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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201680050682.4(22)申请日2016.09.28(30)优先权数据2015-1956652015.10.01JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2018.03.01(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2016/0786962016.09.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/057501JA2017.04.06(71)申请人住友电气工业株式会社地址日本大阪府(72)发明人田中育 三木博子 米田知行 森田彻 (74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人顾红霞 张芸(51)Int.Cl.C02F3/12(2006.01)B01D63/04(2006.01)B01D65/02(2006.01)C02F1/44(2006.01)(54)发明名称膜分离式活性污泥处理方法和膜分离式活性污泥处理系统(57)摘要本发明的目的是提供一种膜分离式活性污泥处理方法，通过该方法可以降低运转能耗，并且可以在不使用调节槽的情况下适应废水流入量的变化。该膜分离式活性污泥处理方法包括对废水进行生物处理的步骤和对在生物处理步骤中处理过的水进行膜分离的步骤。膜分离步骤使用多个过滤组件和多个清洁组件，过滤组件抽吸的已处理水量和清洁组件供应的气泡量根据生物处理步骤中废水流入量的变化而变化，多个过滤组件包括沿一个方向延伸和对准的多个中空纤维膜和固定多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，所述多个清洁组件从过滤组件下面供应气泡。权利要求书1页说明书10页附图3页CN107922227A2018.04.17CN107922227A1.一种膜分离式活性污泥处理方法，包括：对废水进行生物处理的步骤；以及对在生物处理步骤中处理过的水进行膜分离的步骤，其中，膜分离步骤使用多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，并且所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡，以及所述过滤组件抽吸的已处理水量和所述清洁组件供应的气泡量响应于所述生物处理步骤中的废水流入量的变化而变化。2.根据权利要求1所述的膜分离式活性污泥处理方法，其中，所述清洁组件供应的气泡量是变化的，使得所述清洁组件供应的气泡量的变化率大于所述过滤组件的抽吸量的变化率。3.根据权利要求1或2所述的膜分离式活性污泥处理方法，其中，所述清洁组件供应的小时平均气泡量与所述清洁组件在处理日均废水流入量时供应的标准气泡量的比率在0.1到4的范围内。4.根据权利要求1、2或3所述的膜分离式活性污泥处理方法，其中，所述生物处理步骤中的小时平均废水流入量相对于日均废水流入量的比率在0.2到2的范围内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的膜分离式活性污泥处理方法，其中，所述多个过滤组件和所述多个清洁组件连续运转。6.一种膜分离式活性污泥处理系统，包括：构造成对废水进行生物处理的槽；以及构造成对在生物处理槽中处理过的水进行膜分离的装置；其中，膜分离装置包括多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，并且所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡，以及所述过滤组件抽吸的已处理水量和所述清洁组件供应的气泡量响应于进入所述生物处理槽中的废水流入量的变化而变化。7.根据权利要求6所述的膜分离式活性污泥处理系统，其中，未设置用于调节进入所述生物处理槽的废水流入量的槽。权 利 要 求 书1/1页2CN107922227A2膜分离式活性污泥处理方法和膜分离式活性污泥处理系统技术领域[0001]本发明涉及膜分离式活性污泥处理方法和膜分离式活性污泥处理系统。本申请要求2015年10月1日提交的日本专利申请No.2015-195665的优先权，该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。背景技术[0002]工业废水、动物污物、污水等污水净化处理通常采用活性污泥工艺，该工艺处理效率高。特别地，引人注目的工艺是膜分离式活性污泥工艺(MBR工艺)，其不使用现有的沉淀法，而是使用微滤膜(MF膜)或超滤膜(UF膜)进行已处理水与污泥的分离。采用该膜分离式活性污泥工艺的净化处理系统的实例包括：包括曝气槽和膜分离槽作为单独槽的系统以及将过滤膜浸入反应器的单槽系统。[0003]曝气槽是使用大量生长的微生物捕集并消耗污水中主要是有机物质的污染物质从而净化污水的槽。具有污水净化能力的这种微生物絮凝物被称为活性污泥。曝气是指将空气供给至水从而供给氧气。一些微生物需要氧气才能生存，并且在活性污泥工艺中，通过从曝气槽的底部用鼓风机向曝气槽供气，或者在曝气槽中搅拌表面来进行曝气。[0004]在曝气槽内将净化水(已处理水)和活性污泥彼此分离的过滤膜由于活性污泥附着在过滤膜的表面而不可避免地发生堵塞(垢塞)。因此，已经提出通过从过滤膜下方供给气泡并用气泡擦拭过滤膜的表面来去除附着于过滤膜表面的活性污泥(例如，参见日本未审查专利申请公报No.2010-253355)。[0005]为了减少过滤膜的堵塞，需要将通过过滤膜的已处理水的每单位面积的通量调节到一定值以下。因此，上述公报公开了一种装置结构，其中废水(原水)可以暂时储存在调节槽中并以恒定的流量供应到活性污泥槽中。当废水流入量超过一定量时，根据现有技术的膜分离式活性污泥处理系统将过量的废水存储在调节槽中。然后，在废水流入量低于一定量的情况下，根据现有技术的膜分离式活性污泥处理系统将储存在调节槽中的废水与流入活性污泥槽的废水一起供给活性污泥槽。