生活排水処理システム プロセス設備 下水管理プラント
生活下水処理とは、都市住民の生活の中で発生する下水を、排出基準を満たし、環境を汚染しないように処理することを指します。人間の健康と環境の持続可能な発展に関係する家庭下水処理の重要性は自明の理です。
まず、生活下水には多くの有機物や微生物が含まれており、直接環境に排出すると水域に深刻な汚染を引き起こします。これらの有機物や微生物は水域内の酸素を消費し、水質の悪化を引き起こし、水生生物の生存に影響を与えます。さらに、生活下水には窒素、リン、その他の栄養素が多量に含まれており、水域に排出されると水の富栄養化を引き起こし、藻類の異常発生を引き起こし、水質や生態系のバランスに影響を及ぼします。
第二に、生活下水には重金属、有機物、薬物残留物などのさまざまな有害物質も含まれています。これらの物質が環境中に直接排出されると、水域や土壌を汚染し、生態系や人の健康に被害を及ぼします。したがって、生活排水の効果的な処理は、環境と人間の健康を保護するための重要な手段です。
![11czf](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0e8cce3e397938.jpg)
また、生活下水処理も資源活用を実現できます。生活下水には多量の有機物や栄養分が含まれており、これらを適切に処理することで有機肥料やバイオガスなどの資源に変換することができ、資源の循環利用を実現し、天然資源の使用量を削減することができます。
生活排水、実は処理されているのはほんの一部で、そのほとんどは処理されずにそのまま河川に放流されています。小さな都市ではさらにひどいです。
糞便等は通常は直接排出されませんが、回収措置は設けられています。
廃水中の汚染物質の組成は極めて複雑かつ多様であり、いかなる処理方法でも完全な浄化という目的を達成することは困難であり、処理要件を満たす処理システムを構築するには複数の方法が必要となる場合が多い。
異なる処理度に応じて、廃水処理システムは一次処理、二次処理、高度な処理に分けることができます。
![12gxf](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0eadf004a44785.jpg)
一次処理は、主に物理的な方法で廃水中の浮遊物質を除去するだけであり、処理後の廃水は一般に排出基準を満たすことができません。
二次処理系の場合、一次処理は前処理となります。二次処理として最も一般的に行われているのは生物処理であり、排水中のコロイドや溶存有機物を大幅に除去し、排水基準を満たすことができます。しかし、二次処理後も一定量の浮遊物、溶解有機物、溶解無機物、窒素やリンなどの藻類増殖栄養分が残留しており、ウイルスや細菌も含まれています。
そのため、小流量への処理など、より高い排出基準の要件を満たすことができず、河川の希釈能力が不十分で汚染を引き起こす可能性があり、水道水、工業用水、地下水涵養源として直接利用することはできません。三次処理とは、二次処理では除去できないリン、窒素、有機汚染物質、無機汚染物質、生物学的に分解が困難な病原体などの汚染物質をさらに除去することです。排水の三次処理は、化学的手法(化学酸化、化学沈殿など)と物理化学的手法(吸着、イオン交換、膜分離技術など)をさらに採用し、一部の特定の汚染物質を除去する「高度処理」手法です。二次治療に基づいて。廃水の三次処理には明らかにコストがかかりますが、水資源を最大限に活用できます。
下水処理場に排出される下水や産業排水は、さまざまな分離・変換技術を利用して無害に処理できます。
![13shf](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0ed80023099292.jpg)
基本原則
下水処理場で最も一般的に使用される消耗品
下水処理の過程では、次の薬剤を使用する必要があります。
(1) 酸化剤:液体塩素または二酸化塩素または過酸化水素、
(2) 消泡剤: 使用量は非常に少量です。
(3) 凝集剤: ポリ塩化アルミニウム、またはアニオン性およびカチオン性ポリアクリルアミド (アニオン性 pam またはカチオン性 pam とも呼ばれます)、
(4)還元剤:硫酸第一鉄水和物等。
(5) 酸塩基中和:硫酸、生石灰、苛性ソーダなど
(6) 化学的リン除去剤およびその他の薬剤。
![143n7](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0f028b25a22320.jpg)
掃除方法と一般的なテクニック
物理的方法: 物理的または機械的作用により廃水中の不溶性懸濁物質および油を除去します。ろ過、沈殿、遠心分離、浮遊等
化学的方法:化学物質を添加し、化学反応を通じて廃水中の汚染物質の化学的または物理的特性を変化させ、化学的または物理的状態を変化させて水から除去します。中和、酸化、還元、分解、凝集、化学沈殿など
物理化学的方法:物理的および化学的総合作用を利用して廃水を浄化します。ストリッピング、ストリッピング、吸着、抽出、イオン交換、電気分解、電気透析、逆透析など
生物学的方法:微生物の代謝を利用し、廃水中の有機汚染物質を無害な物質に酸化および分解する方法。生化学的処理方法としても知られ、有機廃水を処理する最も重要な方法です。活性汚泥、生物ろ過装置、リビング回転台、酸化池、嫌気消化など
