度检测装置等对溢流过可动堰66的水位的高度进行检测，由此能够容易地计测出有氧槽3和缺氧槽2之间的循环流量。

[0103] ＜第二实施方式＞

[0104] 下面，参照图5，对本发明的第二实施方式进行说明。

[0105] 在既是流路狭窄装置59的上方又是各膜分离装置55的下方的位置，具有多个第二曝气装置75（第一曝气装置52之外的其他曝气装置的一例），该第二曝气装置75放出比微细气泡53大的气泡（粗大化的气泡62）。这些第二曝气装置75具有形成有多个散气孔75a的散气管（或膜式散气装置、扩散器式散气装置等），并与空气供给装置54相连接。

[0106] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0107] 在进行如下运转即有机废水（原水）中的BOD（biochemical oxygen demand：生化需氧量）浓度下降而相应地减少从第一曝气装置52放出的微细气泡53的放出量（曝气量）的情况下，在流路狭窄装置59形成的粗大化的气泡62的量会不足，从而存在膜分离装置55的清洗效果降低的可能性。

[0108] 在这样的情况下，通过从第二曝气装置75向膜分离装置55的下方放出粗大化的气泡62，从而对在流路狭窄装置59形成的粗大化的气泡62补充从第二曝气装置75放出的气泡62，因而可得到足够量的粗大化的气泡62。由此，能够防止膜分离装置55的清洗效果降低。

[0109] ＜第三实施方式＞

[0110] 下面，参照图6、图7Ａ及图7B，对本发明的第三实施方式进行说明。

[0111] 流路狭窄装置78具有多个整流构件79和在各整流构件79之间形成的流通路80（从全面曝气部至固液分离部的流路的一例）。各整流构件79在膜构件56的宽度方向Ａ（左右方向）上隔开规定间隔相互平行地排列，从而在膜构件56的厚度方向C（前后方向）上横穿流路狭窄部50。

[0112] 各整流构件79具有使流通路80的流路截面面积变得越到上方越狭窄的锥面81（锥形部）。即，各锥面81在宽度方向Ａ上相向，相向的锥面81的间隔D越向上方越缩短。另外，锥面81的上端部的间隔D大于第一曝气装置52的散气孔52a的直径，并且设定为足以形成使微细气泡53相结合而成的粗大化的气泡62的大小。

[0113] 另外，各整流构件79位于各下降流形成空间57的下方（正下方），并且还兼有阻碍在全面曝气部49和各下降流形成空间57之间的上下方向的流动的流动阻碍部的功能。

[0114] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0115] 浮出全面曝气部49的微细气泡53被流路狭窄装置59的锥面81引导而在流通路80上升。此时，锥面81的间隔D越向上方越缩短，因而微细气泡53彼此集合并结合而形成粗大化的气泡。这样粗大化的气泡62从流通路80被引导至各膜分离装置55的下方，从而在各膜分离装置55的膜构件56之间上浮。由此，可充分地清洗膜构件56的膜面。

[0116] 在固液分离部51产生的下降流64在下降流形成空间57朝下流动，并被整流构件79挡住，由此流动被阻碍而在整流构件79附近发生反转，而成为上升流63。该上升流63在固液分离部51从膜分离装置55的下方朝上流动，因而在固液分离部51产生在上下方向上旋回的旋流68，使膜分离装置55的清洗效果提高。

[0117] 此时，整流构件79挡住浮出全面曝气部49的微细气泡53，从而阻碍微细气泡53流入下降流形成空间57。由此，在下降流形成空间57可靠地形成下降流64，能够防止下降流64减弱。

[0118] 另外，整流构件79挡住在下降流形成空间57流动的下降流64，因而阻碍下降流64从固液分离部51经由流路狭窄部50流入全面曝气部49。

[0119] ＜第四实施方式＞

[0120] 本发明的第四实施方式是上述第三实施方式的变形例，如下构成。

[0121] 如图8所示，整流构件85是向上方延长上述第三实施方式所示的整流构件79（参照图6）而成的构件，并且插入在下降流形成空间57。整流构件85的下部从下降流形成空间57向下方突出，整流构件85的上部从下降流形成空间57向上方突出，并且下降流形成空间57被整流构件85封闭。

