专利名称：潜水式生物过滤净化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种潜水式生物过滤净化装置，尤指一种沉置在水面下并具有特
定角度软性生物接触滤材及沉降区结构的潜水式生物过滤净化装置。
背景技术：
传统的生物接触氧化法(Biological Contract Stabilization)应用在污水处理 已有多年历史，但是陆上型生物接触氧化法除了无法抵抗低温外，同时因为进水停止而造 成生物膜干燥死亡，另外一个缺点是当曝气量不良时，容易产生臭味而造成蚊蝇滋生的困 扰，因为如此生物接触氧化法开始发展成潜水式生物接触氧化法(Submerged Biological Contract Stabilization)，至今该处理方法仍被大量应用。 另外，传统的生物氧化塘(Biological Aerated Lagoon)应用在生活污水的处 理上已经有超过百年历史，经过多年来的改良，除了在曝气系统(Aerator)及水体搅拌 (Mixing)上施以改进外，并没有太大的突破性发展，生物氧化塘由于没有污泥回流(Sludge recycling)的功能，因此生物污泥(MixLiquor Suspended Solid, MISS)的浓度最多只能 达到500mg/l左右，因此传统生物氧化塘需要很大的用地面积(因为停留时间需达10 30 天)，另外生物氧化塘的生物污泥(MISS)也会因为四季水温的变化造成沉降性(Settling) 不良的情形，导致排放水质中悬浮固体(Suspended solid)超标的情形，也因此造成处理效 果不显著。 因此，如何发明出一种潜水式生物过滤净化装置，以使污水处理技术达到运行方 式简单、节省用电量、过滤效果稳定、污染物去除效率提升及操作弹性大等效果，将是本实
用新型所欲积极公开之处。
发明内容有鉴于上述现有技术的缺憾，发明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克 服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种潜水式生物过滤净化装置，以期达 到运行方式简单、节省用电量、过滤效果稳定、污染物去除效率提升及操作弹性大等目的。 本实用新型的主要目的在提供一种潜水式生物过滤净化装置，其借着包含有沉降 区、过滤区及曝气单元的结构设计，致使该潜水式生物过滤净化装置可以沉置在生物氧化 塘中结合应用，进而达到污水处理运行方式简单、节省用电量、过滤效果稳定、污染物去除 效率提升及操作弹性大等目的。 为达上述目的，本实用新型潜水式生物过滤净化装置的实施内容包含有一沉降 区，该沉降区为上、下端及两侧镂空的立体空间；一个或一个以上分别结合在该沉降区两侧 的过滤区，各该过滤区为完全镂空的立体空间，各该过滤区结合有多数个软性生物接触滤 材(Soft contact media);及一个或一个以上结合在各该过滤区底部的曝气单元(Bubble aeration unit)。 借此，本实用新型一种潜水式生物过滤净化装置，可利用该软性生物接触滤材提供生物膜稳定成长，该曝气单元产生气泡引导污水往软性生物接触滤材流动，使生物膜吸 附污水的有机物质，再利用软性生物接触滤材的特定角度使污水自然的往沉降区两侧扩散 及再循环，借此使净化的水在该沉降区再沉降悬浮固体，达成污水净化功能；而且净化的水 可以在该沉降区再沉降悬浮固体，然后排出沉降区，使本实用新型潜水式生物过滤净化装 置达成运行方式简单、节省用电量、过滤效果稳定、污染物去除效率提升及操作弹性大等效 果。
图1为本实用新型较佳具体实施例的组合立体图。 图2为本实用新型较佳具体实施例的应用状态立体示意图。 图3为本实用新型较佳具体实施例的应用状态后视示意图。 图4为本实用新型较佳具体实施例的应用状态剖面示意图。主要组件符号说明1....沉降区11...前面挡板12...后面挡板13...出水口14...水管2....过滤区21...软性生物接触滤材3....曝气单元31...曝气管32...进气口33...气泡产生部4....输气管5....浮筒6....刚性杆体7....缺氧层8....兼氧层
