CN1152833C

CN1152833C - 污水净化装置

Info

Publication number: CN1152833C
Application number: CNB018008321A
Authority: CN
Inventors: �Ա��һ; 冈本良一; ֮; 小紫雅之; 仁木启文
Original assignee: Eiwa Land Environment Co Ltd
Current assignee: Eiwa Land Environment Co Ltd
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: EP1435340A4; DE60139159D1; CA2390978A1; CN1366510A; WO2003033420A1; EP1435340B1; US6808622B2; JPWO2003033420A1; ATE435189T1; CA2390978C; JP3659591B2; AU2001294234B2; EP1435340A2; WO2003033420A9; US20030132148A1

Abstract

本发明涉及一种用于净化厕所(3)排放出的污水的污水净化装置，包括沉淀分离室、置于该沉淀分离室的下游一侧的贝壳接触式曝气室以及置于该贝壳接触式曝气室的下游一侧的沉淀过滤室，该贝壳接触式曝气室充填有由贝壳构成接触材料，对引入到该贝壳接触式曝气室的污水进行净化，其特征是，上述接触材料使用至少已除去内侧面珍珠层的贝壳。本发明的污水净化装置无需任何准备时间即可进入使用状态，并能有效地净化污水。

Description

污水净化装置

技术领域

本发明涉及一种污水净化装置，能对厕所排放出的屎尿等所形成的污水进行快速及高度的净化处理。

背景技术

以前，如特开平9-37996号公报所示，将牡蛎壳作为接触材料，通过曝气处理室对污水进行曝气处理，使厕所排放出的屎尿等所形成的污水得到高度的净化处理，并将此净化水作为抽水马桶的冲洗用水进行再利用的高度净化处理槽已为人所知。此高度净化处理槽，由于包括具有牡蛎壳构成的接触材料的曝气处理室，因此，具有通过此牡蛎壳溶出的碳酸钙，可对酸化的污水进行中和处理使其变为中性，并且利用牡蛎壳的表面能对污水进行有效的曝气处理使之分解净化的优点。

但是，上述高度净化处理槽的曝气室中所配置的接触材料，如果使用牡蛎壳，就会存在以下的问题。即，在上述高度净化处理槽开始使用后，若未经过指定时间，上述污水的中性化作用以及分解净化作用就得不到充分发挥，而且进入使用状态需要一段时间。

本发明就是为了解决上述问题，其目的在于提供一种无需任何准备时间即可进入使用状态，并能有效地净化污水的污水净化装置。

发明内容

本发明具备充填有贝壳构成的接触材料的贝壳接触式曝气室，将污水引入曝气室加以净化的此种污水净化装置中，作为上述接触材料，所使用的贝壳至少须除去内侧面的珍珠层。依此除去表面珍珠层后，露出多孔质角柱层的贝壳，与净化污水的微生物等具有较高的亲和性，且成分易于溶解，作为净化污水的接触材料，具有优异的性能。

另外，本发明中，在上述贝壳接触式曝气室的下游一侧，配置了充填有煤碳类活性碳的活性碳吸收室。形成此结构时，上述曝气室中经过净化处理的处理水，被提供给上述活性碳吸收室，可获得有效的脱色处理。

另外，本发明中，在上述贝壳接触式曝气室的上游一侧设置有脱氮室，同时在此脱氮室内配置有膜体容器内封入氢气供应体的生物反应器。形成此结构时，通过附着在上述膜体容器表面的脱氮菌，利用上述氢气供应体，产生脱氮作用，使处理水中的氨经过亚硝酸及硝酸的状态后，成为氮气并予以除去。

