特開 2024-162623 ヘッダー付散気装置、膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162623

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】ヘッダー付散気装置、膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 3/20 20230101AFI20241114BHJP

   C02F 3/12 20230101ALI20241114BHJP

   C02F 1/44 20230101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

C02F3/20 Z

C02F3/12 S

C02F1/44 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078329

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000006035

【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100142309

【弁理士】

【氏名又は名称】君塚 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】木子 胤制

【テーマコード（参考）】

4D006

4D028

4D029

【Ｆターム（参考）】

4D006GA06

4D006GA07

4D006HA01

4D006HA21

4D006HA41

4D006HA77

4D006HA93

4D006JA31A

4D006KA31

4D006KA43

4D006KB22

4D006MA01

4D006MA02

4D006MA03

4D006MC03

4D006MC11

4D006MC22

4D006MC29

4D006MC30

4D006MC62

4D006PA01

4D006PB08

4D006PC62

4D028BC17

4D028BC24

4D028BD06

4D028BD17

4D029AA01

4D029AB05

(57)【要約】

【課題】運転時に設定値以上の気体をヘッダーに供給した場合であってもヘッダーの変形や破損を抑制し、より安定な運転を可能とするヘッダー付散気装置、及びそれを用いた膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】被処理水中に浸漬される散気装置及びヘッダー１１４を備え、ヘッダー１１４が、下部に被処理水流入口が形成された空気を貯留する空気貯留部１４０と、空気貯留部１４０内に空気を送り込む給気部１４２と、空気貯留部１４０内の空気が送り出される送気部１４４とを備え、送気部１４４と前記散気装置とが接続され、ヘッダー１１４から送られた空気が前記散気装置により散気されるヘッダー付散気装置において、空気貯留部１４０に、空気貯留部１４０の下部を補強する補強部材１６０が、補強部材１６０の両端部がそれぞれ空気貯留部１４０の側壁に連結されるように設けられている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理水中に浸漬される散気装置及びヘッダーを備え、
前記ヘッダーは、空気を貯留する空気貯留部と、前記空気貯留部内に空気を送り込む給気部と、前記空気貯留部内の空気が送り出される送気部と、を備え、
前記送気部と前記散気装置とが接続され、前記ヘッダーから送られた空気が前記散気装置により散気され、
前記給気部と前記送気部は前記空気貯留部の上部に設けられ、
前記空気貯留部の下部に被処理水流入口が形成され、
前記空気貯留部には前記空気貯留部を補強する補強部材が設けられ、前記補強部材の両端部はそれぞれ前記空気貯留部の側壁に連結されている、ヘッダー付散気装置。

【請求項2】

前記被処理水流入口の開口形状が長方形であり、前記補強部材の両端部が前記被処理水流入口の２つの長辺を形成する対向する側壁にそれぞれ連結されている、請求項１に記載のヘッダー付散気装置。

【請求項3】

前記空気貯留部の高さ方向において前記補強部材を前記被処理水流入口の開口面に投影したとき、前記開口面の面積に対して前記補強部材が占める面積の割合Ｐが１～５０％である、請求項１に記載のヘッダー付散気装置。

【請求項4】

前記被処理水流入口の開口形状が長方形であり、前記空気貯留部の高さ方向において前記補強部材を前記被処理水流入口の開口面に投影したとき、前記被処理水流入口の開口面の長辺上において、前記被処理水流入口の長辺の端と当該端に最も近い前記補強部材との距離が１０００ｍｍ以下であり、前記補強部材が複数設けられているときの隣り合う前記補強部材同士の距離が１０００ｍｍ以下である、請求項１に記載のヘッダー付散気装置。

【請求項5】

前記補強部材が板状で、かつ両端部がそれぞれ同じ側に直角に折り曲げられた形状であり、
前記補強部材の折り曲げられた両端部の内面と、対向する側壁の外面とがそれぞれ接するように前記補強部材の両端部が前記対向する側壁に連結されている、請求項１に記載のヘッダー付散気装置。

【請求項6】

前記送気部の前記空気貯留部内に開口した送気口が、前記給気部の前記空気貯留部内に開口した給気口よりも上側に位置している、請求項１に記載のヘッダー付散気装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載のヘッダー付散気装置と、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、を備える膜分離活性汚泥装置。

【請求項8】

請求項１～６のいずれか一項に記載のヘッダー付散気装置を用いて、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を処理する、水処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッダー付散気装置、膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工業廃水や生活廃水は、廃水中に含まれる有機物等を取り除く処理が施されてから、工業用水として再利用されるか、もしくは河川等に放流される。工業廃水等の処理方法としては、例えば活性汚泥法が挙げられる。活性汚泥法は、曝気して好気的な微生物に有機物等を分解させる方法である。

【0003】

活性汚泥法に分離膜モジュールによる膜ろ過を組み合わせた膜分離活性汚泥（ＭＢＲ）法も知られている。ＭＢＲ法による処理では、膜ろ過を継続するにしたがって分離膜表面に有機物等が堆積することにより、ろ過流量の低下や、膜間差圧の上昇が生じることがある。そこで、ＭＢＲ法による処理では、膜モジュールの下方に設置した散気装置から発生される気泡が膜表面に接触する際の衝撃や、前記気泡に伴う水流によって膜自体を振動させ、膜表面への有機物の堆積を抑制している。

【0004】

通常、散気装置に空気を供給するブロア近傍は気密な接続となっていない。そのため、メンテナンス等の目的で散気装置の運転を停止した場合には、散気管内の空気がブロア側へと逆流し、散気孔から散気管内に被処理水が浸入し、運転を再開した際に散気管内で汚泥が乾燥して硬化することがある。散気装置の運転と停止を繰り返し行うと、散気管内で乾燥汚泥が徐々に大きくなり、散気管が詰まるおそれがある。