![15vo8](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0f36ba15377522.jpg)
このうち、排水の生物処理法は、微生物が酵素の作用により複雑な有機物を単純物に、有害物質を無毒物質に変換する方法に基づいています。処理プロセスで役割を果たす微生物の酸素要求量の違いに応じて、生物学的処理は、良性ガス(酸素)生物学的処理と嫌気性(酸素)生物学的処理の2種類に分類できます。良好なガス生物処理は、酸素の存在下で、良好なガス毛細管の役割によって行われます。細菌は、酸化、還元、合成などの自らの生命活動を通じて、吸収した有機物の一部を単純な無機物(CO2、H2O、NO3-、PO43-など)に酸化し、増殖に必要なエネルギーを獲得し、活動を促進し、有機物の他の部分を生物が自らの成長と生殖に必要な栄養素に変換します。嫌気性生物処理は、嫌気性微生物の働きにより酸素のない状態で行われます。嫌気性細菌が有機物を分解する場合、自身の酸素物質需要を維持するためにCO2、NO3-、PO43-などから酸素を得る必要があるため、その分解生成物はCH4、H2S、NH3などになります。廃水を生物学的プロセスで処理するには、まず廃水中の汚染物質の生分解性を分析する必要があります。主に 3 つの側面があります。生分解性、生物処理条件、廃水中の微生物の活動を抑制する効果のある汚染物質の許容限界濃度です。生分解性とは、生物の生命活動を通じて汚染物質の化学構造が変化し、それによって汚染物質の化学的および物理的特性が変化する程度を指します。良好なガスの生物学的処理とは、良好なガス条件下で汚染物質が中間代謝物を介して微生物によって CO2、H2O、および生物学的物質に変換される可能性と、そのような汚染物質の変換率を指します。微生物は、特定の条件(栄養条件、環境条件など)下でのみ有機汚染物質を効果的に分解できます。栄養条件と環境条件を正しく選択することで、生物学的分解をスムーズに進めることができます。生物学的処理の研究を通じて、pH、温度、炭素、窒素、リンの比率などの条件の範囲を決定することができます。
水資源のリサイクルの研究では、ナノミクロンのさまざまな粒子の汚染物質の除去に細心の注意が払われます。水中のナノミクロン粒子汚染物質とは、サイズが 1um 未満の微粒子を指します。その組成は、各種の微細粘土鉱物、合成有機物、腐植質、油分、藻類物質など非常に複雑です。微細粘土鉱物は、強力な吸着力を持つ担体として、有毒な重金属イオン、有機汚染物質、病原性細菌、微生物などをよく吸着します。表面上の他の汚染物質。天然水中の腐植質および藻類物質は、浄水処理における塩素消毒の過程で塩素とともに塩素化炭化水素発がん性物質を形成する可能性があります。これらのナノミクロン粒子の汚染物質の存在は、人間の健康に直接または潜在的な悪影響を与えるだけでなく、水質状態を深刻に悪化させ、従来の都市排水の処理プロセスなどの水処理の困難さを増大させます。その結果、沈殿池のフロックが浮き上がって濾過槽に侵入しやすくなり、排水水質の低下や運転コストの増加を招くことになります。従来の従来の処理技術では、水中のこれらのナノミクロンの汚染物質を効果的に除去することはできず、限外濾過膜や逆浸透などの一部の高度な処理技術は、多額の投資と費用がかかるため、広く使用することが困難です。したがって、効率的かつ経済的な新しい水処理技術の研究開発が急務となっています。
![16pd6](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0f52d002f35086.jpg)
加工設備
家庭下水処理システムにはさまざまな設備が必要ですが、一般的に使用される処理設備は次のとおりです。
1. グリル: 紙、布などの廃水中の大きな粒子状物質を除去するために使用されます。
2.砂沈殿槽:廃水中の砂や砂、その他の固体粒子を除去するために使用されます。
3. 沈殿槽:一次処理に使用され、廃水中の浮遊物質および浮遊沈殿物を重力によって沈殿させます。
4. 空気浮上分離槽:一次処理に使用され、廃水中の浮遊物質を気泡の作用により浮上させ、スクレーパーにより除去します。
5. フィルター:一次処理用、フィルター媒体を通して廃水中の懸濁物質と有機物を除去します。
![17ポ3](https://ecdn6.globalso.com/upload/p/971/image_other/2024-04/662b0f946785597497.jpg)
6. 活性汚泥反応槽:活性汚泥と酸素を添加し、微生物により廃水中の有機物を減圧する中間処理に使用されます。
7. 嫌気性消化槽:中間処理に使用され、嫌気性条件下で微生物の働きにより廃水中の有機物をバイオガスに変換します。
8. バイオフィルムリアクター:中間処理に使用され、廃水中の有機物はバイオフィルムの作用によって分解されます。
9. ディープフィルター:排水中の微量有機物を濾材を通して除去する高度な処理に使用されます。 10. 活性炭吸着器:活性炭の吸着により排水中の有機物を除去する高度な処理に使用されます。
11. オゾン酸化反応器:オゾンを酸化して廃水中の有機物質を除去する高度な処理用。
説明2