附图说明

图1是表示有关本发明的污水净化装置的第1实施例的斜视图。

图2是表示上述污水净化装置的第1实施例的说明图。

图3是表示贝壳结构的剖面图。

图4是表示有关本发明的污水净化装置中所用贝壳的结构剖面图。

图5是表示循环机构的具体结构斜视图。

图6是表示有关本发明的污水净化装置的第2实施例的说明图。

图7是表示有关本发明的污水净化装置的第3实施例的说明图。

具体实施方式

为了更详细地叙述本发明，按照附图对本发明进行说明。

图1和图2所示的是有关本发明污水净化装置的第1实施例。此污水净化装置包括，由钢板、铝合金、不锈钢、塑料、PC(Prestressed Concrete)、钢筋混凝土、FRP(纤维强化塑料)或者塑料等材料构成的处理罐1，以及存积从处理罐1导出的处理水的存积罐2。该污水净化装置被埋设于地下进行使用。

上述处理罐1中设置有，对从厕所3通过排放管3a排出的污水中的固体成分进行分离的沉淀分离室4，对此沉淀分离室4导出的分离水进行曝气处理的曝气处理室5，对此曝气处理室5导出的处理水作进一步曝气处理的第1、第2贝壳接触式曝气室6、7，对第2贝壳接触式曝气室7导出的处理水进行沉淀过滤的沉淀过滤室8，和对此沉淀过滤室8导出的澄清处理水进行脱色处理的活性碳吸收室9。

上述沉淀分离室4，对污水中的纸张及粗大异物等固体成分进行沉淀分离，此经过固体成分分离的分离水通过导出管10被引入下游一侧的曝气处理室5，同时设置有障板11(Baffle Plate)阻止浮游物流入上述曝气处理室5中。并且，上述沉淀分离室4中的固体成分，每隔一段时间(例如1年)被吸至外部予以处理。

上述曝气处理室5中，充填有众所周知的塑料接触材料12，同时在其下方配置排放由鼓风机13所供给的空气的散气管14。接着，由上述沉淀分离室4导入曝气处理室5的分离水，通过散气管14所排放的空气被逐渐搅拌，并通过附着在上述塑料接触材料12上繁殖生息的微生物，对上述分离水中的污物进行分解处理。

另外，上述第1、第2贝壳接触式曝气式6、7中，充填有在网状袋体内装有牡蛎、扇贝、姥蛤、珍珠贝、蛤仔、蚬贝、蛤蜊、中国蛤蜊、褶纹冠蚌、海螺、西施舌或者贝壳化石等贝壳材料的贝壳接触材料15，同时在其下方配置排放由鼓风机13所供给的空气的散气管16。

如图3所示，上述贝壳，其主要成分为钙，还含有磷酸钙及碳酸镁等微量成分，由外侧面的贝壳皮层a，内侧面的珍珠层b和两者之间的角柱层c所构成。并且如图4所示，将上述贝壳的珍珠层b除去之后装于网状袋体内，构成上述接触材料15。

上述贝壳的珍珠层b的除去方法有，使用适宜的工具剥离珍珠层b的方法，将贝壳放置在海岸边1年左右使珍珠层b自然侵蚀的方法，使用盐酸等药品溶解珍珠层b的方法，以及将许多贝壳放入搅拌机搅拌通过贝壳间的相互接触使珍珠层b剥离的方法等等。另外，通过上述自然侵蚀或者搅拌法除去珍珠层b时，与此珍珠层b一起，上述贝壳皮层a的一部分也被除去。

从上述曝气处理室5溢出后，被导入第1贝壳接触式曝气室6的处理水，通过散气管16排放出的空气被逐渐搅拌，并通过附着在上述贝壳接触材料15上繁殖生息的微生物，对上述处理水中的污物进行分解处理。并且，从上述第1贝壳接触式曝气室6溢出后，被导入第2贝壳接触式曝气室7的处理水，通过散气管16排放出的空气被逐渐搅拌，并通过附着在上述贝壳接触材料15上繁殖生息的微生物，对上述处理水中的污物作进一步分解处理，而后溢出并导入沉淀过滤室8。

上述沉淀过滤室8，具有收容了由多孔质物体构成的沸石的过滤体17，使上述第2贝壳接触式曝气室7导出的处理水中的不纯物质予以沉淀，使污水与澄清水相互分离，并且此澄清水中的细微不纯物质经过上述过滤体17的过滤之后，此澄清水通过导出管18被引导至上述活性碳吸收室9。