[0122] 另外，在整流构件85的下部形成有与上述第三实施方式相同的锥面81。在各整流构件85之间形成有流通路80（从全面曝气部至固液分离部的流路的一例）。各膜分离装置55设在各流通路80内。

[0123] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0124] 大量微细气泡53在整流构件85的锥面81之间通过而实现粗大化。这些粗大化的气泡62一边被整流构件85引导一边通过流通路80，由此在各膜分离装置55的膜构件56之间上浮。由此，充分地清洗膜构件56的膜面，并且能够防止粗大化的气泡62从膜构件
56之间扩散到外侧方而上升。

[0125] 另外，在本第四实施方式中，整流构件85被下降流形成空间57封闭，因而抑制产生下降流64。由此，在固液分离部51也能够维持基于全面曝气的高氧转移效率。另外，也可以在上述第三实施方式或第四实施方式所示的有机废水处理装置41上，设置上述第二实施方式所示的第二曝气装置75。

[0126] ＜第五实施方式＞

[0127] 如图9所示，流路狭窄装置87具有：捕集构件88，其捕集微细气泡53；多个粗大气泡散流装置89，使所捕集的微细气泡53粗大化并放出至各膜分离装置55的下方；送气用配管90，其连接捕集构件88和各粗大气泡散流装置89。

[0128] 捕集构件88具有：顶棚构件88a，其形成为四棱锥状；端缘片88b，其从顶棚构件88a的周缘下垂。另外，各粗大气泡散流装置89具有形成有多个散气孔89a的散气管，并且位于既是捕集构件88的上方又是各膜分离装置55的下方的位置。另外，送气用配管90的下端在顶棚构件88a的顶部与捕集构件88的内侧空间相连通，而送气用配管90的上端分支成多个配管而与各粗大气泡散流装置89相连通。

[0129] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0130] 从第一曝气装置52放出并浮出全面曝气部49的微细气泡53，被捕集构件88挡住上浮的同时被捕集，并经由送气用配管90输送至各粗大气泡散流装置89，由此被粗大化而从各粗大气泡散流装置89的散气孔89a放出。由此，粗大化的气泡62从各粗大气泡散流装置89的散气孔89a放出至各膜分离装置55的下方，从而在各膜分离装置55的膜构件56之间上浮。

[0131] 此时，由捕集构件88的顶棚构件88a挡住浮出全面曝气部49的微细气泡53，由此阻碍微细气泡53流入下降流形成空间57。另外，由捕集构件88的顶棚构件88a挡住流过下降流形成空间57的下降流64。

[0132] ＜第六实施方式＞

[0133] 下面，参照图10至图14，对本发明的第六实施方式进行说明。另外，对与前述的以往构件相同的构件标注同一附图标记而省略详细说明。

[0134] 用于处理污水等有机废水的有机废水处理装置100具有：厌氧槽1；脱氮槽101；有氧槽3，其用于在内部贮留活性污泥。厌氧槽1、脱氮槽101和有氧槽3分别被分隔壁42、
43隔开而相邻。

[0135] 在有氧槽3内，从下方到上方形成有硝化部102（第一曝气部的一例）、流路狭窄部50和再曝气部103（第二曝气部的一例）。硝化部102是通过在有氧槽3内的底部配置第一曝气装置52来进行全面曝气的区域。第一曝气装置52将包含气泡直径小于2mm的微细气泡53的气泡大体上均匀地放出至有氧槽3内的底部的整个区域。第一曝气装置52具有形成有多个微细的散气孔52a的散气管（或膜式散气装置、扩散器式散气装置等），并且与设在槽外的空气供给装置54（鼓风机等）相连接。

