JPH11319869A - 流動床式水浄化装置 - Google Patents
流動床式水浄化装置Info
- Publication number
- JPH11319869A JPH11319869A JP10140797A JP14079798A JPH11319869A JP H11319869 A JPH11319869 A JP H11319869A JP 10140797 A JP10140797 A JP 10140797A JP 14079798 A JP14079798 A JP 14079798A JP H11319869 A JPH11319869 A JP H11319869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- air
- tank
- fluidized bed
- raw water
- Prior art date
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- Pending
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】流動床式水浄化装置の適用水質範囲の高範囲
化。 【解決手段】好気性流動床式ろ過装置に、原水搬送手段
と原水曝気手段を兼ねるエアリフトポンプを用いる。こ
れにより流動床式濾過装置の運転適用範囲を広範囲化す
る。
化。 【解決手段】好気性流動床式ろ過装置に、原水搬送手段
と原水曝気手段を兼ねるエアリフトポンプを用いる。こ
れにより流動床式濾過装置の運転適用範囲を広範囲化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水処理装置に関
し、好気処理を行う流動床式水浄化装置の適用水質の広
範囲化を図った構造に関する。
し、好気処理を行う流動床式水浄化装置の適用水質の広
範囲化を図った構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、湖沼，ため池等の水質汚濁が進
み、その浄化が要望されている。それに適した装置とし
て流動床式水浄化装置がある。
み、その浄化が要望されている。それに適した装置とし
て流動床式水浄化装置がある。
【０００３】あるろ材層に対して、処理原水を上向きに
流しながら流速を上げていくとある流速でろ材が浮き上
がり、膨張しはじめる。ここでの膨張とはろ材の粒その
ものが膨張するのではなく、ろ材が浮き上がることによ
りろ材界面が上昇することを指す。ろ材が膨張しはじめ
る流速のことを最小流動化速度という。
流しながら流速を上げていくとある流速でろ材が浮き上
がり、膨張しはじめる。ここでの膨張とはろ材の粒その
ものが膨張するのではなく、ろ材が浮き上がることによ
りろ材界面が上昇することを指す。ろ材が膨張しはじめ
る流速のことを最小流動化速度という。
【０００４】流動床式水浄化装置は例えば特開平4−114
792 号公報にあるように槽の中にろ材を装填し、最小流
動化速度以上で、かつ、ろ材がろ過槽から流出しない流
速で処理水を槽の下から上へ上向きに流し微生物やろ材
を浮遊させ流動状態とする。すると微生物がろ材表面に
すみ着き、原水中の懸濁物質と有機物を取り込んで生物
膜を形成する。生物膜が厚くなり内側の微生物層に酸素
が行き渡らなくなると内側の微生物が死に生物膜が剥離
する。このため固定床式濾過装置のように頻繁にろ材を
洗浄する必要がない。また、剥離した生物膜は比較的粒
径が大きいので沈降速度が速く、ろ過槽出口に沈降槽を
設置することにより容易に回収することが出来る。
792 号公報にあるように槽の中にろ材を装填し、最小流
動化速度以上で、かつ、ろ材がろ過槽から流出しない流
速で処理水を槽の下から上へ上向きに流し微生物やろ材
を浮遊させ流動状態とする。すると微生物がろ材表面に
すみ着き、原水中の懸濁物質と有機物を取り込んで生物
膜を形成する。生物膜が厚くなり内側の微生物層に酸素
が行き渡らなくなると内側の微生物が死に生物膜が剥離
する。このため固定床式濾過装置のように頻繁にろ材を