并且，如图5所示，上述活性碳吸收室9包括，上下分别设置具有多个透孔的隔板19、20的吸收筒21、此吸收筒21内的隔板19、20之间所设置的活性碳收容体22、以及具有吸收活性碳吸收室9中的处理水并从上述活性碳收容体22的下方排出的由循环管道23及循环泵24构成的循环机构25。上述活性碳收容体22是通过在布质等袋体中充填煤碳类活性碳所构成的。通过上述循环机构25，从活性碳收容体22下方排出的处理水，穿过上述吸收筒21在上述活性碳吸收室9中循环，同时通过活性碳收容体22中的煤碳类活性碳吸收色素成分，对其进行有效的脱色处理。

如图1所示，上述活性碳吸收室9中经过脱色处理所生成的净化水，其中一部分通过具有泵26及给水管27的给水机构28，提供给厕所3的给水箱29，同时剩余部分通过导出管30被引导至上述存积罐2予以存积。

如上所述的污水净化装置的第1、第2贝壳接触式曝气室6、7中所充填的接触材料15，由于所使用的都是至少除去内侧面珍珠层b，露出多孔质角柱层c的牡蛎壳等贝壳，因此提高了此接触材料15与分解处理由上述曝气处理室5导入第1、第2贝壳接触式曝气室6、7的处理水中的污物的微生物的亲和性，使这些微生物能进行适宜的繁殖。因此，通过上述多孔质角柱层c上繁殖的微生物，能有效地分解处理处理水中的污物，从而对污水进行高效的净化处理。

而且，由于上述污水净化处理装置设置后，马上就能发挥上述微生物的分解处理功能，所以利用上述污水净化装置向外部排放经过净化处理的处理水时，能有效地防止环境污染的发生，同时将上述净化水作为厕所3的冲洗用水使用，能提高水资源的有效利用。

另外，上述曝气处理室5及第1，第2贝壳接触式曝气室6、7中，污水被曝气处理，当处理水呈酸性时，上述贝壳中的碳酸钙被迅速溶解，并与上述处理水发生中和。换言之，上述除去珍珠层b的贝壳具有易于溶解的特性，因此具有能有效地对酸性处理水进行充分中和的优点。

而且，如上所述，第1、第2贝壳接触式曝气室6、7中，由于处理水被中性化，因此能大量产生、繁殖太阳虫等原生动物及腔肠动物。由此，上述处理水中所存在的大肠菌等细菌，被上述原生动物等所捕食而至灭绝，从而能有效地防止由上述污水净化处理装置导出的净化处理水中混入细菌。

并且，上述处理水中若含有磷的成分，磷能与上述碳酸钙发生反应，生成磷酸钙。且上述磷酸钙被设置于上述活性碳吸收室9的活性碳收容体22的活性碳所吸收，通过回收，此磷酸钙能作为肥料使用。

另外，上述处理水中的磷酸钙，其中一部分在沉淀过滤室8中沉淀，同时被过滤体17所吸收，剩余部分在上述活性碳吸收室9中被活性碳所吸收。但为了除去上述处理水中残存的微量的磷成分，在上述活性碳吸收室9内，配置充填有牡蛎壳等贝壳的磷吸收筒的结构较为理想。

为了确认如图1及图2所示的污水净化装置的污水净化性能，对上述第1、第2贝壳接触式曝气室6、7的接触材料15使用除去珍珠层b的牡蛎壳的本发明实施例、使用众所周知的塑料接触材料的比较例1、及使用上述珍珠层b未经处理的牡蛎壳作为接触材料的比较例2，进行了污水净化性能确认实验，获得了如下表1～7所示的数据。

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

表1所示的是对净化处理水中的pH浓度进行测定的结果。本发明实施例在一年之中pH值都呈中性，而比较例1、2都呈酸性的倾向得到确认。根据此表1的数据，可以确认上述接触材料15通过使用除去珍珠层b的牡蛎壳，能有效地防止净化处理水酸化。