因此，每单位时间在活性污泥槽中处理的废水量的变化减少。[0006]由于每单位时间在活性污泥槽中处理的废水量的变化减小，根据现有技术的膜分离式活性污泥处理系统可以被设计为具有比最大废水流入量低的最大过滤性能。因此，可以减少要安装的过滤组件中包含的过滤膜的总体积，并且可以相应地降低根据现有技术的膜分离式活性污泥处理系统的运转能耗。[0007]引文清单[0008]专利文献[0009]专利文献1：日本未审查专利申请公报No.2010-253355发明内容[0010]为解决上述问题，根据本发明一方面的膜分离式活性污泥处理方法包括对废水进说 明 书1/10页3CN107922227A3行生物处理的步骤和对在生物处理步骤中处理过的水进行膜分离的步骤。膜分离步骤使用多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，并且所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡。所述过滤组件抽吸的已处理水量和所述清洁组件供应的气泡量响应于所述生物处理步骤中的废水流入量的变化而变化。[0011]另外，为了解决上述问题，根据本发明另一方面的膜分离式活性污泥处理系统包括构造成对废水进行生物处理的槽和构造成对已经在生物处理槽中处理过的水进行膜分离的装置。膜分离装置包括多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，并且所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡。所述过滤组件抽吸的已处理水量和所述清洁组件供应的气泡量响应于进入所述生物处理槽中的废水流入量的变化而变化。附图说明[0012]图1是表示本发明实施例的膜分离式活性污泥处理系统的构造的示意图。[0013]图2是示出具备图1所示的膜分离式活性污泥处理系统所包括的膜分离装置的过滤组件的过滤块的概略透视图。[0014]图3是包含在图1所示的膜分离式活性污泥处理系统中的控制装置的控制流程的流程图。具体实施例[0015][本发明要解决的问题][0016]在上述公报中公开的根据现有技术的膜分离式活性污泥处理系统中，为了能够稳定地处理废水，需要具有足以吸收废水流入量的变动的容量的调节槽。但是，例如，在仅白天运转的工厂等中，废水流入量大幅变化，设置具有足够容量的调节槽会导致设备成本的大幅增加。[0017]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种膜分离式活性污泥处理方法和膜分离式活性污泥处理系统，通过该系统能够降低运转能耗，可以在不使用调节槽的情况下适应废水流入量的变化。[0018][本公开的有益效果][0019]根据本发明一个方面的膜分离式活性污泥处理系统和根据本发明另一方面的膜分离式活性污泥处理系统可以降低运转能耗，并且可以在不使用调节槽的情况下适应废水流入量的变化。[0020][本发明的实施例的描述][0021]根据本发明的一个方面的膜分离式活性污泥处理方法包括对废水进行生物处理的步骤以及对在生物处理步骤中处理过的水进行膜分离的步骤。所述膜分离步骤使用多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡。所述过滤组件抽吸的已处理水量和所述清洁组件供应的气泡量说 明 书2/10页4CN107922227A4响应于所述生物处理步骤中的废水流入量的变化而变化。[0022]在该膜分离式活性污泥处理方法中，通过响应于生物处理步骤中废水流入量的变化而改变过滤组件抽吸的已处理水量，调整已处理水的流出量使得通过中空纤维膜的未处理水的通量不会超过发生中空纤维膜堵塞的流量。因此，该膜分离式活性污泥处理方法不需要任何调节槽。另外，在该膜分离式活性污泥处理方法中，过滤组件抽吸的已处理水量和清洁组件供应的气泡量响应于生物处理步骤中废水流入量的变化而变化。因此，可以使抽吸已处理水和供给气泡所需的能量最小化。因此，根据该膜分离式活性污泥处理方法，可以降低运转能耗，并且可以在不使用调节槽的情况下适应废水流入量的变化。[0023]清洁组件供应的气泡量优选地是变化的，使得清洁组件供应的气泡量的变化率大于过滤组件的抽吸量的变化率。本发明的发明人已经发现，例如，当过滤组件的抽吸量减半时，即使供应到过滤组件的气泡量减少到不到一半，也可以保持清洁过滤组件所需的清洁性能。因此，通过将清洁组件供应的气泡量的变化率设定为大于过滤组件的抽吸量的变化率，可以在维持清洁过滤组件所需的清洁性能的同时降低运转能耗。这里，“变化率”是由(V1-V0)/V0给出的值，其中V0是供给的气泡量或抽吸量，V1是单位时间，例如1分钟之后供给的气泡量或抽吸量。[0024]清理组件供给的小时平均气泡量与清理组件在处理日均废水流入量时供给的标准气泡量的比率优选在0.1至4的范围内。当清洁组件供应的小时平均气泡量的比率在上述范围内时，可以在维持清洁性能的同时进一步降低运转能耗。在此，“小时平均”是将1小时的累计值除以单位时间而得到的值，“日均”是在计算上述小时平均之前和之后12小时的时间段内小时平均的平均值。另外，“在处理日均废水流入量时供应的标准气泡量”是当生物处理步骤中的废水流入量等于日均流入量时通过清洁组件供应的气泡量，例如，可以是当生物处理步骤中的废水流入量等于计算日均的时间段内的日均流入量时清洁组件供给的平均气泡量。[0025]生物处理步骤中的小时平均废水流入量相对于日均废水流入量的比率优选地在0.2到2的范围内。当小时平均废水流入量的比率处于上述范围内时，可以抑制活性污泥的减少，并且可以进一步降低运转能耗。[0026]优选地，多个过滤组件和多个清洁组件连续地运转。当多个过滤组件和多个清洁组件连续运转时，与进行间歇运转相比，可以进一步降低运转能耗。[0027]根据本发明的另一方面的膜分离式活性污泥处理系统包括构造成对废水进行生物处理的槽以及构造成对在生物处理槽中处理过的水进行膜分离的装置。所述膜分离装置包括多个过滤组件和多个清洁组件，所述多个过滤组件包括彼此相邻排列并且沿一个方向取向的多个中空纤维膜和固定所述多个中空纤维膜的两端的一对保持构件，所述多个清洁组件从所述过滤组件下方供应气泡。所述过