[0136] 再曝气部103形成在硝化部102的上方，并且配置为多个膜分离装置55被浸渍在活性污泥中的状态。各膜分离装置55对槽内的被处理液进行固液分离，并且如图14所示，具有隔开规定间隔并列配置的多个平板膜式的膜构件56。另外，各膜分离装置55对槽内的被处理液进行固液分离，并将透过了膜构件56的过滤膜的膜透过液作为处理水提取到有氧槽3的外部。

[0137] 另外，各膜分离装置55在膜构件56的宽度方向Ａ上隔开规定间隔排列。由此，在彼此相邻的膜分离装置55之间以及膜分离装置55与有氧槽3的内侧面之间，形成下降流形成空间57。

[0138] 流路狭窄部50形成在硝化部102和再曝气部103之间，用于上下隔开硝化部102和再曝气部103。另外，流路狭窄部50具有使从有氧槽3内的硝化部102至再曝气部103的向上方向的流路的截面面积缩小的流路狭窄装置59。并且，流路狭窄部50利用流路狭窄装置59来使从第一曝气装置52放出的微细气泡53彼此结合而形成粗大化的气泡，并且向膜分离装置55的下方放出粗大化的气泡，而且将有氧槽3内的被处理液从再曝气部103输送至硝化部102。

[0139] 流路狭窄装置59是用于上下分隔硝化部102和再曝气部103的波纹板状构件，并设在流路狭窄部50的水平横截面的整个区域，且安装固定在有氧槽3上。

[0140] 如图11至图14所示，在流路狭窄装置59上形成有：多个气泡放出用孔105（气泡放出用开口部的一例），将比微细气泡53大的粗大气泡62放出至再曝气部103；多个污泥输送用孔106（污泥输送用开口部的一例），将有氧槽3内的被处理液从再曝气部103返送至硝化部102。

[0141] 如图11、图12及图14所示，各气泡放出用孔105形成在流路狭窄装置59的峰的顶部59b，并且位于膜分离装置55的正下方的范围。另外，如图11、图13及图14所示，各污泥输送用孔106以位于气泡放出用孔105的下方位置且朝向硝化部102开口的方式，形成在流路狭窄装置59的谷的底部59c，并且位于下降流形成空间57的正下方的范围。

[0142] 硝化部102与再曝气部103，经由气泡放出用孔105和污泥输送用孔106相连通。另外，流路狭窄装置59设置为，其峰的顶部59b和谷的底部59c的长度方向B与膜构件56的宽度方向Ａ为同一方向。另外，气泡放出用孔105的直径大于第一曝气装置52的散气孔
52a的直径，并且设定为足以形成比微细气泡53大的气泡的大小。

[0143] 如图10所示，厌氧槽1内和位于有氧槽3内的硝化部102，经由由配管等构成的第一流路108相连通。另外，第一流路108将被处理液从厌氧槽1输送至硝化部102。另外，硝化部102的底部和脱氮槽101的底部经由第二流路109相连通。第二流路109是形成在分隔壁43上的开口部。另外，第二流路109将被处理液从硝化部102输送至脱氮槽101。

[0144] 在脱氮槽101内设有：第一气升泵110（空气升液泵），其将脱氮槽101内的被处理液返送至前级的厌氧槽1内；第二气升泵111（第三流路的一例），其将脱氮槽101内的被处理液输送至后级的有氧槽3的再曝气部103。

[0145] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0146] 流入厌氧槽1内的原水（有机废水），从厌氧槽1内经由第一流路108流入有氧槽3内的硝化部102。在硝化部102，由第一曝气装置52放出微细气泡53而进行全面曝气。由此，硝化部102的被处理液被硝化。

[0147] 然后，硝化部102的被处理液经由第二流路109流入脱氮槽101内，并在脱氮槽101内被脱氮。另外，第二气升泵111将脱氮槽101内的被处理液输送至有氧槽3内的再曝气部103。曝气部103的被处理液通过膜分离装置55被固液分离之后，作为处理水排放到有氧槽3的槽外。