表2～表4所示的是对上述本发明实施例及比较例1、2的处理净化水中的悬浊物质量(SSmg/L)、BOD(生物性氧气需求量mg/L)及COD(化学性氧气需求量mg/L)的变化状态分别进行测定的结果。根据这些数据，可以确认上述接触材料15通过使用除去珍珠层b的牡蛎壳，从设置排水净化装置开始，就能对污水中地污物进行有效地分解净化。

表5所示的是表示净化处理水中的大肠菌群数的变化状态的数据。根据此数据，可以确认上述接触材料15通过使用除去珍珠层b的牡蛎壳，可有效地减低污水中的细菌数。

表6、7所示的是表示净化处理水中所含磷的成分的总量(T-P)的变化状态及磷酸状态量(PO₄-P)的变化状态的数据。根据此数据，可以确认上述接触材料15通过使用除去珍珠层b的牡蛎壳，可有效地减低污水中的磷的成分及磷酸状态量。

而且，上述第1实施例中，由于在第1、第2贝壳接触式曝气室6、7的下游一侧配置有充填了煤碳类活性碳的活性碳收容体22的活性碳吸收室9，上述第1、第2贝壳接触式曝气室6、7中经过净化处理的净化水，通过上述活性碳吸收室9能对其进行有效的退色处理。

换言之，对上述活性碳收容体22中收容有煤碳类活性碳的本发明实施例，及收容椰壳活性碳的比较例的净化处理水的色度变化状态进行测定之后，获得了如表8所示的数据。根据此数据，可以确认使用上述煤碳类活性碳与使用椰壳活性碳相比，能长期维持脱色性能保持在良好状态。

表8

特别是，如上述第1实施例所示，由于采用吸收活性碳吸收室9中的处理水并从上述活性碳收容体22的下方排出，使上述活性碳吸收室9中的处理水产生循环的结构，具有通过活性碳收容体22中的煤碳类活性碳能有效地吸收上述处理水中的色素成分，从而提高脱色作用的优点。

另外，上述第1实施例中，由于第1、第2贝壳接触式曝气室6、7的上游一侧配置有充填塑料接触材料12的曝气处理室5，使污水在经过一定程度的净化的状态下提供给第1、第2贝壳接触式曝气室6、7，因此具有能有效抑制第1、第2贝壳接触式曝气室6、7中所配置的牡蛎壳等贝壳被过早污损，或溶解消失的优点。

尤其如图6所示，将曝气处理室5中经过曝气处理的处理水中的污泥予以沉淀分离的沉淀室5a设置在上述曝气处理室5与第1贝壳接触式曝气室6之间时，能更加有效地抑制第1、第2贝壳接触式曝气室6、7中所配置的牡蛎壳等贝壳被过早污损，或溶解消失。

另外，如图6所示的第2实施例，上述第1贝壳接触式曝气室6与上述第2贝壳接触式曝气室7之间设置有脱氮室50，此脱氮室50中设置有一种由聚乙烯薄膜材料构成的薄膜容器，该薄膜容器为袋状，袋内封入了甲醇和脱氮菌。其中的甲醇用作氢气供应体，而脱氮菌产生脱氮作用。在薄膜表面的脱氮菌与薄膜内的甲醇共同作用下，使处理水中的氨成分分解为氮气。另外，甲醇以外的有机碳化化合物也可以用作氢气供应体。(具体示例请参照特开平10-323694号公报、特开2000-237791号公报)。

如上所述、具备第1、第2贝壳接触式曝气室6、7的污水净化装置中，将上述脱氮室50，设置在上述第2贝壳接触式曝气室7的上游侧时，利用上述氢气供应体，通过附着于薄膜容器的表面的脱氮菌产生脱氮作用，使处理水中的氨，经过亚硝酸及硝酸的状态之后，成为氮气并予以除去，因此能有效地减少处理水中的氨及氮化物。

而且，根据上述结构，具有当来氢气供应体的氢气排放过度时，能通过上述第2贝壳接触式曝气室7中的贝壳所溶出的碳酸钙对氢气供应体进行分解的优点。另外，由于上述脱氮菌为厌气性，因此不宜于向脱氮室50提供大量空气，但是采用提供来自散气管16的少量空气对脱氮室50的内部进行搅拌的结构，却能提高上述脱氮菌的脱氮作用。

