CN1186109C - 生物过滤装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的生物过滤装置、包含原水导入部、生物过滤部、支承部和集水部；原水导入部用于导入原水；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，得到处理完毕水；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，导入逆洗用水及导入散气用和/或逆洗用空气；上述生物过滤部中含有纯比重为1.01g/ml以上、1.2g/ml以下的树脂制中空载体粒子充填层。

Description

生物过滤装置
技术领域
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。
背景技术
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)。
发明内容
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剂的混合物形成。该比重调节用添加剂，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。
(5)本发明生物过滤装置的生物过滤部中采用的载体粒子，纯比重比已往生物过滤装置的载体粒子小，并且是中空形，所以，生物处理时可以沉降，并且逆洗时只要少的水量或风量就可以使载体粒子流动到原水导入部。因此，可减低用于压送逆洗用和/或散气用的空气、逆洗用水的动力。
即，本发明的中空形载体粒子，可减小单位体积的视在比重(表观的单位体积的重量)。因此，逆洗水量只要5～25m3/m2·h就可进行逆洗，逆洗用水量仅为已往的1/5至1/2左右。另外，逆洗用空气量也只要15～30m3/m2·h就可进行逆洗，逆洗用空气量仅为已往的1/4～1/2就足够。
另外，本发明中，由于采用纯比重(1.01g/ml以上、1.2g/ml以下)比较接近于水的树脂制中空载体粒子，所以，在水中的视在比重更加接近于水的比重。因此，生物过滤装置的逆洗时的逆洗用水或逆洗用空气量少，而且逆洗用的压力也可减小，这样，可减小逆洗泵的动力，也可减少逆洗次数。
(6)由于生物过滤部内的中空形载体粒子充填层的空隙率大，所以，实际空间大，被处理水(原水)与中空形载体粒子的接触时间长，提高了生物净化和过滤能力。
本发明生物过滤装置中的上述支承部，最好备有板状体和配置在该板状体上的集水喷嘴；该集水喷嘴最好具有以下构造。即，上述集水喷嘴的上部露出于上述生物过滤部内，并且在该集水喷嘴的上部形成具有液体和气体透过性的缝隙；上述集水喷嘴的下部露出于上述集水部内，并且在该集水喷嘴的下部具有水排出·流入口和空气流入口，该水排出·流入口用于排出上述处理完毕水并流入逆洗用水，该空气流入口用于流入散气用和/或逆洗用空气，该水排出·流入口和空气流入口与上述缝隙连通。采用备有该集水嘴的支承部，可以有效地从将处理完毕水从生物过滤部分离、回收到集水部，并且，能将散气用空气均匀地供给生物过滤部。另外，在逆洗时，可有效且均匀地将逆洗用水和/或空气供给生物过滤部。
另外，本发明生物过滤装置中的上述支承部，也可以备有第1支承部和第2支承部，该第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；第2支承部备有板状体和配置在该板状体上的集水喷嘴，并且支承上述第1支承部；该集水喷嘴最好具有以下构造。即，上述集水喷嘴的上部露出于上述第1支承部内，并且在该集水喷嘴的上部形成具有液体和气体透过性的缝隙；上述集水喷嘴的下部露出于上述集水部内，并且在该集水喷嘴的下部具有水排出·流入口和空气流入口，该水排出·流入口用于排出上述处理完毕水并流入逆洗用水，该空气流入口用于流入散气用和/或逆洗用空气，该水排出·流入口和空气流入口与上述缝隙连通。采用备有该过滤粒子充填层的支承部，可用该充填层切实除去固体成分。
另外，本发明生物过滤装置中的上述支承部，也可以备有第1支承部、第2支承部和第3支承部，第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；第2支承部由平均粒径大于上述过滤粒子平均粒径的大粒子充填层构成，并且支承上述第1支承部；第3支承部具有液体和气体的透过性，并且支承上述第2支承部；上述集水部最好与上述第3支承部相连，并且被划分为若干个区域。另外，该第3支承部最好备有板状体、用于排出处理完毕水及供给逆洗用水的水排出·供给管、用于供给散气用和/或逆洗用空气的空气供给管，并且，该水排出·供给管和该空气供给管配置在上述板状体上。