具体实施方式为充分了解本实用新型的目的、特征及功效，兹借由下述具体的实施例，并配合所 附的图式，对本实用新型做一详细说明，说明如后 参阅图1及图3所示，本实用新型潜水式生物过滤净化装置，其较佳的具体实施例 包含一沉降区l，一个或一个以上分别结合在该沉降区1两侧的过滤区2，以及一个或一个 以上结合在各过滤区2底部的曝气单元3所组成，其中 沉降区1，如图1及图3所示，其为上、下端及两侧镂空的矩形或其它形状的立体空 间，并分别设有一前面挡板11及一后面挡板12，该后面挡板12近上端设有一出水口 13，该 出水口 13连接有一水管14 ;[0033] 过滤区2，如图1及图3所示，各该过滤区2为周围完全镂空的矩形或其它形状的 立体空间，各该过滤区2结合有多数个软性生物接触滤材21 (Soft contact media)，该软性 生物接触滤材21不限于特定形式，唯使各该软性生物接触滤材21呈一定斜角结合在各该 过滤区2之中；其中，较佳的实施例更包含该软性生物接触滤材21 —端结合在该过滤区2 内侧面的低点，另一端结合在过滤区2外侧面的高点，使该软性生物接触滤材21倾斜的底 面朝向整个潜水式生物过滤净化装置的两侧； 曝气单元3 (Bubble aeration unit)，如图1及图3所示，其可为一个或一个以上 结合在该过滤区2底部的曝气管31，该曝气管31具有一进气口 32及一气泡产生部33，可 从该进气口 32连接一输气管4，并使该输气管4连接在一外部的空气泵浦；如图所示，本 实用新型较佳的实施例更包含该曝气单元3为两个结合在该过滤区2底部的曝气管31，其 具有一相对的大气泡曝气管，及一相对的小气泡曝气管，该大气泡曝气管结合在该过滤区2 底部的近外侧，该小气泡曝气管结合在该过滤区2底部的近内侧，因此所产生的细小气泡 可以跟随大气泡的方向上升及移动，借此组成本实用新型潜水式生物过滤净化装置。 复如图1及图3所示，本实用新型潜水式生物过滤净化装置，较佳的具体实施例更 包含上述该沉降区1及过滤区2可以采用刚性杆体6 (例如钢条等)连接组成所述的矩形 或其它形状的立体空间。而刚性杆体6最上端可以结合有一个或一个以上的浮筒5，借该浮 筒5使整个潜水式生物过滤净化装置可以沉置在生物氧化塘的水面下。 本实用新型潜水式生物过滤净化装置应用实施时，如图2及图3所示，可以与生物 氧化塘弹性结合应用，依实际需求使一个或多个潜水式生物过滤净化装置沉置在污水水面 下，并利用所述该浮筒5保持浮性，再从该输气管4输入空气至曝气单元3 (曝气管31)，即 可产生上升的大气泡及细小气泡，使气泡同步带动污水上升到该软性生物接触滤材21。因 此，借由本实用新型该曝气单元3 (曝气管31)的曝气量分配，以及软性生物接触滤材21设 计，一方面可使生物膜(Biological film)(菌类及藻类生物)在该软性生物接触滤材21 上更加稳定成长，增进过滤污水悬浮固体(Suspendedsolid)及有机物质的效果；另一方面 可以在不增加额外动力条件下，借由该曝气单元3 (曝气管31)产生自然上升的气泡，使气 泡引导污水往该软性生物接触滤材21流动，并使生物膜(Biological film)吸附或去除污 水的悬浮固体及有机物质，同时利用该软性生物接触滤材21的特定角度使上升气泡及污 水自然的往沉降区l两侧扩散，并且形成再循环作用(如箭头所示)，借此增进整个生物氧 化塘的污染物吸附、过滤、去除及扰动效果。另者，当上升气泡接触到该软性生物接触滤材 21时，可以提高氧传效率(0xygentransfer effciency)，同时借由气泡及水流的扰动及冲 刷作用，使该软性生物接触滤材21上老化的生物膜剥落及沉降，让生物膜再稳定成长，借 此保持生物膜的活性，解决现有滤材阻塞的问题；而且净化后的水可以在该沉降区1再沉 降悬浮固体，然后从出水口 13及水管14排出该沉降区l，借此持续地完成污水净化处理。 又，如图4所示，本实用新型该过滤区2的软性生物接触滤材21的接触表面积 (Contact area)，将可以产生足够的生物膜来负荷吸附或去除污水中的污染物及有机物 质，同时利用该生物氧化塘中的活性污泥(Activatedsludge)也可以扮演污染物及有机物 质吸附或去除的角色，再加上生物膜可以有效将污水中的氨氮气(NH4-N)氧化成为硝酸 盐(N0》，借此达成除氮效果(Nitrification);而且在该生物氧化塘的底部会有一缺氧层 7 (Anaerobic)及一兼氧层8 (Anoxic zone)，该缺氧层7及兼氧层8是生物处理法当中去除氮(De-Nitrification)将硝酸盐(N03)转换成氮气(N2)的最理想条件。 如上所述，本实用新型完全符合专利三要件新颖性、进步性和产业上的可利用