[0148] 另一方面，如图12及图14所示，从第一曝气装置52放出的微细气泡53在浮出硝化部102之后，被流路狭窄装置59暂时挡住而结合，从而实现粗大化。由此，形成比微细气泡53大的粗大化的气泡62，粗大化的气泡62从流路狭窄装置59的气泡放出用孔105放出至膜分离装置55的下方。

[0149] 由此，由于粗大化的气泡62在再曝气部103上浮，因而再曝气部103的被处理液被再曝气，并且由粗大化的气泡62清洗膜分离装置55的膜面。

[0150] 这样，使在有氧槽3的硝化部102进行了曝气的微细气泡53粗大化而形成粗大气泡62，并利用粗大化的该气泡62来在再曝气部103进行曝气，并且清洗膜分离装置55，因而除了第一曝气装置52之外，能够不需在再曝气部103设置第二曝气装置来另行进行曝气。由此，能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0151] 另外，通过驱动第一气升泵110来将脱氮槽101内的被处理液的一部分返送至厌氧槽1内，由此反复进行在厌氧槽1内的磷的放出、在硝化部102内的硝化以及磷的过剩摄入、在脱氮槽101内的脱氮，因而能够促进脱磷及硝化脱氮。

[0152] 另外，如图10所示，将从厌氧槽1内经由第一流路108流入至有氧槽3内的硝化部102的被处理液的流量设定为（F1），将利用第二气升泵111从脱氮槽101内输送至有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的流量设定为（F2），将从有氧槽3内的硝化部102经由第二流路109流出至脱氮槽101的被处理液的流量设定为（F3），将从有氧槽3内的再曝气部103进行固液分离而排放到槽外的处理水的流量设定为（F4）。

[0153] 然后，通过驱动第二气升泵111，在上述被处理液的流量（F1）与上述流量（F2）之和（F1＋F2）和上述被处理液的流量（F3）与上述处理水的流量（F4）之和（F3＋F4）实质上相等的运行条件下，即，在流入至有氧槽3的整体流入量（F1＋F2）和从有氧槽3流出的整体流出量（F3＋F4）实质上相等的通常的运行条件下，以使上述被处理液的流量（F2）大于上述处理水的流量（F4）的方式运行。例如，将流入至厌氧槽1的原水的流入流量设定为Q时，以成为F1＝2Q、F2＝3Q、F3＝4Q、F4＝Q的方式运行。

[0154] 由此，反复进行如下处理：使有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的一部分，经由流路狭窄装置59的污泥输送用孔106被返送至硝化部102，并在硝化部102被全面曝气之后，从硝化部102经由第二流路109流入脱氮槽101内，并借助第二气升泵111从脱氮槽101内再次被输送至再曝气部103。由此，可靠地进行在硝化部102的硝化处理和在脱氮槽
101的脱氮处理，从而氮除去率上升。

[0155] 另外，此时，经由流路狭窄装置59的污泥输送用孔106从再曝气部103返送至硝化部102的被处理液（活性污泥）的流量（F5），相当于利用第二气升泵111从脱氮槽101内输送至有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的流量（F2）与从再曝气部103排放到槽外的处理水的流量（F4）之差。

[0156] ＜第七实施方式＞

[0157] 图15如所示，本第七实施方式的有机废水处理装置100是在上述第六实施方式的各膜分离装置55的下方具有多个用于放出粗大气泡的第二曝气装置75的结构。这些第二曝气装置75具有多个形成有多个散气孔75a的散气管（或膜、多孔体等），并且与空气供给装置54相连接。

[0158] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0159] 从第一曝气装置52放出的微细气泡53被流路狭窄装置59暂时挡住而相结合，从而实现粗大化。由此，形成比微细气泡53大的粗大化的气泡62。粗大化的气泡62从流路狭窄装置59的气泡放出用孔105放出至膜分离装置55的下方。并且，除了如上所述从气泡放出用孔105放出的粗大化的气泡62之外，还从第二曝气装置75的散气孔75a将粗大气泡62放出至膜分离装置55的下方，来使粗大气泡62在再曝气部103上浮。因此，再曝气部103的被处理液被再曝气，并且由粗大气泡62清洗膜分离装置55的膜面。