洗浄する必要がない。また、剥離した生物膜は比較的粒
径が大きいので沈降速度が速く、ろ過槽出口に沈降槽を
設置することにより容易に回収することが出来る。
【０００５】図５に従来の技術による流動床式ろ過装置
の一実施例を示す。また、本発明の具体的実施例を図１
から図４に示すが、これらの図において、同一番号のも
のは、同一の部分を示す。
の一実施例を示す。また、本発明の具体的実施例を図１
から図４に示すが、これらの図において、同一番号のも
のは、同一の部分を示す。
【０００６】浄化対象の湖沼等９１の水（以下原水と表
記）９０は原水汲上用ポンプ（以下原水ポンプと表記）
４により汲み上げられる。原水ポンプ１には大きな固形
物を吸い込まないようにスクリーン７を取り付ける。原
水９０は原水供給配管３１によりろ過槽２へと導かれ
る。配管３１にはろ過層２に流入する原水９０の水量を
調整するための流量調整弁３３及び原水ポンプ１が停止
しているとき水位差で水がろ過槽２から原水ポンプ１の
方に逆流することを防ぐための逆止弁３４がある。原水
９０はまず流動床式ろ過槽２の下部に導かれ、ろ過槽２
内を上向きに流れて流動床ろ材層７０を通過する。樋７
５よりあふれた処理水は流出配管３２へと流れ込む。
記）９０は原水汲上用ポンプ（以下原水ポンプと表記）
４により汲み上げられる。原水ポンプ１には大きな固形
物を吸い込まないようにスクリーン７を取り付ける。原
水９０は原水供給配管３１によりろ過槽２へと導かれ
る。配管３１にはろ過層２に流入する原水９０の水量を
調整するための流量調整弁３３及び原水ポンプ１が停止
しているとき水位差で水がろ過槽２から原水ポンプ１の
方に逆流することを防ぐための逆止弁３４がある。原水
９０はまず流動床式ろ過槽２の下部に導かれ、ろ過槽２
内を上向きに流れて流動床ろ材層７０を通過する。樋７
５よりあふれた処理水は流出配管３２へと流れ込む。
【０００７】ろ過槽２で処理された処理水９２には水中
の栄養塩などがろ材表面において固形化され粒状となっ
て流出してくるので沈降槽５で沈降分離し上澄みを湖沼
等９１に放流する。
の栄養塩などがろ材表面において固形化され粒状となっ
て流出してくるので沈降槽５で沈降分離し上澄みを湖沼
等９１に放流する。
【０００８】ろ過槽２内に固形物が蓄積し、圧損が増加
した場合には、ブロワもしくはコンプレッサー等の空気
圧送手段４と空気配管１２０によってろ過槽の下から空
気を送り込み、必要に応じて原水ポンプ１も同時に運転
し通水しながら曝気することでろ過槽２中のろ材等を激
しく揺さぶることで洗浄を行う。この時水位が運転時と
同じ高さのままろ過槽内を曝気すると、ろ材７０が樋７
５に溢れてろ過槽２外に流出するのでこれを防ぐために
曝気する前にドレン弁３７を開けてドレン配管３６によ
ってろ過槽２内の水位を下げる。また曝気後に通水する
とろ過槽２内に溜まっていた懸濁物質を含む水が流出す
るため、湖沼等９１に直接放流することはできない。そ
こで沈降槽５で沈降分離した後の上澄みを放流する。
した場合には、ブロワもしくはコンプレッサー等の空気
圧送手段４と空気配管１２０によってろ過槽の下から空
気を送り込み、必要に応じて原水ポンプ１も同時に運転
し通水しながら曝気することでろ過槽２中のろ材等を激
しく揺さぶることで洗浄を行う。この時水位が運転時と
同じ高さのままろ過槽内を曝気すると、ろ材７０が樋７
５に溢れてろ過槽２外に流出するのでこれを防ぐために
曝気する前にドレン弁３７を開けてドレン配管３６によ
ってろ過槽２内の水位を下げる。また曝気後に通水する
とろ過槽２内に溜まっていた懸濁物質を含む水が流出す
るため、湖沼等９１に直接放流することはできない。そ
こで沈降槽５で沈降分離した後の上澄みを放流する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の好気性
流動床式ろ過槽では、原水９０の溶存酸素濃度が低い場
合には浄化処理を十分行うことができない。また、原水
９０の有機汚濁度合が大きい場合に、ろ過槽に流入する
際に溶存酸素濃度が十分あったとしても、ろ過槽２の内