本发明生物过滤装置中的上述支承部，备有第1支承部，该第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；
上述集水部也可以备有第2支承部、第1管和第2管，该第2支承部由平均粒径大于上述过滤粒子平均粒径的大粒子的充填层构成，并且支承上述第1支承部；
第1管埋设在第2支承部内，用于集中上述处理完毕水和导入逆洗用水；
第2管埋设在第2支承部内，用于导入散气用和/或逆洗用空气。
本发明中的上述过滤粒子最好是从过滤砂、无烟煤和石榴石所构成的群中选择出的至少一种以上的过滤粒子。若使用该过滤粒子可进一步提高过滤能力。
另外，导入散气用空气、逆洗用空气或逆洗用水的部分如前所述地最好是集水部，但也可以是生物过滤部(最好为支承部附近)。
附图说明
图1是适当充填在本发明生物过滤装置的生物过滤部内的圆筒形载体粒子的立体图。
图2是充填在本发明生物过滤装置的生物过滤部内的中空多棱柱形载体粒子的立体图。
图3是充填在本发明生物过滤装置的生物过滤部内的中空圆锥形载体粒子的立体图。
图4是表示本发明生物过滤装置第1实施例的模式图。
图5是图4所示集水喷嘴周边的放大模式图(过滤运转时)。
图6是图4所示集水喷嘴周边的放大模式图(逆洗运转时)。
图7是表示本发明生物过滤装置第2实施例的模式图。
图8是表示本发明生物过滤装置第3实施例的模式图。
图9是表示本发明生物过滤装置第4实施例的模式图。
具体实施方式
下面，详细说明本发发明的实施例，但本发明并不限定于这些
实施例。
载体粒子
充填在本发明生物过滤装置的生物过滤部内的载体粒子，是树脂制(塑料)的形状为中空形的粒子。其形状最好为筒状，例如圆筒形(图1)、椭圆筒形、中空多棱边柱形(图2)、星筒形、中空圆锥形(图3)、中空多边锤形等。载体粒子的形状为筒形时，载体粒子的比表面积大，充填时充填密度小，能提高净化处理能力，减低压力损失，并且，减少逆洗用水量和空气量。
本发明中，载体粒子的材质是树脂，所以，可简单且高精度地制造成所需的中空形状。另外，由于载体粒子是树脂制，所以，可采用各种树脂材料得到任意纯比重的粒子。因此，本发明的生物过滤装置中，通过采用纯比重为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，可提高净化处理能力，减低通水时或通气时的压力损失，同时能减少逆洗时的用水量和空气量。
本发明中所用的树脂并无特别限定，只要能达到上述的纯比重并且具有耐水性和耐磨耗性即可。但作为最佳例举出了：中空圆筒型且纯比重为1.04±0.02g/ml的树脂(例如聚丙烯等的树脂)。
载体粒子的材料，可在上述树脂(塑料材料)中再混入无机物和/或有机物，这样可简单进行比重调节。该无机物例如可采用沸石、硫酸钡、熟石灰，有机物例如可采用纸浆、废塑料等。这样，混入了沸石、纸浆等亲水性材料时，对载体表面赋予了亲水性，更适合于微生物的载体粒子。另外也能有效利用废塑料、废纸等的纸浆。
本发明的生物过滤装置中所用的中空形载体粒子，其尺寸最好为：外径0.5mm～10mm，外径与长度之比(长宽比)为1∶0.5～3，壁厚为0.1mm～3mm的范围。采用这样的中空载体粒子，可更加减少通水时或通气时的压力损失。
集水喷嘴式生物过滤装置
图4表示本发明生物过滤装置的第1实施例。图4所示生物过滤装置1的特征是采用了集水喷嘴13，所以，将其称为“集水喷嘴式生物过滤装置”。图4所示的集水喷嘴式生物过滤装置，主要由原水导入部100、生物过滤部101、支承部102、集水部103构成。
原水导入部100配置在生物过滤装置1的顶部，可将被处理水(一次处理水或二次处理水)作为原水12导入生物过滤部100内，同时，使逆洗时的污浊物浮游水(逆洗排水)从水面横溢排出。作为原水导入部100内的发挥其功能的具体机构，最好是在原水12的水面附近设置槽状的集水沟槽11。图1中，原水供给源30和逆洗排水用管线32与集水沟槽11相连。生物过滤部101的底部由支承部102支承着，该生物过滤部101接受原水导入部100供给来的原水12，用充填在生物过滤部101内的多个树脂制中空载体粒子14形成的充填层对原水12进行生物净化处理，得到精制、过滤后的处理水。
支承部102由底板(板状体)15和集水喷嘴13构成，具有液体和气体透过功能，并且支承着上述生物过滤部101。底板15将生物过滤部101和集水部103隔开，在底板15的若干部位以贯通状态埋设着集水喷嘴13，将生物过滤部101和集水部103连通。如下所述，该集水喷嘴13具有液体透过功能和气体透过功能。