[0160] 由此，在再曝气部103，粗大气泡62的放出量（曝气量）增加，从而能够充分地进行曝气以及对膜分离装置55的膜面清洗。此时，使从第一曝气装置52放出的微细气泡53粗大化，将粗大化的气泡用于上述再曝气部103的曝气和膜分离装置55的膜面清洗，因而能够降低第二曝气装置75的曝气量。由此，能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0161] ＜第八实施方式＞

[0162] 下面，参照图16及图17，对本发明的第八实施方式进行说明。另外，对与前述的以往构件相同的构件标注同一附图标记而省略详细说明。

[0163] 用于处理污水等有机废水的有机废水处理装置120具有：厌氧槽1；脱氮槽101；有氧槽3，其用于在内部贮留活性污泥。厌氧槽1、脱氮槽101和有氧槽3分别被分隔壁42、
43隔开而相邻。

[0164] 在有氧槽3内具有：硝化部102（第一曝气部的一例）；再曝气部103（第二曝气部的一例）；隔壁121，其上下分隔硝化部102和再曝气部103。硝化部102形成在隔壁121的下方，是通过在有氧槽3内的底部配置第一曝气装置52来进行全面曝气的区域。第一曝气装置52将包含气泡直径小于2mm的微细气泡53的气泡大体上均匀地放出至有氧槽3内的底部的整个区域。第一曝气装置52具有多个形成有多个微细的散气孔52a的散气管（或膜式、扩散器式等），并且与设在槽外的空气供给装置54（鼓风机等）相连接。

[0165] 再曝气部103形成在隔壁121的上方，并且配置为多个膜分离装置55被浸渍在活性污泥中的状态。各膜分离装置55用于对槽内的被处理液进行固液分离，并且具有隔开规定间隔并列配置的多个平板膜式的膜构件56。另外，各膜分离装置55对槽内的被处理液进行固液分离，并将透过了膜构件56的过滤膜的膜透过水作为处理水导出到有氧槽3的外部。

[0166] 另外，各膜分离装置55在膜构件56的宽度方向Ａ上隔开规定间隔排列。由此，在彼此相邻的膜分离装置55之间以及膜分离装置55和有氧槽3的内侧面之间，形成下降流形成空间57。

[0167] 厌氧槽1内和位于有氧槽3内的硝化部102，经由由配管等构成的第一流路108相连通。另外，第一流路108将被处理液从厌氧槽1输送至硝化部102。另外，硝化部102的底部和脱氮槽101的底部经由第二流路109相连通。第二流路109是形成在分隔壁43上的开口部。另外，第二流路109将被处理液从硝化部102输送至脱氮槽101。

[0168] 在脱氮槽101内设有：第一气升泵110，其将脱氮槽101内的被处理液返送至前级的厌氧槽1内；第二气升泵111（送液装置的一例），其将脱氮槽101内的被处理液输送至后级的有氧槽3的再曝气部103。

[0169] 在隔壁121的下侧，从第一曝气装置52放出的微细气泡53被隔壁121挡住而使气泡53彼此结合，从而形成空气层122。有氧槽3具有第二曝气装置123和污泥输送路径124。

[0170] 第二曝气装置123将空气层122的空气输送至再曝气部103并放出至各膜分离装置55的下方。第二曝气装置123具有：多个散气管125，设在各膜分离装置55的下方；送气用配管126。在各散气管125上形成有用于放出被粗大化的气泡62的多个散气孔125a。另外，散气孔125a的直径大于第一曝气装置52的散气孔52a的直径，并且设定为足以形成比微细气泡53大的粗大化的气泡62的大小。另外，送气用配管126将空气层122的空气输送至各散气管125。送气用配管126的下端部与有氧槽3内的空气层122相连通，而送气用配管126的上端部分支成多个配管而与各散气管125相连通。