【0005】

特許文献１には、下部に被処理水流入口が形成された空気貯留部、ブロアと繋がった給気部、及び散気装置と繋がった送気部を備えるヘッダーを、散気装置の上流側に被処理水に浸漬した状態で設けたヘッダー付散気装置が開示されている。前記ヘッダー付散気装置では、運転を停止した際、給気部の開口が水面によって塞がれるまで被処理水流入口から空気貯留部内に被処理水が流入し、散気装置内には空気が残留したままとなる。そのため、運転と停止を繰り返しても散気装置内に汚泥を含む被処理水が浸入せず、乾燥した汚泥によって散気管が詰まることが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６７４０４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１のようなヘッダー付散気装置において、運転時に設定値以上の気体をヘッダーに供給した場合に、空気貯留部の被処理水流入口から空気が吹き出て気泡が発生すると、その気泡発生によって空気貯留部の側壁が振動することで、空気貯留部に変形や破損が生じるおそれがある。

【0008】

本発明の主たる目的は、運転時に設定値以上の気体をヘッダーに供給した場合であってもヘッダーの変形や破損を抑制し、より安定な運転を可能とするヘッダー付散気装置、及び前記ヘッダー付散気装置を用いた膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、以下の構成を含む。
［１］被処理水中に浸漬される散気装置及びヘッダーを備え、
前記ヘッダーは、空気を貯留する空気貯留部と、前記空気貯留部内に空気を送り込む給気部と、前記空気貯留部内の空気が送り出される送気部と、を備え、
前記送気部と前記散気装置とが接続され、前記ヘッダーから送られた空気が前記散気装置により散気され、
前記給気部と前記送気部は前記空気貯留部の上部に設けられ、
前記空気貯留部の下部に被処理水流入口が形成され、
前記空気貯留部には前記空気貯留部を補強する補強部材が設けられ、前記補強部材の両端部はそれぞれ前記空気貯留部の側壁に連結されている、ヘッダー付散気装置。
［２］前記被処理水流入口の開口形状が長方形であり、前記補強部材の両端部が前記被処理水流入口の２つの長辺を形成する対向する側壁にそれぞれ連結されている、［１］に記載のヘッダー付散気装置。
［３］前記空気貯留部の高さ方向において前記補強部材を前記被処理水流入口の開口面に投影したとき、前記開口面の面積に対して前記補強部材が占める面積の割合Ｐが１～５０％である、［１］又は［２］に記載のヘッダー付散気装置。
［４］前記被処理水流入口の開口形状が長方形であり、前記空気貯留部の高さ方向において前記補強部材を前記被処理水流入口の開口面に投影したとき、前記被処理水流入口の開口面の長辺上において、前記被処理水流入口の長辺の端と当該端に最も近い前記補強部材との距離が１０００ｍｍ以下であり、前記補強部材が複数設けられているときの隣り合う前記補強部材同士の距離が１０００ｍｍ以下である、［１］～［３］のいずれかに記載のヘッダー付散気装置。
［５］前記補強部材が板状で、かつ両端部がそれぞれ同じ側に直角に折り曲げられた形状であり、
前記補強部材の折り曲げられた両端部の内面と、対向する側壁の外面とがそれぞれ接するように前記補強部材の両端部が前記対向する側壁に連結されている、［１］～［４］のいずれかに記載のヘッダー付散気装置。
［６］前記送気部の前記空気貯留部内に開口した送気口が、前記給気部の前記空気貯留部内に開口した給気口よりも上側に位置している、［１］～［５］のいずれかに記載のヘッダー付散気装置。
［７］［１］～［６］のいずれかに記載のヘッダー付散気装置と、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離する膜モジュールと、を備える膜分離活性汚泥装置。
［８］［１］～［６］のいずれかに記載のヘッダー付散気装置を用いて、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を処理する、水処理方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、運転時に設定値以上の気体をヘッダーに供給した場合であってもヘッダーの変形や破損を抑制し、より安定な運転を可能とするヘッダー付散気装置、及び前記ヘッダー付散気装置を用いた膜分離活性汚泥装置、及び水処理方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】膜分離活性汚泥装置を備える水処理装置の一例を示した概略模式図である。

【図2】実施形態に係るヘッダー付散気装置の一例を示した正面図である。

【図3】図２のヘッダー付散気装置におけるヘッダーの断面図である。

【図4】図２のヘッダー付散気装置におけるヘッダーの底面図である。

【図5】図４のヘッダーにおける補強部材の斜視図である。

【図6】ヘッダーにおける補強部材の設置状態の他の例を示した底面図である。

【図7】ヘッダーにおける補強部材の設置状態の他の例を示した底面図である。

【図8】ヘッダーにおける空気貯留部の内側に補強部材が配置された一例を示した断面図である。

【図9】図４のヘッダーにおいて補強部材を被処理水流入口の開口面に投影した状態を示す投影図である。

【図10】ヘッダーにおける補強部材の設置状態の他の例を示した図であって、図１０（Ａ）は底面図であり、図１０（Ｂ）は補強部材を被処理水流入口の開口面に投影した状態を示す投影図である。

【図11】補強部材の他の例を示した斜視図である。

【図12】図２のヘッダー付散気装置における散気装置の平面図である。

【図13】図１２の散気装置のＩ－Ｉ断面図である。

【図14】散気装置の作動機構を説明する断面図である。

【図15】散気装置の作動機構を説明する断面図である。

【図16】ヘッダーの作動機構を説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0013】

〔水処理装置〕
図１は、実施形態に係る膜分離活性汚泥装置１００（以下、「ＭＢＲ装置１００」と称することがある。）を備える水処理装置１０００の一例を示した概略模式図である。
水処理装置１０００は、活性汚泥処理槽１１と、活性汚泥処理槽１１の後段に設けられた膜分離槽２１と、膜分離槽２１の後段に設けられた処理水槽４１とを備えている。さらに、水処理装置１０００は、図示を省略するが、活性汚泥処理槽１１に流入する原水の流量を調整する流量調整槽、膜分離槽２１から余剰汚泥を引く抜く引抜ポンプ、膜分離槽２１に薬液や希釈水を送液する送液手段、及び処理水槽４１から工場や河川等に処理水を放流する放流手段等を備えている。

【0014】

活性汚泥処理槽１１は、活性汚泥処理を行うために活性汚泥を充填するものである。
活性汚泥処理槽１１には、第一の流路１２と第二の流路１３とが接続されている。第一の流路１２は、工場や家庭等から排出された原水を活性汚泥処理槽１１に流入させる流路である。第二の流路１３は、活性汚泥処理槽１１から排出された汚泥含有処理水（被処理水）を膜分離槽２１に流入させる流路である。