另外，取代在上述第1、第2贝壳接触式曝气室6、7之间配置脱氮室50的上述实施例，在第1贝壳接触式曝气室6的上游一侧配置脱氮室50的结构也是可行的。而且，上述第1、第2实施例中，以在单一的处理罐1中、设置沉淀分离室4、曝气处理室5、沉淀室5a、第1、第2贝壳接触式曝气室6、7、脱氮室50、沉淀过滤室8及活性碳吸收室9等为例进行了说明，但构成上述排水净化装置的各室中所必须的部分及配置，并不限定于上述实施例，只要在不超越本发明宗旨的范围内，可进行各种改变。

例如图7中所示，分别形成具有沉淀分离室4，曝气处理室5及沉淀室5a的一次处理罐31、与具有第1、第2贝壳接触式曝气室6、7、脱氮室50、沉淀过滤室8及活性碳吸收室9等的二次处理罐32的结构也是可行的。另外，也可以省略具有上述沉淀分离室4，曝气处理室5，沉淀室5a的一次处理罐31，将厕所3排放出的污水直接提供给上述二次处理罐32的第1贝壳接触式曝气室6，并按照此第1贝壳接触式曝气室6、脱氮室50、第2贝壳接触式曝气室7、沉淀过滤室8及活性碳吸收室9的顺序，依次引入污水进行净化处理。

在产业上利用的可能性

如上所述，本发明的污水净化装置，对厕所等排放出的污水中的污物进行分解净化处理是非常有效的。特别是安装上述污水净化处理装置之后，马上就能发挥其优越的污水净化处理性能，且适于防止净化处理水的酸化。

Claims

1、一种污水净化装置，包括沉淀分离室，置于该沉淀分离室的下游一侧的贝壳接触式曝气室以及置于该贝壳接触式曝气室的下游一侧的沉淀过滤室，该贝壳接触式曝气室充填有由贝壳构成接触材料，对引入到该贝壳接触式曝气室的污水进行净化，其特征是，上述接触材料使用至少已除去内侧面珍珠层的贝壳。

2、根据权利要求1所述的污水净化装置，其特征是，所述污水净化装置还包括：

活性碳吸收室，它设置于上述贝壳接触式曝气室的下游一侧，并充填有煤碳类活性碳。

3、根据权利要求1或2所述的污水净化装置，其特征是，所述污水净化装置还包括：

脱氮室，它设置于上述贝壳接触式曝气室的上游一侧，此脱氮室内设置有在内部封入了氢气供应体并在其表面有脱氮菌的薄膜容器。

4、根据权利要求2所述的污水净化装置，其特征是所述活性炭吸收室包括：

吸收筒，它上下分别设有具有多个透孔的隔板；

活性碳收容体，它被设置在上述吸收筒的隔板之间；以及

循环机构，它用于将处理水吸至上述吸收筒内并从上述活性碳收容体的下方排出。

5、根据权利要求2所述的污水净化装置，其特征是，所述活性碳吸收室还包括：

磷吸收筒，其中充填有贝壳。

6、根据权利要求1所述的污水净化装置，其特征是，所述贝壳接触式曝气室为若干个。

7、根据权利要求6所述的污水净化装置，其特征是，所述污水净化装置还包括：

脱氮室，它被设置在上述若干个贝壳接触式曝气室之间，内设有在内部封入了氢气供应体并在其表面有脱氮菌的薄膜容器。

8、根据权利要求1所述的污水净化装置，其特征是，所述污水净化装置还包括：

曝气处理室，它被设置在上述贝壳接触式曝气室的上游一侧，充填有塑料接触材料。

9、根据权利要求1所述的污水净化装置，其特征是，所述污水净化装置还包括：

鼓风机和散气管，其中，所述散气管被设置在上述贝壳接触式曝气室的下方，排放由所述鼓风机所供给的空气，对导入上述贝壳接触式曝气室的处理水进行搅拌。