部を通過する途中で溶存酸素を使い切ってしまい、浄化
効果がろ過槽内滞留時間でなく、溶存酸素不足によって
頭打ちになるという問題がある。
流動床式ろ過槽では、原水９０の溶存酸素濃度が低い場
合には浄化処理を十分行うことができない。また、原水
９０の有機汚濁度合が大きい場合に、ろ過槽に流入する
際に溶存酸素濃度が十分あったとしても、ろ過槽２の内
部を通過する途中で溶存酸素を使い切ってしまい、浄化
効果がろ過槽内滞留時間でなく、溶存酸素不足によって
頭打ちになるという問題がある。
【００１０】これを防ぐためには原水９０がろ過槽２に
入る前に曝気を行いなるべく溶存酸素濃度を上げると良
い。この場合、流れる水を連続的に曝気するので、曝気
手段としてはコンプレサーよりもブロワが適する。この
曝気用ブロワは、設置条件によるが、必要空気圧力と空
気量が一致すれば、洗浄用ブロワと兼用できる。
入る前に曝気を行いなるべく溶存酸素濃度を上げると良
い。この場合、流れる水を連続的に曝気するので、曝気
手段としてはコンプレサーよりもブロワが適する。この
曝気用ブロワは、設置条件によるが、必要空気圧力と空
気量が一致すれば、洗浄用ブロワと兼用できる。
【００１１】但し、ろ過槽２内に気泡が入ると、気泡が
ろ材に付着し、ろ材が上向流によって巻き上げられてろ
過槽から流出するのでろ過槽２の中には空気泡を入れて
はならない。
ろ材に付着し、ろ材が上向流によって巻き上げられてろ
過槽から流出するのでろ過槽２の中には空気泡を入れて
はならない。
【００１２】本発明の目的は、溶存酸素欠乏にある原水
や、有機汚濁濃度が高い原水に対する好気性の流動床式
水浄化装置の適応力を向上させることにある。
や、有機汚濁濃度が高い原水に対する好気性の流動床式
水浄化装置の適応力を向上させることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においてろ過槽前で原水を曝気する機構を持
つ流動床式水浄化装置を開示する。
に、本発明においてろ過槽前で原水を曝気する機構を持
つ流動床式水浄化装置を開示する。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１による発明の概要を図１
に示す。従来の技術による流動床式ろ過装置と違い、原
水９０はポンプでなくエアリフトポンプで汲み上げられ
る。図６はエアリフトポンプの構造例の概略図である。
エアリフトポンプは圧縮空気発生手段３０１，圧縮空気
配管３０２及びエアリフト管３０３からなり、圧縮空気
発生手段３０１により作られた圧縮空気がエアリフト管
のフットピース部３０５のそばに設けられた圧縮空気吹
き出し口３０４より吹き出す際に空気につられて水もエ
アリフト管内を上向に流れることで揚水されるというも
のである。
に示す。従来の技術による流動床式ろ過装置と違い、原
水９０はポンプでなくエアリフトポンプで汲み上げられ
る。図６はエアリフトポンプの構造例の概略図である。
エアリフトポンプは圧縮空気発生手段３０１，圧縮空気
配管３０２及びエアリフト管３０３からなり、圧縮空気
発生手段３０１により作られた圧縮空気がエアリフト管
のフットピース部３０５のそばに設けられた圧縮空気吹
き出し口３０４より吹き出す際に空気につられて水もエ
アリフト管内を上向に流れることで揚水されるというも
のである。
【００１５】この際、水に空気が混入し混合するため原
水の溶存酸素濃度が回復する。なお、流量調整弁３０６
により空気量を変えることにより揚水量を調節すること
ができる。
水の溶存酸素濃度が回復する。なお、流量調整弁３０６
により空気量を変えることにより揚水量を調節すること
ができる。
【００１６】化学機械 第１６巻第４号（１９５２年）
「小型揚水用エア，リフト，ポンプの性能」井伊谷鋼一
によると、エアリフトポンプにおいて、エアリフト管
の浸水率（＝エアリフト管の浸水深さ／エアリフト管
長）は０.５ 以上が良く、それ以下の場合は効率が下が
るとされている。よって、エアリフトポンプを流動床式
ろ過装置に用いるときは、図１のように、ろ過槽２がフ