图5和图6表示以集水喷嘴13为中心的放大部分。图5表示过滤运转时的状态，图6表示逆洗运转时的状态。集水喷嘴13的上部设有露出到生物过滤部101内的、具有透液功能和透气功能的多个缝隙131。缝隙131的功能是将液体(处理完毕的水)过滤后，通过集水喷嘴13内流到集水部103以及把从集水喷嘴13下部吹上来的空气等散气用气体透过到生物过滤部101。集水喷嘴13的下部设有露出到集水部103内的、用于流入散气用和/或逆洗用空气的空气流入口132。另外，在集水喷嘴13的底部设有水排出·流入口133，该水排出·流入口133将过滤后的处理完毕水16排出到集水部103，并且将逆洗载体粒子的水通过集水喷嘴13供给生物过滤部101。
集水部103位于生物过滤装置1的下部，是用支承部102与生物过滤部101隔开的空间，用于储存经生物过滤部101过滤后的处理完毕水16。在集水部103的上部，通常，从处理完毕水16的水面到上方的底板15之间的空间内存在着空气层17。空气供给管线105与该空气层17相连，以便，可从连接在生物过滤装置1外部的鼓风机34导入散气用或逆洗用空气。另外，集水部103通过管线106与设在外部的处理完毕水槽18相连，在过滤运转时，从集水部103向处理完毕水槽18运送处理完毕水16，在逆洗时，从处理完毕水槽18通过逆洗泵19向集水部103输送处理完毕水16。
下面，说明采用图4所示集水喷嘴式生物过滤装置的原水生物过滤方法。原水12从集水沟槽11流入原水导入部100，与充填在生物过滤部101内的树脂制中空载体粒子14接触，利用微生物的作用净化后，作为处理完毕水16通过集水喷嘴13集中到集水部103，再移到处理完毕水槽18。
散气用空气，在原水12的通水处理(过滤处理)时，被送到底板15下面的空气层17，从集水喷嘴13的空气流入口132导入生物过滤部101而散气(图5)。原水12在通过生物过滤部101的载体粒子14期间，与散气的空气接触，空气中的氧溶解在原水12中，供给好气性微生物生长。
生物过滤装置持续运转后，载体粒子14由于微生物等的过度付着而污染，在需要清洗时，就开动逆洗泵19，通过处理完毕水的排出、导入管线106只供给处理完毕水16，或者与处理完毕水16一起通过散气·逆洗用空气导入管线105供给逆洗用空气，对载体粒子14进行清洗。
这时，利用逆洗泵19从处理完毕水槽18向集水部103供给清洁的处理完毕水16，从集水喷嘴13的水排出·流入口133供给集水喷嘴13内，经过缝隙133向生物过滤部101供给逆洗用的处理完毕水16，进行载体粒子14的清洗(图6)。通过过剩地供给处理完毕水16，从载体粒子14上脱离下来的微生物等的污浊物作为污浊物浮游水(逆洗排水)从水面朝集水沟槽11内横溢，被回收后废弃。另一方面，逆洗用空气与散气用空气用同一路线供给到生物过滤部101，进行载体粒子14的清洗。
支承部·集水喷嘴复合式生物过滤装置
图7表示本发明生物过滤装置的第2实施例。图7所示生物过滤装置1，是在上述集水喷嘴式生物过滤装置中组合了支承部104。该支承部104由过滤粒子20充填层构成，用于支承生物处理部101。这里将图7所示生物过滤装置称为“支承部·集水喷嘴复合式生物过滤装置”。
图7所示的支承部·集水喷嘴复合生物过滤装置中，104是微粒子充填支承部(第1支承部)。该支承部104中充填着平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子20，形成为层，它用于支承生物过滤部101。过滤粒子20可适应地从过滤砂、无烟煤、石榴石中选择一种以上。微粒子充填支承部104由第2支承部202支承着，该第2支承部202是在非透液透气性底板(板状体)15上埋设集水喷嘴13而形成的。图7所示生物过滤装置中的第2支承部202，相当于图4所示生物过滤装置的支承部102。集水喷嘴13的上部设有露出于微粒子充填支承部104内的、具有透液功能和透气功能的缝隙131。
集水喷嘴13的下部，设有露出于集水部103内的、用于将过滤后处理完毕水16排出且接受逆洗用水的水排出·流入口133。还设有能接受散气用和/或逆洗空气的空气流入口132。其它构造即原水导入部100、生物过滤部101、散气用·逆洗用空气导入管线105、处理完毕水排出·导入管线106等与图4所示生物过滤装置同样。
集水块A式生物过滤装置
图8表示本发明生物过滤装置的第3实施例。图8所示生物过滤装置1中配置了微粒子充填支承部(第1支承部)104，以取代图4所示生物过滤装置中的具有集水喷嘴的支承部102。该微粒子充填支承部104由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子20充填层构成。在微粒子充填支承部104的集水侧设有集水块部(集水部)303，该集水块部303具有支承生物过滤部101和微粒子充填支承部104的功能，由划分成若干区的块状构造体构成。这里把图8所示生物过滤装置称为“集水块A式生物过滤装置”。
