經濟部中央標準局貝工消费合作社印家 A7 B7 五、發明説明（l ) 【發明領域】 本發明是有關於將污水淨化的污水處理裝置，特別 是有關於從污水中去除磷的污水處理裝置。 【習知技術】 近年來，利用窄小用地面積而高效率地去除氮的方 法之中，生物膜過濾法已受到矚目。此生物膜過濾法係 使微生物附著於生物膜過濾材的表面，然後將污水通過 配置有該生物膜過濾材的生物膜過濾槽，而處理的方 法’因為可維持生物膜過濾槽内的微生物於高濃度，所 以生物膜過濾槽每單位體積之處理能力很高，具有所謂 可將裝置設置於窄小用地面積的優點》 然而’生物膜過濾法無法充分地去除磷。因此，考 慮添加用以與磷酸反應而將其凝集、沈澱的氣化鐵等凝 集劑。 但是’氣化鐵溶解後產生鐵離子與氣離子，所以污 水中變成添加氣離子之不需要的不純物，而具有對於生 物膜過濾槽内的微生物產生不良影響之虞。再者，伴隨 生物膜過濾槽内的污水處理，污水逐漸變成酸性，具有 生物膜過渡槽内微生物的活性度降低，以致處理能力降 低的缺點。 有鑑於此，本發明的目的為提供一種污水處理裝 置’藉由具有尚度去除鱗的能力以及污水處理能力之生 物膜過濾法，以解決前述問題。 解決前述問題的第1裝置，包括：一厭氣槽，用以 本紙乐尺度適用中國國豕揉準（CNS ) A4規格（210X297公廣） L n LI J— I— J I - J I I 訂 L— —1 —l· J— - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夫橾準局負工消費合作社印¾ A7 〜^------B7 五、發明説明（2) — 將污水厭氣處理；一生物膜過濾槽，其具有生物膜過遽 裝置，用以將該厭氣槽厭氣處理過的污水喜氣處理；一 處理水槽，用以貯留該生物膜過濾槽處理過的污水；一 溶出槽，其具有以鐵或鋁所構成的電極，且供給電流於 該電極時，會溶出鐵離子或鋁離子；其特徵在於··設置 一移送裝置，用以將前述厥氣槽内的污水經由溶出槽移 送至生物膜過濾槽。 解決前述問題的第2裝置，包括：一厭氣槽，用以 將污水厭氣處理；一生物膜過濾槽，其具有生物膜過濾 裝置，用以將該厭氣槽厭氣處理過的污水喜氣處理；一 處理水槽’用以貯留該生物膜過濾槽處理過的污水；一 溶出槽，其具有以鐵或鋁所構成的電極，且供給電流於 該電極時’會溶出鐵離子或鋁離子；其特徵在於：將前 述溶出槽配置於生物膜過濾槽的上方位置，同時在前述 溶出槽的底面設置一排出口；設置一移送裝置，以供給 厭氣槽内的污水於前述溶出槽内，並且將鐵離子或鋁離 子溶出於藉由前述移送裝置供給於溶出槽之厭氣槽内的 污水中，然後經由溶出槽底面的排出口，回流至生物膜 過濾槽。 前述第1或2裝置之中，更包括：一生物膜過濾槽 内之檢視用開口，其設置於前述生物膜過濾槽的上部； 以及一蓋體，其可自由開閉地閉塞著將該檢視用開口； 前述溶出槽配置於檢視用開口附近。 前述第2裝置之中，更包括：一控制裝置，在前述 本紙張尺度遘用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X25*7公釐） (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) -Mt A7 -__ B7 五、發明説明（3 ) ^ 移送裝置停止時’停止供給電流於電極。 【實施例】 以下利用第1圓至第3圖所示的污水處理裝置，γ 詳述本發明之一實施例。 Θ 1是埋設於地下的貯槽（tank)。其内部可藉由第】_ 開壁2、第2隔開壁3、第3隔開壁4，割分成後述的^ 1厭氣槽5、第2厭氣槽1〇、生物臈過濾槽17、處理水 槽29、以及消毒槽31。 5是具有供生活雜排水等污水流入的流入口 6之第又 厭氣槽，7是配置於前述第1厭氣槽5内的第1厭氣渡 床，其可將流入第1厭氣槽5的污水中所混入的難分解 夾雜物沈澱分離，並且藉由附著在第i厭氣濾床7之厭 氣性微生物將有機物進行厭氣分解，同時將有機氮厭氣 分解成氨氮》 8是經由貫通前述第1隔開壁2上部的貫通孔9，而 連通第1厭氣槽5底部與後述的第2厭氣槽10底部的移 流管。 10是藉由前述第1隔開壁2，而與第1厭氣槽5劃 分的第2厭氣槽。11則是配置於第2厭氣槽10内的第2 厭氣濾床’利用該第2厭氣濾床11，可捕捉浮游物質， 且藉由厭氣性微生物，將有機物厭氣分解，同時將有機 氮厭氣分解成氨氮。 12是配置於前述第2厭氣濾床11上方的污水中的定 量壓送室。13為連通於前述定量壓送室12、且將第2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） f待先開讀背面之注意事項再填寫本頁j
,.¾ I 訂. 經濟部中央榡準局貝工消費合作杜印袋 A7