ロート５１の浮力によって浮いている台船５０内に設置
され、半分程度水面より下に位置するような水中浮上式
の設置形態が適している。
「小型揚水用エア，リフト，ポンプの性能」井伊谷鋼一
によると、エアリフトポンプにおいて、エアリフト管
の浸水率（＝エアリフト管の浸水深さ／エアリフト管
長）は０.５ 以上が良く、それ以下の場合は効率が下が
るとされている。よって、エアリフトポンプを流動床式
ろ過装置に用いるときは、図１のように、ろ過槽２がフ
ロート５１の浮力によって浮いている台船５０内に設置
され、半分程度水面より下に位置するような水中浮上式
の設置形態が適している。
【００１７】図１においてエアリフトポンプにより汲み
上げられた水はヘッドタンク１００内に導かれる。フッ
トピース部３０５の周囲にはゴミが入らないようスクリ
ーン７を設置する。ヘッドタンク１００の水面とろ過槽
２の水面の水頭差により、給水配管３１を通ってろ過槽
２内に押し込まれる。揚水される原水９０の量はろ過槽
２の定格流量より多くしておき、余った水はオーバーフ
ロー管１０１により池等９１に返す。この時ろ過槽２へ
の給水管の圧力を調節できるようにヘッドタンク１００
内のオーバーフロー管１０１入口の高さは任意に変更可
能とする。
上げられた水はヘッドタンク１００内に導かれる。フッ
トピース部３０５の周囲にはゴミが入らないようスクリ
ーン７を設置する。ヘッドタンク１００の水面とろ過槽
２の水面の水頭差により、給水配管３１を通ってろ過槽
２内に押し込まれる。揚水される原水９０の量はろ過槽
２の定格流量より多くしておき、余った水はオーバーフ
ロー管１０１により池等９１に返す。この時ろ過槽２へ
の給水管の圧力を調節できるようにヘッドタンク１００
内のオーバーフロー管１０１入口の高さは任意に変更可
能とする。
【００１８】この発明による別の効果として、従来技術
による流動床ろ過装置では、スクリーン７で取り除くこ
とのできなかった糸状のゴミが原水ポンプ１の軸にから
みつきポンプ効率低下等を招く恐れがあったが、本発明
による装置によれば、原水の揚水手段としてポンプを用
いないため、その心配が無くなる。
による流動床ろ過装置では、スクリーン７で取り除くこ
とのできなかった糸状のゴミが原水ポンプ１の軸にから
みつきポンプ効率低下等を招く恐れがあったが、本発明
による装置によれば、原水の揚水手段としてポンプを用
いないため、その心配が無くなる。
【００１９】また、図１では、ブロワ３０１から洗浄空
気配管１２０とエアリフトポンプ用空気配管３０２を取
っており、従来１台のポンプと２台のブロワが必要とな
るはずのものを、１台のブロワで済ますことができる事
になる。システム信頼性や保守点検の手間という観点か
ら見ても機器は少ない方がよく、設置面積も小さくてす
み好都合である。
気配管１２０とエアリフトポンプ用空気配管３０２を取
っており、従来１台のポンプと２台のブロワが必要とな
るはずのものを、１台のブロワで済ますことができる事
になる。システム信頼性や保守点検の手間という観点か
ら見ても機器は少ない方がよく、設置面積も小さくてす
み好都合である。
【００２０】図２は請求項１による発明の別の実施例
で、陸上に設置した場合の実施例である。前記のように
エアリフト管の浸水率は０.５ 以上が好ましいため、地
下にピットを掘って埋める必要がある。公園等の景観が
重視される場所に設置する場合、高い構造物が好まれな
いため、図２のように流動床式ろ過槽の大部分を地面の
下に埋めることがある。この様な場合エアリフト管の浸
水深さを確保するためのエアリフトポンプ用タンク３１
０を設けてその中にエアリフトポンプ管のフットピース
部３０５を収容することにより、流動床ろ過装置のエア
リフトポンプでの運転が可能となる。エアリフトポンプ
用タンク３１０の頂部には空気抜き弁６０を取付、浄化
対象の池等９１の水位が上がってもピット内が水浸しに
なることを防ぐ。
で、陸上に設置した場合の実施例である。前記のように
エアリフト管の浸水率は０.５ 以上が好ましいため、地
下にピットを掘って埋める必要がある。公園等の景観が