【0015】

活性汚泥処理槽１１内には槽内を好気条件に維持するために曝気装置１４が設置されている。
曝気装置１４は、活性汚泥処理槽１１内で曝気する曝気管１４ａと、曝気管１４ａに空気を供給する導入管１４ｂと、空気を送気するブロア１４ｃとを備えている。
曝気管１４ａとしては、ブロア１４ｃから供給される空気を上方へ吐出できるものであれば特に限定されず、例えば、穴あきの単管やメンブレンタイプのものが挙げられる。

【0016】

膜分離槽２１は、活性汚泥処理槽１１から送られてきた、活性汚泥及び生物処理水を含む汚泥含有処理水を溜めるものである。
膜分離槽２１は、本発明の一態様を適用したＭＢＲ装置１００を備えている。ＭＢＲ装置１００については後述する。

【0017】

膜分離槽２１と活性汚泥処理槽１１には汚泥返送手段３０が接続されている。汚泥返送手段３０は、膜分離槽２１から活性汚泥処理槽１１に、汚泥含有処理水の一部を返送するものである。
汚泥返送手段３０は、第四の流路３１を備えている。第四の流路３１は、汚泥含有処理水の一部を膜分離槽２１から排出し、活性汚泥処理槽１１に流入させる流路である。
第四の流路３１には、ポンプ３１ａが設置されている。これにより、膜分離槽２１内の汚泥含有処理水の一部を膜分離槽２１から活性汚泥処理槽１１に返送することができる。

【0018】

処理水槽４１は、汚泥含有処理水を膜分離した後の処理水を貯留するものである。

【0019】

＜膜分離活性汚泥装置＞
ＭＢＲ装置１００は、複数の膜モジュール２２と、それら膜モジュール２２の下方に設けられたヘッダー付散気装置１１０と、を備えている。

【0020】

膜モジュール２２は、活性汚泥を含む汚泥含有処理水を膜分離するものである。膜モジュール２２は分離膜を備え、この分離膜により汚泥含有処理水が生物処理水と活性汚泥とに固液分離（膜分離）される。

【0021】

分離膜としては、分離能を有するものであれば特に限定されず、例えば、中空糸膜、平膜、チューブラ膜、モノリス型膜が挙げられる。これらの中でも、容積充填率が高いことから、中空糸膜が好ましい。

【0022】

分離膜として中空糸膜を用いる場合、その材質としては、例えば、セルロース、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデンフロライド（ＰＶＤＦ）、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。これらの中でも、中空糸膜の材質としては、耐薬品性やｐＨ変化に強い点から、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥが好ましい。
分離膜としてモノリス型膜を用いる場合は、セラミック製の膜を用いることが好ましい。

【0023】

分離膜に形成される微細孔の平均孔径としては、一般に限外分離膜と呼ばれる膜で０．００１～０．１μｍ程度であり、一般に精密分離膜と呼ばれる膜で０．１～１μｍ程度である。本実施形態においては平均孔径が前記範囲内である分離膜を用いることが好ましい。

【0024】

膜モジュール２２には、第三の流路３３が接続されている。第三の流路３３は、分離膜を透過した処理水を膜分離槽２１から排出し、処理水槽４１に流入させる流路である。
第三の流路３３には、ポンプ３３ａが設置されている。これにより、膜モジュール２２の分離膜を透過した処理水を膜分離槽２１から排出できるようになっている。

【0025】

［ヘッダー付散気装置］
ヘッダー付散気装置１１０は、図１及び図２に示すように、散気装置１１２と、散気装置１１２の上流側に設けられたヘッダー１１４とを備えている。散気装置１１２及びヘッダー１１４は、膜分離槽２１内において、いずれも汚泥含有処理水（被処理水）中に浸漬された状態で設けられる。

【0026】

（ヘッダー）
ヘッダー１１４は、図２及び図３に示すように、空気貯留部１４０と、給気部１４２と、送気部１４４とを備えている。

【0027】

空気貯留部１４０は、空気を貯留する部分であり、筒状の胴部１４６と、胴部１４６の上側の開口端を閉じるように設けられた上板部１４８とを備えている。空気貯留部１４０における胴部１４６の下端側は開口している。すなわち、空気貯留部１４０は、下部に被処理水流入口１４０ａが形成されている。
空気貯留部１４０の形状は、特に限定されず、円筒状、多角筒状等が挙げられる。
図４に示す例では、空気貯留部１４０は四角筒状であり、被処理水流入口１４０ａが長方形状になっている。

【0028】

空気貯留部１４０を水平方向に切断したときの空気の貯留部分の断面積は、１０，０００ｍｍ^２以上が好ましく、２０，０００ｍｍ^２以上１，０００，０００ｍｍ^２以下がより好ましい。空気貯留部１４０の前記断面積が前記範囲の下限値以上であれば、空気貯留部１４０が汚泥で閉塞しにくい。空気貯留部１４０の前記断面積が前記範囲の上限値以下であれば、散気装置１１２がコンパクトとなる。

【0029】

ヘッダー１１４では、空気貯留部１４０の上板部１４８に給気部１４２及び送気部１４４が設けられている。このように、給気部１４２及び送気部１４４は空気貯留部１４０の上部に設けられている。
ヘッダー１１４においては、空気貯留部１４０における送気部１４４よりも散気装置１１２から遠い側に給気部１４２が設けられている。これにより、レイアウトがより単純になり、ヘッダー付散気装置１１０がよりコンパクトになる。

【0030】

給気部１４２は、筒状であり、この例では空気貯留部１４０の上板部１４８を貫通するように設けられている。給気部１４２は、配管１１３を介してブロア１１５と接続されている。これにより、ブロア１１５から配管１１３を通じて送られてきた空気が給気部１４２から空気貯留部１４０内に送り込まれるようになっている。
給気部１４２の形状は、特に限定されず、円筒状、多角筒状等が挙げられる。

【0031】

送気部１４４は、空気貯留部１４０内の空気が送り出される部分であり、この例では空気貯留部１４０の上板部１４８から上方に突出するように筒状に設けられている。ヘッダー１１４の送気部１４４は、連結管１５０を介して後述の散気装置１１２の水平管１１６と接続されている。これにより、空気貯留部１４０に貯留されていた空気は送気部１４４から散気装置１１２の水平管１１６へと送られるようになっている。
送気部１４４の形状は、特に限定されず、円筒状、多角筒状等が挙げられる。