[0171] 污泥输送路径124是用于将有氧槽3内的被处理液从再曝气部103返送至硝化部102的配管。污泥输送路径124的上端部与再曝气部103相连通，下端部与硝化部102相连通。另外，污泥输送路径124在硝化部102开口的下端开口位置，位于第二曝气装置123的送气用配管126在硝化部102开口的下端开口位置的下方。

[0172] 下面，对上述结构的作用进行说明。

[0173] 流入厌氧槽1内的原水放出磷，其后，从厌氧槽1内经由第一流路108流入有氧槽3内的硝化部102。在硝化部102利用第一曝气装置52放出微细气泡53来进行全面曝气。
由此，硝化部102的被处理液被硝化，并且被处理液中的磷被活性污泥过剩摄入。

[0174] 然后，硝化部102的被处理液经由第二流路109流入脱氮槽101内，并在脱氮槽101内被脱氮。另外，第二气升泵111将脱氮槽101内的被处理液输送至有氧槽3内的再曝气部103。膜分离装置55对再曝气部103的被处理液进行固液分离之后，将透过了膜构件
56的过滤膜的膜透过液作为处理水排放到有氧槽3的槽外。

[0175] 另一方面，从第一曝气装置52放出的微细气泡53在浮出硝化部102之后，被隔壁121挡住。因此，在隔壁121的下侧形成空气层122。空气层122的空气在送气用配管126内流动而被输送至各散气管125，并由各散气管125的散气孔125a形成粗大化气泡而放出至膜分离装置55的下方。

[0176] 这样从散气孔125a放出的粗大化的气泡62在再曝气部103上浮，从而再曝气部103的被处理液被再曝气，并且由粗大化的气泡62清洗膜分离装置55的膜面。

[0177] 这样，使在有氧槽3的硝化部102进行了曝气的微细气泡53粗大化而形成粗大的气泡62，并将粗大化的该气泡62从各散气管125放出至再曝气部103，由此在再曝气部103进行曝气，并且清洗膜分离装置55，因而能够削减进行曝气所需的能量（电力消耗等）。

[0178] 另外，通过驱动第一气升泵110来将脱氮槽101内的被处理液的一部分返送至厌氧槽1内，由此反复进行在厌氧槽1内的脱磷处理和在硝化部102内的硝化处理，因而促进脱磷及硝化。

[0179] 另外，将从厌氧槽1内经由第一流路108流入至有氧槽3内的硝化部102的被处理液的流量设定为（F1），将利用第二气升泵111从脱氮槽101内输送至有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的流量设定为（F2），将从有氧槽3内的硝化部102经由第二流路109流出至脱氮槽101的被处理液的流量设定为（F3），将从有氧槽3内的再曝气部103被固液分离而排放到槽外的处理水的流量设定为（F4）。

[0180] 然后，通过驱动第二气升泵111，在上述被处理液的流量（F1）与上述流量（F2）之和（F1＋F2）和上述被处理液的流量（F3）与上述处理水的流量（F4）之和（F3＋F4）实质上相等的运行条件下，即，在流入至有氧槽3的整体流入量（F1＋F2）和从有氧槽3流出的整体流出量（F3＋F4）实质上相等的通常的运行条件下，以使上述被处理液的流量（F2）大于上述处理水的流量（F4）的方式运行。例如，将流入至厌氧槽1的原水的流入流量设定为Q时，以成为F1＝2Q、F2＝3Q、F3＝4Q、F4＝Q的方式运行。

[0181] 由此，反复进行如下处理：使有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的一部分，经由污泥输送路径124被返送至硝化部102，并在硝化部102被全面曝气之后，从硝化部102经由第二流路109流入脱氮槽101内，并借助第二气升泵111从脱氮槽101内再次被输送至再曝气部103。由此，可靠地进行在硝化部102内的硝化处理和在脱氮槽101内的脱氮处理，从而氮除去率上升。

[0182] 另外，此时，经由污泥输送路径124从再曝气部103返送至硝化部102的被处理液（活性污泥）的流量（F5），相当于利用第二气升泵111从脱氮槽101内输送至有氧槽3内的再曝气部103的被处理液的流量（F2）与从再曝气部103排放到槽外的处理水的流量（F4）之差。