重視される場所に設置する場合、高い構造物が好まれな
いため、図２のように流動床式ろ過槽の大部分を地面の
下に埋めることがある。この様な場合エアリフト管の浸
水深さを確保するためのエアリフトポンプ用タンク３１
０を設けてその中にエアリフトポンプ管のフットピース
部３０５を収容することにより、流動床ろ過装置のエア
リフトポンプでの運転が可能となる。エアリフトポンプ
用タンク３１０の頂部には空気抜き弁６０を取付、浄化
対象の池等９１の水位が上がってもピット内が水浸しに
なることを防ぐ。
【００２１】図３は請求項１による発明の別の実施例
で、原水の有機汚濁濃度が高く、３つの好気性の流動床
式ろ過槽を上流より直列に２ａ，２ｂ，２ｃの順につな
いで水処理を行う場合で、１槽で溶存酸素を消費しきっ
てしまうので、ろ過槽２ｂの前にエアリフトポンプ用タ
ンク３１０ａ，ろ過槽２ｃの前にエアリフトポンプ用タ
ンク３１０ｂをそれぞれ設置する。原水の溶存酸素が第
一段の処理で消費する酸素をまかなうことができるなら
ば第一段の揚水手段は曝気効果のない普通のポンプでも
かまわない。
で、原水の有機汚濁濃度が高く、３つの好気性の流動床
式ろ過槽を上流より直列に２ａ，２ｂ，２ｃの順につな
いで水処理を行う場合で、１槽で溶存酸素を消費しきっ
てしまうので、ろ過槽２ｂの前にエアリフトポンプ用タ
ンク３１０ａ，ろ過槽２ｃの前にエアリフトポンプ用タ
ンク３１０ｂをそれぞれ設置する。原水の溶存酸素が第
一段の処理で消費する酸素をまかなうことができるなら
ば第一段の揚水手段は曝気効果のない普通のポンプでも
かまわない。
【００２２】図４は請求項２による発明の一実施例で、
エアリフトポンプの代わりに原水配管内にインジェクタ
４００を備え、発生する負圧で空気を吸い込む。この方
式では原水ポンプの容量が大きくなるが機器の数は増え
ない。この場合には、エアリフトポンプのように設置上
の制約がないという利点がある。空気管の流量調整弁４
０１の開度を調節することにより、混入空気量を調節で
きる。
エアリフトポンプの代わりに原水配管内にインジェクタ
４００を備え、発生する負圧で空気を吸い込む。この方
式では原水ポンプの容量が大きくなるが機器の数は増え
ない。この場合には、エアリフトポンプのように設置上
の制約がないという利点がある。空気管の流量調整弁４
０１の開度を調節することにより、混入空気量を調節で
きる。
【００２３】
【発明の効果】好気処理を行う流動床式水浄化装置にお
いて、エアリフトポンプを用いることにより、処理原水
の有機汚濁濃度が低い場合や溶存酸素濃度が低い場合に
おいても浄化処理を可能とする。
いて、エアリフトポンプを用いることにより、処理原水
の有機汚濁濃度が低い場合や溶存酸素濃度が低い場合に
おいても浄化処理を可能とする。
【図１】本発明による一実施例である水浄化装置の概略
図。
図。
【図２】本発明による一実施例である水浄化装置の概略
図。
図。
【図３】本発明による一実施例である水浄化装置の概略
図。
図。
【図４】本発明による一実施例である水浄化装置の概略
図。
図。
【図５】従来技術による一実施例である水浄化装置の概
略図。
略図。
【図６】エアリフトポンプの構造である水浄化装置の概
略図。
略図。
１…原水ポンプ、２…ろ過槽、４…ろ材洗浄用圧縮空気
発生手段、５…沈降槽、７…スクリーン、１０…電源装
置、３１…原水供給配管、３２…流出配管、３３…流量
調整弁、３４…逆止弁、３６…ドレン配管、７０…ろ材
層、７５…樋、９０…浄化したい湖沼，ため池等の水、
９１…浄化したい湖沼，ため池等、９２…濾過装置を通
過した処理水、１００…ヘッドタンク、１２０…ろ過槽
内洗浄用空気配管、３０１…圧縮空気発生手段、３０２
…空気管、３０３…エアリフト管、３１０…エアリフト
ポンプ用タンク、４００…インジェクタ、４０１…空気
流量調整弁。
発生手段、５…沈降槽、７…スクリーン、１０…電源装
置、３１…原水供給配管、３２…流出配管、３３…流量
調整弁、３４…逆止弁、３６…ドレン配管、７０…ろ材
層、７５…樋、９０…浄化したい湖沼，ため池等の水、
９１…浄化したい湖沼，ため池等、９２…濾過装置を通