【0032】

ヘッダー１１４においては、この例のように、送気部１４４の空気貯留部１４０内に開口した送気口１４４ａが、給気部１４２の空気貯留部１４０内に開口した給気口１４２ａよりも上側に位置していることが好ましい。これにより、空気貯留部１４０から散気装置１１２の水平管１１６へと汚泥が侵入しにくくなり、水平管１１６や接続管部１１９が汚泥で詰まることが抑制されやすくなる。
送気部１４４の送気口１４４ａと給気部１４２の給気口１４２ａの高さの差は、５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下がより好ましい。

【0033】

図３及び図４に示すように、空気貯留部１４０の下部には、空気貯留部１４０の下部を補強する補強部材１６０が設けられている。
図５に示す例の補強部材１６０は、長方形状の基板部１６１と、基板部１６１の両端からそれぞれ同じ側に垂直に立ち上がる側板部１６２，１６３と、を備えている。すなわち、補強部材１６０は、板状で、かつ両端部がそれぞれ同じ側に直角に折り曲げられた形状である。補強部材１６０は、加工しやすい点から、このような長方形の板状部材が折り曲げられたものであることが好ましいが、限定はされない。

【0034】

この例では、図４に示すように、補強部材１６０の折り曲げられた両端部の内面、すなわち補強部材１６０の両方の側板部１６２，１６３の内面と、被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である空気貯留部１４０の胴部１４６において２つの長辺を形成している対向する側壁１４６ａ，１４６ｂの外面とがそれぞれ接するように、補強部材１６０の両端部が空気貯留部１４０の対向する側壁に連結されている。

【0035】

このように、補強部材１６０の両端部が空気貯留部１４０の対向する側壁１４６ａ，１４６ｂに連結されていることにより、運転時に設定値以上の気体をヘッダー１１４に供給した場合に、被処理水流入口１４０ａから空気が吹き出て気泡が発生しても、その気泡発生によって空気貯留部１４０の側壁１４６ａ，１４６ｂが大きく振動することが抑制される。これにより、例えば空気貯留部１４０の胴部１４６において隣り合う側壁同士の接続部分に亀裂が生じるといった破損や、空気貯留部１４０の変形が抑制されることで、より安定な運転が可能となる。

【0036】

補強部材１６０の両端部を空気貯留部１４０の側壁に連結する方法は、特に限定されず、補強部材１６０や空気貯留部１４０の材質に応じて適宜選択することができ、例えば、溶接、接着剤、固定用金具部材による接着が挙げられる。

【0037】

被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である場合、空気貯留部１４０の胴部１４６では２つの長辺を形成する対向する側壁１４６ａ，１４６ｂの方が、２つの短辺を形成する対向する側壁１４６ｂ，１４６ｄに比べて、被処理水流入口１４０ａから空気が吹き出たときに大きく振動しやすい。この場合には、空気貯留部１４０に変形や破損が生じることを抑制する効果がより高くなることから、空気貯留部１４０において２つの長辺を形成している対向する側壁１４６ａ，１４６ｂに補強部材１６０の両端部が連結されていることが好ましい。

【0038】

なお、図４に示す例の態様には限定されない。例えば、図６（Ａ）に示すように、空気貯留部１４０において隣り合う側壁（側壁１４６ａと側壁１４６ｃ、側壁１４６ｂと側壁１４６ｃ、側壁１４６ｂと側壁１４６ｄ、側壁１４６ｄと側壁１４６ａ）に補強部材１６０の両端部が連結されていてもよい。また、図６（Ｂ）に示すように、空気貯留部１４０において隣り合う側壁に両端部が連結された補強部材１６０と、２つの長辺を形成する対向する側壁１４６ａ，１４６ｂに両端部が連結された補強部材１６０とを組み合わせてもよい。これらの態様でも、空気貯留部１４０において２つの長辺を形成している側壁１４６ａ，１４６ｂの振動を抑制できることから、空気貯留部１４０の変形や破損を抑制する効果が得られやすい。
また、空気貯留部１４０において２つの短辺を形成している対向する側壁１４６ｃ，１４６ｄに補強部材１６０の両端部が連結されていてもよい。

【0039】

図４に示す例では、空気貯留部１４０の下部において、空気貯留部１４０の外側に補強部材１６０が配置されているが、補強部材１６０は空気貯留部１４０の内側に配置されていてもよい。例えば、図７に示すように、図５の補強部材１６０の折り曲げられた両端部の外面、すなわち補強部材１６０の両方の側板部１６２，１６３の外面と、被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である空気貯留部１４０の胴部１４６において２つの長辺を形成している対向する側壁１４６ａ，１４６ｂの内面とがそれぞれ接するように、補強部材１６０の両端部が空気貯留部１４０の対向する側壁に連結されていてもよい。
補強部材１６０が空気貯留部１４０の内側に配置される場合、補強部材１６０は両端部の高さが異なるように斜めに設けられていてもよい。

【0040】

補強部材１６０は空気貯留部１４０の内側に配置される場合、空気貯留部１４０に変形や破損が生じることを抑制する効果がより高くなる点では、空気貯留部１４０の高さ方向における補強部材１６０の位置はできるだけ被処理水流入口１４０ａに近いことが好ましいが、被処理水流入口１４０ａから上方に離れた位置にあっていてもよい。
空気貯留部１４０の高さ方向における、空気貯留部１４０の内側に配置される補強部材１６０の下端と空気貯留部１４０の被処理水流入口１４０ａの開口面との距離Ｈ（図８）は、２００ｍｍ以下が好ましく、１００ｍｍ以下がより好ましく、５０ｍｍ以下がさらに好ましく、３０ｍｍ以下が特に好ましい。補強部材は空気貯留部の下部に設置されること（Ｈは略０ｍｍの時）が最も好ましい。

【0041】

図４に示す例では、空気貯留部１４０に２つの補強部材１６０が設けられているが、補強部材１６０の数は２つには限定されない。空気貯留部１４０に設ける補強部材１６０の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよく、例えば１～４個とすることができる。