[0183] 另外，通过将再曝气部103内的被处理液（活性污泥）抽出到有氧槽3的槽外，来将再曝气部103内的液体清空，由此可容易地进行对膜分离装置55的膜构件56的药液清洗、更换作业或维护作业等。

[0184] 另外，上述第六实施方式至第八实施方式的各流量（F1～F5）是单位时间内流动3
的流体的体积（例如m/小时）。另外，各流量（F1～F5）的数值只是一例，并不限定于这些值。

[0185] 如图2及图11所示，在上述第一实施方式及第六实施方式中，流路狭窄装置59设置为其峰的顶部59b和谷的底部59c的长度方向B与膜构件56的宽度方向Ａ为同一方向，但也可以将两者Ａ、B设置在相互垂直等交叉的方向上。

[0186] 另外，如图4及图14所示，流路狭窄装置59由波纹板状构件构成，但波纹板状包括正弦波、三角波、矩形波、锯齿状波等，只要在以水平方向配置了板状构件的情况下，形成为相当于峰部的高的部分和相当于谷部的低的部分反复交替形成的形状即可。

[0187] 另外，如图4及图14所示，开口部61及气泡放出用孔105分别形成在流路狭窄装置59的峰的顶部59b，但也可以形成在峰的顶部59b和谷部的底部59c之间的倾斜部。

[0188] 如图14所示，在上述第六实施方式中，气泡放出用孔105形成在流路狭窄装置59的峰的顶部59b，并且污泥输送用孔106形成在谷的底部59c，但也可以仅在峰的顶部59b形成兼有气泡放出用孔105和污泥输送用孔106两者的作用的开口部。

[0189] 如图14所示，在上述第六实施方式中，在由波纹板状构件构成的流路狭窄装置59上形成有气泡放出用孔105和污泥输送用孔106，但并不限定于波纹板状，也可以在由平板状构件构成的流路狭窄装置59上形成气泡放出用孔105和污泥输送用孔106。此时，通过在污泥输送用孔106的下侧朝下延伸设置多个筒状构件，使污泥输送用孔106的上端在流路狭窄装置59的上表面形成开口，并使污泥输送用孔106的下端在各筒状构件的下端形成开口，由此将污泥输送用孔106的下端开口部的位置设定为比气泡放出用孔105的位置低。

[0190] 另外，在上述第一实施方式至第五实施方式中，如图1、图5、图6、图8及图9所示，将被处理液依次输送至厌氧槽1、缺氧槽2、有氧槽3的全面曝气部49、有氧槽3的固液分离部51来进行生物处理，但此时流路狭窄装置59也可以由如第八实施方式的图16及图17所示的隔壁121、第二曝气装置123和污泥输送路径124构成。

[0191] 另外，在上述第八实施方式中，如图17所示，在隔壁121的下侧形成空气层122，但也可以通过在隔壁121的下表面形成倾斜部，该倾斜部朝向送气用配管126在硝化部102上的开口端部而形成上升坡度。此时，微细气泡53沿隔壁121的下表面倾斜部而被快速引导至送气用配管126的开口端部，从而空气层122的空气流畅地流入送气用配管126。

[0192] 在上述各实施方式中，在有氧槽3内设有三台膜分离装置55，但并不限定于三台，而也可以设置三台以外的多台或一台。

[0193] 在上述各实施方式中，膜分离装置55具有平膜式膜构件56，但也可以利用平膜式以外的膜构件，例如中空纤维膜等。

[0194] 在上述各实施方式中，第一曝气装置52配置在有氧槽3内的底部，但也可以配置在底部的上方的底部附近位置。

[0195] 在上述各实施方式中，有机废水处理装置41、100、120的各槽1～3、101被分隔壁42、43隔开，但也可以构成为各槽1～3、101分别是独立的槽体，并通过配管或水渠等来使各槽之间相连通。