[发明专利]生物过滤装置

说明书

本发明涉及在水的净化、精制处理中，用微生物对一次处理水或二次处理水即原水(被处理水)同时地进行有机不纯物的分解和过滤的生物过滤装置。

现有技术中，例如日本特公昭57-37399号公报揭示的生物过滤装置中，采用将附着着微生物的粒状载体作为固定床的生物过滤槽，从生物过滤槽上部导入一次净化处理完毕的二次处理用原水，导入的二次处理用原水在重力作用下向下部移动，同时从生物过滤槽下部扩散空气，该空气一边朝上述二次处理用原水的移动方向相反的方向即向上部移动、一边利用好气性微生物的作用将水净化，并且过滤固体成分，只排出净化完毕的液体。另外，当固定床的压力损失变高时等，从生物过滤槽的下部供给水或空气，进行逆清洗。

该现有的生物过滤装置中，粒状载体是采用活性炭(纯比重：1.15～1.28)、无烟煤(纯比重：1.4～1.6)、烧结粘土(纯比重：1.1～1.5)等的纯比重为1.1～1.6左右的炭素质材料或无机质材料。

但是，上述的处理二次处理用原水的生物过滤装置中，充填在生物过滤槽内的粒状载体是粒径为2～6mm左右的实心粒子，充填层中的粒状载体相互间的通过水空间小，不能充分发挥净化处理能力，而且，用于使付着在粒状载体上的微生物生长的散气空气的通气空间小，因此，压力损失增大。

另外，上述现有的使用粒状载体的生物过滤装置中，持续运转后，由于微生物和分解物等付着在粒状载体上，通水空间减小，所以，为了确保必要的通水空间，要与被处理水平常的流动方向逆向地流过清洗用空气(逆洗用空气)和清洗用水(逆洗用水)，定期频繁地进行粒状载体的清洗即所谓的逆洗。但是，上述现有的生物过滤装置中，逆洗用水的需要量多(通常40～60m³/m²·h)，逆洗用空气的用量也多(通常50～60m³/m²·h)。

本发明的目的是提供一种生物过滤装置，根据该生物过滤装置，

(1)可扩大充填了进行生物净化处理的载体粒子充填层的通水空间和通气空间，减少生物过滤装置中的压力损失，逆洗时减少逆洗用水和逆洗用空气量，减低逆洗泵的动力，结果，可减少逆洗次数。

(2)提高微生物对进行生物净化处理的载体粒子表面的付着性，提高处理后的水质。

本发明的生物过滤装置包括：原水导入部、生物过滤部、支承部和集水部；

该原水导入部用于导入被处理水即原水；

该生物过滤部配置在上述原水导入部的下部，对上述原水进行生物净化、精制、过滤处理，以得到处理完毕水；

该支承部配置在上述生物过滤部的下部，支承上述生物过滤部，并且具有液体及气体的透过性；

集水部配置在上述支承部的下部，用于集中上述处理完毕水；

上述生物过滤部中含有纯比重为1.01g/ml以上、1.2g/ml以下、最好是1.01g/ml以上、1.1g/ml以下的树脂制中空载体粒子充填层。

本发明生物过滤装置中采用的上述中空载体粒子，并不限定于只由树脂(塑料)制成的中空载粒子，最好由树脂和从无机物及有机物中选择出的比重调节用添加材的混合物形成。该比重调节用添加材，最好从纸浆、废塑料、沸石硫酸钡及熟石灰中选择。

本发明生物过滤装置中采用的上述中空载体粒子，最好采用外径为0.5mm～10mm，外径与长度之比(长宽比)为1∶0.5～3，壁厚为0.1mm～3mm的筒状载体粒子。

这样的本发明生物过滤装置中，通过采用上述构造，具有以下效果。

(1)本发明生物过滤装置中采用的中空载体粒子是树脂制，所以可容易地得到具有所需形状和上述范围内纯比重的中空载体粒子。由于该中空载体粒子内部是中空的，所以，该中空载体粒子充填层比实心载体粒子充填层的空隙率大，充填密度也小，因此，整个装置轻量化。

(2)由于中空形载体粒子的比表面积大，所以微生物付着量大，提高生物净化及过滤能力。

(3)付着在中空形载体粒子的中空内部的微生物能稳定地付着量，在逆洗时其流失极少，所以，具有稳定的生物保持能力。

(4)中空载体粒子充填层的空隙率高，通水空间和通气空间大，所以，通水时的压力损失小。例如，采用外径4mm、内径3mm、长度4mm、纯比重1.01g/ml以上、1.2g/ml以下的圆筒形载体粒子时，与采用粒径为3mm的实心球形载体粒子时相比，在大致同一通水条件下，通水时的压力损失小1/2～1/5，另外，通气时的压力损失也同样小。