【0042】

空気貯留部１４０の高さ方向において補強部材１６０を被処理水流入口１４０ａの開口面に投影したとき、被処理水流入口１４０ａの開口面の面積に対して１以上の補強部材１６０が占める合計面積の割合Ｐは、１％以上が好ましく、２％以上がより好ましく、３％以上がさらに好ましく、５％以上が特に好ましい。割合Ｐが前記下限値以上であれば、空気貯留部１４０に変形や破損が生じることを抑制する効果が得られやすい。また、割合Ｐは、５０％以下が好ましく、４５％以下がより好ましく、４０％以下がさらに好ましく、３０％以下が特に好ましい。割合Ｐが前記上限値以下であれば、被処理水中の汚泥は、空気貯留部１４０への出入りや循環が容易になる。割合Ｐの好ましい下限と上限は任意に組み合わせることができ、例えば１～５０％が好ましい。

【0043】

図４に示す例において、１以上の補強部材１６０を被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂに投影した状態を図９に示す。割合Ｐは、被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂの面積をＳ（ｍｍ^２）、被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂに投影した１以上の補強部材１６０の合計投影面の面積をＳ_Ａ（ｍｍ^２）としたとき、割合Ｐは下記式から算出される。
Ｐ＝（Ｓ_Ａ／Ａ）×１００
なお、図９に示す例ではＳ_Ａ＝Ｓ_Ａ１＋Ｓ_Ａ２である。

【0044】

被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である空気貯留部１４０の場合、空気貯留部１４０の高さ方向において補強部材１６０を被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂに投影したとき、被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂの長辺上における、被処理水流入口１４０ａの短辺の端と当該端に最も近い補強部材１６０との距離ｄ_Ａ（図９）は、１０００ｍｍ以下が好ましく、７００ｍｍ以下がより好ましく、６００ｍｍ以下がさらに好ましく、４００ｍｍ以下が特に好ましい。空気貯留部１４０において、側壁同士の接続部分は通常は溶接等で結合されており、構造的に弱くなりやすい部分であるが、距離ｄ_Ａが前記上限値以下であれば、側壁同士の接続部分に亀裂等の破損が生じることを抑制する効果が得られやすい。距離ｄ_Ａの下限は０ｍｍとすることができる。
距離ｄ_Ａは、換言すると、被処理水流入口１４０ａの開口面の長辺上における、短辺を形成している側壁と当該側壁に最も近い補強部材１６０との距離である。空気貯留部１４０においては、すべての距離ｄ_Ａが前記範囲を満たすように補強部材１６０が設けられることが好ましい。

【0045】

被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である空気貯留部１４０の場合、空気貯留部１４０の高さ方向において補強部材１６０を被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂに投影したとき、被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂの長辺上における、隣り合う補強部材１６０同士の距離ｄ_Ｂ（図９）は、１０００ｍｍ以下が好ましく、７００ｍｍ以下がより好ましく、６００ｍｍ以下がさらに好ましく、４００ｍｍ以下が特に好ましい。距離ｄ_Ｂが前記上限値以下であれば、空気貯留部１４０に変形や破損が生じることを抑制する効果が得られやすい。距離ｄ_Ｂの下限は０ｍｍとすることができる。
空気貯留部１４０においては、すべての距離ｄ_Ｂが前記範囲を満たすように補強部材１６０が設けられることが好ましい。

【0046】

図１０（Ａ）に示すように、被処理水流入口１４０ａの開口形状が長方形である空気貯留部１４０に対し、下方から見た場合に被処理水流入口１４０ａの開口面１４０ｂの短辺に対して傾斜するような補強部材１６０を設けてもよい。この場合も、割合Ｐ、距離ｄ_Ａ、距離ｄ_Ｂ（図１０（Ｂ））が前記した範囲内となるように補強部材１６０を設けることが好ましい。

【0047】

板状の補強部材１６０の厚さは、補強部材１６０の材質や運転条件によって適宜設計することができ、例えば０．５～１０ｍｍが好ましく、１～５ｍｍがより好ましい。

【0048】

補強部材１６０の材質は、特に限定されず、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスが挙げられる。なかでも、腐食しにくい点では、ステンレスが好ましい。

【0049】

（散気装置）
図２に示すように、散気装置１１２は、水平方向に延びる水平管１１６と、水平管１１６の長さ方向に間隔をあけて設けられ、水平管１１６から空気が分配される３つの分配部１１８と、水平方向に一列に並んで配置された６つのサイフォン式散気管１２０とを備えている。
各分配部１１８は、接続管部１１９を介して水平管１１６と接続されて、水平管１１６から下方に延びるように設けられている。６つのサイフォン式散気管１２０は、水平管１１６の下側に、それぞれの分配部１１８の両側に２つのサイフォン式散気管１２０が位置するように、水平管１１６の長さ方向に並んで設けられている。

【0050】

サイフォン式散気管１２０は、複数の板状部材を組み合わせてなる箱状の筐体である。サイフォン式散気管１２０は、図２、図１２、図１３、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、上板部１２０Ａと、２枚の側板部１２０Ｂと、２枚の側板部１２０Ｃと、底板部１２０Ｄと、第一仕切壁１２２と、第二仕切壁１２４と、を備えている。

【0051】

各サイフォン式散気管１２０を形成する２枚の側板部１２０Ｂと２枚の側板部１２０Ｃは、それぞれ矩形状であり、側板部１２０Ｂが側板部１２０Ｃよりも幅が広くなっている。各サイフォン式散気管１２０を形成する２枚の側板部１２０Ｂと２枚の側板部１２０Ｃは、側板部１２０Ｂの面同士が対向し、側板部１２０Ｃの面同士が対向するように、それぞれ上板部１２０Ａの下面から下方に延びるように設けられている。２枚の側板部１２０Ｂと２枚の側板部１２０Ｃとで、断面長方形状の四角筒が形成されている。各サイフォン式散気管１２０においては、側板部１２０Ｂの面方向が水平管１１６の長さ方向と平行になっている。

【0052】

散気装置１１２では、６つのサイフォン式散気管１２０の上板部１２０Ａが一枚の平板で一体に形成され、６つのサイフォン式散気管１２０の両側の側板部１１８Ｂがそれぞれ一枚の平板で一体に形成されている。６つのサイフォン式散気管１２０は、隣り合うサイフォン式散気管１２０の互いの側板部１２０Ｃの面が向かい合うように連なっている。