過した処理水、１００…ヘッドタンク、１２０…ろ過槽
内洗浄用空気配管、３０１…圧縮空気発生手段、３０２
…空気管、３０３…エアリフト管、３１０…エアリフト
ポンプ用タンク、４００…インジェクタ、４０１…空気
流量調整弁。
Claims (2)
- 【請求項１】好気処理を行う流動床式ろ過槽を少なくと
も１つ備え、被浄化水を前記ろ過槽を上向きに経由させ
て搬送する手段と流路を備えた浄化装置であって、被浄
化水を汲み上げるためのエアリフトポンプを持つことを
特徴とする流動床式水浄化装置。 - 【請求項２】好気処理を行う流動床式ろ過槽を少なくと
も１つ備え、被浄化水を前記ろ過槽を上向きに経由させ
て搬送する手段と流路を備えた浄化装置であって、被浄
化水を汲み上げるためポンプと前記ろ過槽の間の水配管
に空気を吸い込むためのインジェクタを持つことを特徴
とする流動床式水浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140797A JPH11319869A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 流動床式水浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140797A JPH11319869A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 流動床式水浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319869A true JPH11319869A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=15276974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140797A Pending JPH11319869A (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 流動床式水浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11319869A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000334471A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Kurita Water Ind Ltd | 脱リン装置 |
| JP2016098758A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 大成建設株式会社 | エアリフトポンプ |
| CN113044956A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-06-29 | 同济大学 | 一种针对高盐废水的层叠式生物净化装置及其净化方法 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10140797A patent/JPH11319869A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000334471A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-05 | Kurita Water Ind Ltd | 脱リン装置 |
| JP2016098758A (ja) * | 2014-11-25 | 2016-05-30 | 大成建設株式会社 | エアリフトポンプ |
| CN113044956A (zh) * | 2020-10-16 | 2021-06-29 | 同济大学 | 一种针对高盐废水的层叠式生物净化装置及其净化方法 |
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