图8所示集水块A式生物过滤装置的微粒子充填支承部104中所所用的过滤粒子20，例如可采用从砂砾、过滤砂、无烟煤和石榴石中选择出的一种以上。另外，在微粒子充填支承部104中，为了使过滤粒子20不落到集水块部303内，在下部设置了由粒径(平均粒径)大的大粒子构成的支承床(第2支承部)21。作为该大粒子举出了平均粒径例如为10mm～15mm的砾石的例子。
图8所示集水块A式生物过滤装置中，微粒子充填支承部104支承在集水块303的上面，集水块的上板构成支承第2支承部的第3支承部。集水块303是把水排出·供给管333(用于使处理完毕水16或逆洗用水移动)和空气供给管332(用于使散气用或逆洗用空气移动)埋入在由非透过液体气体性的若干块构成的集合体内而形成的。在集水块部303的内部，储存着从微粒子充填支承部104过滤后通过水排出·供给管333集中的处理完毕水16。
其它构造即原水导入部100、生物过滤部101、散气用·逆洗用空气导入管线105、处理完毕水排出·导入管线106等与图4所示生物过滤装置相同，但处理水排出·导入管线106分别与每个块连接。
集水管式生物过滤装置
图9表示本发明生物过滤装置的第4实施例。图9所示生物过滤装置中，取代图8所示集水块A式生物过滤装置中的集水块部303，而配置了支承微粒子充填支承部(第1支承部)104的第2支承部502、用于集中处理完毕水和导入逆洗用水的集水管(第1管)206、用于导入散气用和/或逆洗用空气的空气管(第2管)205。这里把图9所示的生物过滤装置称为“集水管式生物过滤装置”。
第2支承部502内，充填着比过滤粒子20的粒径(平均粒径)大的大粒粒子22，例如充填着平均粒径为10mm～15mm的砾石。在充填层内埋设着集水管206和空气管205。集水管206用于集中过滤后的处理完毕水，并且排出逆洗用的水。空气管205用于排出散气用和/或排出逆洗用空气。该集水管式生物过滤装置中，微粒子充填支承部(第1支承部)104构成支承部，第2支承部502、第1管206和第2管205构成集水部。其它构造即原水导入部100、生物过滤部101等与图4所示生物过滤装置相同。
实验例
采用图4所示本发明的集水喷嘴式生物过滤装置，用以下条件进行生物过滤。
生物过滤槽容量：4.5m3(过滤面积：0.9m2)
充填材：(材料)合成树脂(主要成分：聚丙烯)
(尺寸)外径4mm、内径3mm、长4mm
(纯比重)1.04
充填层厚度：2m
集水喷嘴密度：25个/m2
过滤速度：200m3/m2·day
散气风量：8m3/m2·h
原水(二次处理水)：(BOD)6.6～7.8mg/l
                  (COD)9.0～13.2mg/l
                  (SS)1.0～1.8mg/l
                  (NH4-N)1～9mg/l
结果，通过液时压力损失为300mm，通过气时的压力损失为360mm，逆洗用水量为20m3/m2l，逆洗用空气量为25m3/m2·h，逆洗频度为1次/2日。另外，处理完毕水的性状如下。
处理完毕水：(BOD)3.1～4.8mg/l
            (COD)6.8～9.0mg/l
            (SS)0.4～0.9mg/l
            (NH4-N)0～3mg/l
比较例
除了充填材采用以下材料外，其它条件与实验例同样，进行生物过滤。
充填材：(材料)陶瓷
        (尺寸)平均粒径6mm(粒径4～8mm)
        (纯比重)1.15
结果，通过液时压力损失为400mm，通过气时的压力损失为500mm，逆洗用水量为50m3/m2·h，逆洗用空气量为60m3/m2·h，逆洗频度为1次/1日。另外，处理完毕水的性状如下。
处理完毕水：(BOD)4.2～5.5mg/l
            (COD)7.3～10.2mg/l
            (SS)0.6～1.1mg/l
            (NH4-N)0～4mg/l
本发明的生物过滤装置中，生物处理所采用的载体粒子，是树脂制并且为中空形，所以，处理用原水通水时的压力损失比已往生物过滤处理中所采用的实心粒子的压力损失少。
本发明的生物过滤装置中，生物处理所采用的载体粒子，是树脂制并且为中空形，所以，付着在中空内部的微生物在逆洗时流失极少，作为生物付着用载体，可以稳定地用于生物处理。
另外，本发明的生物过滤装置中，生物处理所采用的载体粒子，纯比重为1.01g/ml以上、1.2g/ml以下，比已往的生物处理中采用的载体粒子轻，而且是中空形，所以，逆洗水量少，空洗风量也减少。