【0053】

平面視で各上板部１２０Ａにおける水平管１１６から遠い側の側板部１２０Ｂ寄りの部分には、その側板部１２０Ｂに沿うように延びる長方形状の散気穴１２６が形成されている。
底板部１２０Ｄは、散気穴１２６が形成されている側の側板部１２０Ｂの下端寄りの部分から内側に延びるように設けられている。側板部１２０Ｃからの底板部１２０Ｄの面方向の長さは、上板部１２０Ａよりも短くなっている。底板部１２０Ｄにより、２枚の側板部１２０Ｂと２枚の側板部１２０Ｃで形成された四角筒の下方の開口部分のほぼ半分が塞がれ、前記開口部分における底板部１２０Ｄで塞がれていない部分が処理水流入部１２７となっている。

【0054】

第一仕切壁１２２は、正面視形状が矩形状であり、散気穴１２６を挟んで側板部１２０Ｂと互いの面が向かい合うようにして、上板部１２０Ａから下方に延びるように設けられている。第一仕切壁１２２の下端１２２ａは底板部１２０Ｄから離間している。処理水流入部１２７は、第一仕切壁１２２の下端１２２ａよりも下方に位置している。

【0055】

第二仕切壁１２４は、底板部１２０Ｄにおける第一仕切壁１２２の散気穴１２６とは反対側に位置する端部から上方に延びるように設けられている。第一仕切壁１２２と第二仕切壁１２４とは互いの面が対向している。第二仕切壁１２４の上端１２４ａは上板部１２０Ａから離間している。第二仕切壁１２４の上端１２４ａは、第一仕切壁１２２の下端１２２ａよりも上方に位置している。

【0056】

サイフォン式散気管１２０の内部には、サイフォン室１２８が形成されている。サイフォン室１２８は、空気を貯留する部分である。サイフォン室１２８は、サイフォン式散気管１２０内の第一仕切壁１２２よりも処理水流入部１２７側における、第二仕切壁１２４の上端１２４ａから第一仕切壁１２２の下端１２２ａまでの高さを有する空間を指す。サイフォン室１２８は、第二仕切壁１２４により第一サイフォン室１２８Ａと第二サイフォン室１２８Ｂとに区切られている。

【0057】

第一サイフォン室１２８Ａの上方、及び第二サイフォン室１２８Ｂの上方は、連通部１２５で連通されている。サイフォン式散気管１２０内の第二サイフォン室１２８Ｂから散気穴１２６までの部分が経路１２３となっている。
サイフォン式散気管１２０においては、処理水流入部１２７から散気穴１２６へ向かう被処理水の流れを想定したときの処理水流入部１２７側を「上流」とし、散気穴１２６側を「下流」とする。

【0058】

サイフォン式散気管１２０の材質は、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル樹脂（ＰＰＥ）、ポリフェニレンスルファイド樹脂（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリスルフォン樹脂（ＰＳｆ）、ポリエーテルスルフォン樹脂（ＰＥＳ）が挙げられる。サイフォン式散気管１２０の材質は、１種であってもよく、２種以上の組み合わせであってもよい。また、ステンレス（ＳＵＳ３０４系、ＳＵＳ３１６系）等の金属製であってもよい。

【0059】

水平管１１６の流路断面積は、接続管部１１９の流路断面積よりも大きい。水平管１１６の形状は、特に限定されず、円筒状、多角筒状等が挙げられる。例えば、水平管１１６の断面形状が円形である場合、水平管１１６の内径は、１０ｍｍ以上が好ましい。

【0060】

水平管１１６の流路断面積は、１００ｍｍ^２以上が好ましく、３００ｍｍ^２以上２０００ｍｍ^２以下がより好ましい。水平管１１６の流路断面積が前記範囲の下限値以上であれば、水平管１１６内が汚泥で閉塞しにくい。水平管１１６の流路断面積が前記範囲の上限値以下であれば、散気装置１１２がコンパクトとなる。
なお、水平管１１６の流路断面積は、水平管１１６を水平管１１６の長さ方向に垂直な方向（鉛直方向）に切断したときの流路断面の面積の最小値である。

【0061】

水平管１１６としては、特に限定されず、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素系樹脂、ナイロン、ポリウレタン等の樹脂製の配管やチューブ、ステンレス（ＳＵＳ３０４系、ＳＵＳ３１６系）等の金属製配管が挙げられる。水平管１１６の材質は、１種であってもよく、２種以上の組み合わせであってもよい。

【0062】

この例の分配部１１８は、両隣のサイフォン式散気管１２０における対向する２枚の側板部１２０Ｃと、それら側板部１２０Ｃの端部同士を繋ぐように設けられた２枚の側板部１３０と、２枚の側板部１２０Ｃ及び２枚の側板部１３０からなる四角筒の上側の開口端を塞ぐように設けられた天板部１３２とで形成された筒状の部分である。
この例の分配部１１８は、両隣のサイフォン式散気管１２０と側板部１２０Ｃを共有している。また、分配部１１８を形成する一対の側板部１３０及び天板部１３２は、隣り合うサイフォン式散気管１２０と一体になっている。

【0063】

分配部１１８の水平管１１６と反対側には開口部１１８ａが形成されている。開口部１１８ａは、分配部１１８の下端の開口端と、分配部１１８におけるサイフォン式散気管１２０と共有している側板部１２０Ｃの下端部に形成された切欠部１３４とからなる。分配部１１８の開口部１１８ａは、サイフォン式散気管１２０に空気を供給する空気供給口として機能する。

【0064】

分配部１１８の材質は、特に限定されず、例えば、サイフォン式散気管１２０で挙げたものと同じものが挙げられる。分配部１１８の材質は、１種であってもよく、２種以上の組み合わせであってもよい。

【0065】

分配部１１８の流路断面積は、３００ｍｍ^２以上が好ましく、５００ｍｍ^２以上３０００ｍｍ^２以下がより好ましい。分配部１１８の流路断面積が前記範囲の下限値以上であれば、分配部１１８内が汚泥で閉塞しにくい。分配部１１８の流路断面積が前記範囲の上限値以下であれば、散気装置１１２がコンパクトとなる。
なお、分配部１１８の流路断面積は、分配部１１８を分配部１１８内の流路の長さ方向に垂直な方向（水平方向）に切断したときの流路断面の面積の最小値である。