性。以新颖性和进步性而言，本实用新型借着包含有沉降区、过滤区及曝气单元的结构设
计，致使该潜水式生物过滤净化装置可以沉置在生物氧化塘中结合应用，进而达到污水处
理运行方式简单、节省用电量、过滤效果稳定、污染物去除效率提升及操作弹性大等效用。
就产业上的可利用性而言，利用本实用新型所衍生的产品，当可充分满足目前市场的需求。 本实用新型在上文中已以较佳实施例揭露，然而熟悉本领域的技术人员者应理解
的是，该实施例仅用于描绘本实用新型，而不应解读为限制本实用新型的范围。应注意的
是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本实用新型的范畴内。因此，本实
用新型的保护范围当以下文的权利要求范围所界定者为准。
权利要求一种潜水式生物过滤净化装置，其特征在于该潜水式生物过滤净化装置包含有一沉降区，该沉降区为上、下端及两侧镂空的立体空间；一个或一个以上分别结合在该沉降区两侧的过滤区，各该过滤区为完全镂空的立体空间，各该过滤区结合有多数个软性生物接触滤材；及一个或一个以上结合在各该过滤区底部的曝气单元。
2. 如权利要求1所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该软性生物接触滤材呈 一定斜角结合在各该过滤区。
3. 如权利要求2所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该软性生物接触滤材一 端结合在过滤区内侧面的低点，另一端结合在过滤区外侧面的高点，使该软性生物接触滤 材倾斜的底面朝向潜水式生物过滤净化装置的两侧。
4. 如权利要求1所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该曝气单元为一个或一 个以上结合在该过滤区底部的曝气管。
5. 如权利要求1所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该曝气单元为两个结合 在该过滤区底部的曝气管，包含一相对的大气泡曝气管，及一相对的小气泡曝气管，该大气 泡曝气管结合在该过滤区底部的近外侧，该小气泡曝气管结合在该过滤区底部的近内侧。
6. 如权利要求1所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该沉降区分别设有一前 面挡板及一后面挡板，该后面挡板设有一出水口 。
7. 如权利要求6所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该出水口连接有一水管。
8. 如权利要求1所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该沉降区及过滤区为矩 形的立体空间。
9. 如权利要求8所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该沉降区及过滤区为刚 性杆体连接组成该矩形的立体空间。
10. 如权利要求9所述潜水式生物过滤净化装置，其特征在于，该刚性杆体的最上端结 合有一个或一个以上的浮筒。
专利摘要本实用新型提供一种潜水式生物过滤净化装置，其包含有一沉降区，该沉降区为上、下端及两侧镂空的立体空间；一个或一个以上位在该沉降区两侧的过滤区，各该过滤区为完全镂空的立体空间，各该过滤区结合有多数个软性生物接触滤材；及一个或一个以上结合在各该过滤区底部的曝气单元。借此，本实用新型的潜水式生物过滤净化装置，可利用该软性生物接触滤材提供生物膜稳定成长，该曝气单元产生气泡引导污水往软性生物接触滤材流动，使生物膜吸附污水的有机物质，再利用软性生物接触滤材的特定角度使污水自然的往沉降区两侧扩散及再循环，借此使净化后的水在该沉降区再沉降悬浮固体，达成污水净化功能。
文档编号C02F3/12GK201495133SQ200920173939
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者林俊男 申请人:林俊男