因此，本发明的生物过滤装置中所用的载体粒子适用于急速过滤，可作为上水、下水、工业废水、工业用水等的砂过滤的代用品，或者可作为混入了化学物质的水的净化装置中的载体粒子。

Claims (12)

1.生物过滤装置，其特征在于，它包括原水导入部、生物过滤部、支承部和集水部；
原水导入部用于导入被处理水即原水；
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；
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以下的树脂制中空载体粒子充填层。
2.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，上述中空载体粒子由树脂和从无机物及有机物中选择出的比重调节用添加剂的混合物形成。
3.如权利要求2所述的生物过滤装置，其特征在于，上述比重调节用添加剂是从纸浆、废塑料、沸石、硫酸钡及熟石灰中选择出的。
4.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，上述中空载体粒子，是外径为0.5mm～10mm，外径与长度之比为1；0.5～3，壁厚为0.1mm～3mm的筒状载体粒子。
5.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，
上述支承部备有板状体和配置在该板状体上的集水喷嘴；
上述集水喷嘴的上部露出于上述生物过滤部内，并且在该集水喷嘴的上部形成具有液体和气体透过性的缝隙；
上述集水喷嘴的下部露出于上述集水部内，并且在该集水喷嘴的下部具有水排出·流入口和空气流入口，该水排出·流入口用于排出上述处理完毕水并流入逆洗用水，该空气流入口用于流入散气用和/或逆洗用空气，该水排出·流入口和空气流入口与上述缝隙连通。
6.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，
上述支承部备有第1支承部和第2支承部，第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；第2支承部备有板状体和配置在该板状体上的集水喷嘴，并且支承上述第1支承部；
上述集水喷嘴的上部露出于上述第1支承部内，并且在该集水喷嘴的上部形成着具有液体和气体透过性的缝隙；
上述集水喷嘴的下部露出于上述集水部内，并且在该集水喷嘴的下部具有水排出·流入口和空气流入口，该水排出·流入口用于排出上述处理完毕水并流入逆洗用水，该空气流入口用于流入散气用和/或逆洗用空气，该水排出·流入口和空气流入口与上述缝隙连通。
7.如权利要求6所述的生物过滤装置，其特征在于，上述过滤粒子是从过滤砂、无烟煤和石榴石中选择出的至少一种以上的过滤粒子。
8.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，
上述支承部备有第1支承部、第2支承部和第3支承部，第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；第2支承部由平均粒径大于上述过滤粒子平均粒径的大粒粒子充填层构成，并且支承上述第1支承部；第3支承部具有液体和气体的透过性，并且支承上述第2支承部；上述集水部与上述第3支承部相连，并且被划分为若干个区域。
9.如权利要求8所述的生物过滤装置，其特征在于，上述第3支承部备有板状体、排出处理完毕水及供给逆洗用水的水排出·供给管、供给散气用和/或逆洗用空气的空气供给管，并且，该水排出·供给管和该空气供给管配置在上述板状体上。
10.如权利要求8所述的生物过滤装置，其特征在于，上述过滤粒子是从过滤砂、无烟煤和石榴石中选择出的至少一种以上的过滤粒子。
11.如权利要求1所述的生物过滤装置，其特征在于，上述支承部备有第1支承部，该第1支承部由平均粒径为0.5mm～2.0mm的过滤粒子充填层构成，并且支承上述生物过滤部；
上述集水部备有第2支承部、第1管和第2管，该第2支承部由平均粒径大于上述过滤粒子平均粒径的大粒粒子充填层构成，并且支承上述第1支承部；
第1管埋设在第2支承部内，用于集中上述处理完毕水和导入逆洗用水；
第2管埋设在第2支承部内，用于导入散气用和/或逆洗用空气。
12.如权利要求11所述的生物过滤装置，其特征在于，上述过滤粒子是从过滤砂、无烟煤和石榴石中选择出的至少一种以上的过滤粒子。
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