【0066】

水平管１１６と分配部１１８とは、水平管１１６内の流路と分配部１１８内の流路が繋がるように、分配部１１８よりも流路断面積が小さい接続管部１１９を介して接続されている。
接続管部１１９の形状は、特に限定されず、円筒状、多角筒状等が挙げられる。

【0067】

接続管部１１９の流路断面積は、２０ｍｍ^２以上３５０ｍｍ^２以下が好ましく、２８ｍｍ^２以上２００ｍｍ^２以下がより好ましく、３５ｍｍ^２以上１００ｍｍ^２以下がさらに好ましく、４０ｍｍ^２以上６０ｍｍ^２以下が特に好ましい。接続管部１１９の流路断面積が前記範囲の下限値以上であれば、接続管部１１９内が汚泥で閉塞しにくい。接続管部１１９の流路断面積が前記範囲の上限値以下であれば、各サイフォン式散気管１２０に空気が均等に分配されやすくなる。
なお、接続管部１１９の流路断面積は、接続管部１１９を接続管部１１９内の流路の長さ方向に垂直な方向に切断したときの流路断面の面積の最小値である。接続管部１１９は、少なくとも一部の流路断面の面積が２０ｍｍ^２以上３５０ｍｍ^２以下であることが好ましい。

【0068】

接続管部１１９の材質は、特に限定されず、例えば、水平管１１６で挙げたものと同じものが挙げられる。接続管部１１９の材質は、１種であってもよく、２種以上の組み合わせであってもよい。

【0069】

散気装置１１２においては、このように交互に並ぶサイフォン式散気管１２０と各分配部１１８が一体になっている。このような態様の散気装置１１２は、分配部１１８の開口部１１８ａの上下方向の位置合わせや、各サイフォン式散気管１２０の上下方向の位置合わせが不要になるため、各サイフォン式散気管１２０から均等に散気させることが容易になる。また、散気装置１１２の組み立て作業が容易になるうえ、部品点数が減らせるためコスト的にも有利である。

【0070】

散気装置１１２では、各サイフォン式散気管１２０が水平管１１６の下側に設けられている。水平管１１６が各サイフォン式散気管１２０よりも上方に位置することで、各分配部１１８の開口部１１８ａから各サイフォン式散気管１２０に均等に空気を供給できるため、各サイフォン式散気管１２０から均等に散気させることができる。また、水平管の上側に部材が存在する散気装置を用いる場合に比べて、ＭＢＲ装置１００の高さをより低くできるため、ＭＢＲ装置１００がコンパクトになる。

【0071】

散気装置１１２は、膜分離槽２１を平面視したときに、膜モジュール２２における隣り合う分離膜の間と各サイフォン式散気管１２０の散気穴１２６とが重なり合う位置に設けられていることが好ましい。なお、散気装置１１２は、膜分離槽２１を平面視したときに、各サイフォン式散気管１２０の散気穴１２６が膜モジュール２２と交差するように設けられていてもよい。

【0072】

ヘッダー１１４の送気部１４４と散気装置１１２の水平管１１６は連結管１５０で連結されている。連結管１５０は、可撓性を有していることが好ましい。これにより、運転時に散気装置１１２やヘッダー１１４が振動した場合でも、その振動が連結管１５０で吸収されて緩和されるため、散気装置１１２やヘッダー１１４に損傷が生じにくくなる。
なお、「連結管が可撓性を有する」とは、最小曲げ半径１０００ｍｍ以下であることを意味する。

【0073】

可撓性を有する連結管１５０の材質としては、連結管１５０が可撓性を有する管となる範囲であればよく、例えば、ＰＶＣホース、シリコーンホース、フッ素ホースが挙げられる。連結管１５０の材質は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。

【0074】

連結管１５０の流路断面積は、１００ｍｍ^２以上が好ましく、３００ｍｍ^２以上２０００ｍｍ^２以下がより好ましい。連結管１５０の流路断面積が前記範囲の下限値以上であれば、連結管１５０が汚泥で閉塞しにくい。連結管１５０の流路断面積が前記範囲の上限値以下であれば、散気装置１１２がコンパクトとなる。
なお、連結管１５０の流路断面積は、連結管１５０を連結管１５０内の流路の長さ方向に垂直な方向に切断したときの流路断面の面積の最小値である。

【0075】

ヘッダー１１４における給気部１４２の給気口１４２ａは、散気装置１１２における分配部１１８の開口部１１８ａよりも上側に位置している。水平管から下方に延びる分配部が設けられた態様の散気装置を備える場合、ヘッダーの給気部の給気口の高さ方向の位置が分配部の開口部の位置と同じか、それよりも上側であることが好ましい。これにより、運転を停止した際に空気貯留部内における水面の上昇が給気部の給気口に達したところで止まるため、ヘッダーから散気装置への汚泥の侵入を抑制する効果が十分に得られやすくなる。

【0076】

ヘッダー１１４における給気部１４２の給気口１４２ａは、散気装置１１２の接続管部１１９の下端１１９ａよりも下側に位置している。このように、本発明では、水平管と分配部が、分配部よりも流路断面積が小さい接続管部で接続されている態様の散気装置を備える場合、ヘッダーの給気部の給気口が接続管部の下端よりも上側に位置していることが好ましい。これにより、接続管部に汚泥が詰まることを抑制しやすい。

【0077】

（作用機構）
以下、ヘッダー付散気装置１１０の作用機構について説明する。
運転開始前においては、図１４（Ａ）に示すように、サイフォン式散気管１２０内におけるサイフォン室１２８、連通部１２５及び経路１２３は汚泥含有処理水Ｂ（被処理水）で満たされている。ブロア１１５から配管１１３を通じて送気し、図１６（Ａ）に示すように、給気部１４２から空気貯留部１４０内に空気Ａを送り込む。ヘッダー１１４では空気貯留部１４０内で空気Ａが一時的に貯留されて水面Ｓ１を押し下げつつ、空気Ａの一部が送気部１４４から連結管１５０を通じて散気装置１１２の水平管１１６へと送られる。

【0078】

水平管１１６に送られた空気は各分配部１１８に分配され、分配部１１８の開口部１１８ａを通じて処理水流入部１２７から各サイフォン式散気管１２０に送られる。このようにサイフォン式散気管１２０に空気Ａが連続的に供給されると、図１４（Ｂ）に示すように、サイフォン室１２８内の汚泥含有処理水Ｂが散気穴１２６や処理水流入部１２７から押し出されて、サイフォン室１２８の液面Ｓ２が次第に降下する。

【0079】

さらに空気Ａを供給し続け、液面Ｓ２の高さが第一仕切壁１２２の下端１２２ａよりも低くなると、図１５（Ａ）に示すように、経路１２３内と第一サイフォン室１２８Ａとの２つの気液界面高さの差によって空気Ａが経路１２３に移動し、散気穴１２６から一挙に放出されて気泡２００を形成する。散気穴１２６から散気されると、図１５（Ｂ）に示すように、処理水流入部１２７から汚泥含有処理水Ｂが流入することで、液面Ｓ２の高さは第二仕切壁１２４の上端１２４ａ付近まで上昇する。そして、図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）の状態が繰り返されることで、間欠的に曝気される。

【0080】

ヘッダー１１４において予め設定されている量を超える空気Ａを供給した場合、ヘッダー１１４では空気貯留部１４０内の水面Ｓ１が過度に押し下がり、被処理水流入口１４０ａから空気Ａが吹き出て気泡が発生し得る。しかし、実施形態に係るヘッダー付散気装置１１０では、ヘッダー１１４の空気貯留部１４０に補強部材１６０が設けられているため、空気Ａの過度な供給によって被処理水流入口１４０ａから空気Ａが吹き出たとしても、空気貯留部１４０の側壁１６４ａ，１６４ｂが大きく振動することが抑制される。その結果、空気貯留部１４０に変形や破損が生じることが抑制されることで、より安定な運転が可能となる。

【0081】

運転を停止すると、通常はブロア１１５近傍の気密性が高くないことから、空気貯留部１４０内の空気Ａが給気部１４２から逆流し、図１６（Ｂ）に示すように、空気貯留部１４０内に溜まった空気Ａが給気部１４２から逆流しつつ、下端の被処理水流入口１４０ａから汚泥含有処理水Ｂ（被処理水）が流入して空気貯留部１４０内の水面Ｓ１が上昇する。そして、給気部１４２の給気口１４２ａが水面Ｓ１で塞がれたところで水面Ｓ１の上昇が止まり、空気貯留部１４０内における給気部１４２の給気口１４２ａよりも上側の部分と、散気装置１１２の内部は空気Ａが溜まったままの状態となる。これにより、運転の停止と再開を繰り返しても、汚泥が送気部１４４から散気装置１１２に浸入することが抑制される。そのため、運転を再開したときでも、送気部１４４から汚泥が散気装置１１２に侵入しにくくなることから、水平管１１６等が乾燥汚泥で詰まることが抑制される。

【0082】

〔水処理方法〕
以下、前記した水処理装置１０００を用いた水処理方法について説明する。本実施形態の水処理方法は、活性汚泥を用いて原水を活性汚泥処理する活性汚泥処理工程と、活性汚泥処理工程で得られた汚泥含有処理水を膜分離する膜分離工程と、を有している。

【0083】

（活性汚泥処理工程）
水処理装置１０００による水処理方法では、工場や家庭等から排出された工業廃水や生活廃水等の廃水（原水）を第一の流路１２を通じて活性汚泥処理槽１１に流入させ、活性汚泥処理槽１１で活性汚泥処理し、生物処理水とする。処理後の汚泥含有処理水（被処理水）は、第二の流路１３を通じて膜分離槽２１に流入させる。

【0084】

（膜分離工程）
膜分離槽２１では、ＭＢＲ装置１００の膜モジュール２２により、活性汚泥及び生物処理水を含む汚泥含有処理水（被処理水）を膜分離処理する。膜分離処理中においては、ヘッダー付散気装置１１０により曝気を行う。

【0085】

汚泥含有処理水Ｂの一部は、汚泥返送手段３０によって膜分離槽２１から活性汚泥処理槽１１に返送する。膜モジュール２２により汚泥含有処理水Ｂを膜分離した後の処理水は、第三の流路３３を通じて処理水槽４１に送って貯留する。処理水槽４１で貯留する処理水は、工業用水として再利用したり、河川等に放流したりすることができる。

【0086】

なお、水処理方法は、活性汚泥処理槽１１の中にＭＢＲ装置１００が設けられた水処理装置を用いて、活性汚泥処理工程と膜分離工程とを同時に行ってもよい。

【0087】

なお、本発明のヘッダー付散気装置は、前記したヘッダー付散気装置１１０には限定されない。
図１１に示すように、補強部材１６０は、基板部１６１の幅方向の一方の側端部から、側板部１６２，１６３とは反対側に垂直に立ち上がる側板部１６４がさらに設けられた形状であってもよい。図１１に示す例の補強部材１６０は、図５に示す例の補強部材１６０に比べて強度がより高く、空気貯留部１４０の変形や破損を抑制する効果が得られやすくなる。
ヘッダー１１４において、補強部材１６０は水平方向に対して斜めに傾斜して設けられていてもよい。
また、補強部材は板状には限定されず、棒状であってもよい。

【0088】

ヘッダーの送気部と散気装置の水平管とが、金属製の配管等の可撓性を有しない連結管で連結されたヘッダー付散気装置であってもよい。この場合、送気部と連結管が同一の材質で一体に形成されていてもよい。
ヘッダーが備える給気部及び送気部の数は、１つには限定されない。例えば、１つの給気部と、２つ以上の送気部を有するヘッダーを備え、前記ヘッダーから２つ以上の散気装置に空気を送るヘッダー付散気装置であってもよい。

【0089】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１００…膜分離活性汚泥装置、１１０…ヘッダー付散気装置、１１２…散気装置、１１４…ヘッダー、１１５…ブロア、１１６…水平管、１１８…分配部、１１８ａ…開口部、１１９…接続管部、１２０…サイフォン式散気管、１４０…空気貯留部、１４０ａ…被処理水流入口、１４２…給気部、１４２ａ…給気口、１４４…送気部、１４４ａ…送気口、１４６…胴部、１４６ａ～１４６ｄ…側壁、１４８…上板部、１５０…連結管、１６０…補強部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】