經濟部中央橾準局貝工消費合作社印掣 發明説明（4) 厭氣槽10内的污水取至定量壓送室12内，同時具有圏 未顯示的逆止闕之取水管。14為供給空氣於定量壓送室 12的第1鼓風機（bl〇Wer)〇 15為連通前述定量壓送室以 與後述的溶出槽16，而且供給第2厭氣槽1〇内的污水於 溶出槽16的供給管。藉由從第丨鼓風機14供給空氣於定 量壓送室Π，可從取水管13壓送預^量的污水，流入 定量壓送室12内’然後從供給管15供給於溶出槽。 16為配置於藉由前述第2隔開壁3與第2厭氣槽ι〇 劃分的生物膜過遽槽17之上方位置的溶出槽，其面臨後 述第2檢視用開口 50而配置著。18為設置於溶出槽“ 底部的排出口。經由排出口 18移送從供給管15供給於 溶出槽16的污水至生物膜過濾槽17。19為設置於溶出 槽16上部，用以排出溶出槽16内的空氣之排氣口。 2〇為具有配置於溶出槽16内的鐵材構成之電極 21，並且用以閉塞溶出槽16之絕緣體製的電極蓋^ 22 為藉由後述的控制電極56&制，且供給直流定電流於電 極21間的電源裝置。藉由從電源裝置22供給直流定電 流於前述電極21間，而溶出鐵離子於溶出槽16内的污 水。 23為配置於前述溶出槽16底部的前述電極21間的 第1散氣管，其形成有複數個空氣吹出口，同時與第2 鼓風機24連接。藉由從空氣吹出口逸出由第2鼓風機24 供給的空氣，以洗淨電極21且防止污泥的附著，同時將 電極21溶出的2償鐵離子氧化成可與正磷酸反應的3償 良紙張尺度適用中( CNS ) A4%#7"2iOx297^t (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂l· 鐘濟部中央樣準局負工消费合作社印裂 A7 ______B7_ 五、發明説明（5) 鐵離子。 25為配置於前述生物臈過濾槽17内的生物膜過遽 材’用以促進喜氣微生物的培養^ 26為配置於前述生物 膜過濾槽17底部的第2散氣管’其形成有複數個空氣吹 出口，同時與第2鼓風機24連接。藉由從空氣吹出口逸 出由第2鼓風機24供給的空氣，以維持生物膜過濾槽i 7 内於喜氣狀態’且藉由喜氣微生物將污水進行喜氣分 解，同時利用硝酸菌與亞硝酸菌的作用，將氨氮分解成 硝酸性與亞硝酸性氮。 27為經由貫通前述第3隔開壁4上部的連通口 28， 而連通生物膜過濾槽17底部與後述的處理水槽29的連 通管。29為藉由前述第3隔開壁4與前述生物膜過濾槽 17劃分的處理水槽’其底部具有連接前述連通管27的泵 30。藉由泵30的動作，可貯留從連通管27供給生物膜 過濾槽17處理過的污水。 31為設置於處理水槽29上部的消毒槽，其供處理水 槽29内的污水流入。32為設置於前述消毒槽31内的殺 菌裝置，藉由該殺菌裝置32内所備之氯系等藥品，將流 入消毒槽31的污水消毒。33為連通前述消毒槽31的排 出口’用以將消毒槽31之中消毒過的處理水排出於貯槽 1之外。 34為連通前述處理水槽29上部與後述分水計量裝 置37的流入室38之第1回流管。35為配置於前述第1 回流管34内的第3散氣管35，其形成有複數個空氣吹出 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規p 2丨0><297公羡)-*-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局員工消费合作社印製 A7 _______B7_ 五、發明説明（6) 口，同時與第3鼓風機36連接。藉由從空氣吹出口逸出 由第3鼓風機36所供給的空氣，以將處理水槽29内的污 水經由第1回流管34移送至分水計量裝置37的流入室 38 〇 37為配置於前述處理水槽29上部的矩形箱形之分 水計量裝置，可調整第1回流管34移送的污水，往第工 厭氣槽5回流的量於預定量，用以在第1厭氣槽5進行安 定的脫氮。前述分水計量裝置37可劃分為與第1回流管 34連接的流入室38 ;藉由下部側形成有與流入室38連 通之開口的分隔壁39以隔開的中間室40 ;供該中間室 40内的污水流入之第1分水室41;以及第2分水室42。 前述第1分水室41經由第2回流管43連通於第1厭 氣槽5，同時利用壁上部開放成V字狀的缺口部44，與 中間室40連通。前述第2分水室42藉由回流口 45與前 述處理水槽29的上部連通’同時’藉由形成於可調整高 度的溢流堰板46上部之開口，連通於中間室4〇。 利用調整前述溢流堰板46的高度，且改變形成於溢 流堰板46上部的開口大小，而設定從第2分水室42回流 於處理水槽29的污水量，藉以調節從第1分水室41流入 第1厭氣槽5的污水量。47為連通前述第1厭氣槽5的 上部與生物膜過濾槽17的上部，並且將堆積於生物膜過 濾槽17的污泥等回流至第1厭氣槽5之污泥回流管。 48為設置於對向前述第丨隔開壁2上部的第1厭氣 槽5’以及第2厭氣槽1〇的第1檢視用開口。49為可自 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公着） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本萸) /Λ. 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（7) 由開閉地閉塞著前述第1檢視用開口 48的第i蓋體’其 在進行堆積於第1厭氣槽5以及第2厭氣槽1〇底部的污 泥之吸引排除時，成為開閉狀態。 50為設置於對向前述生物膜過濾槽17，以及溶出槽 16的第2檢視用開口。51為設置於第2檢視用開口 5〇 的導引開關，其藉由設置於可自由開閉地閉塞第2檢視 用開口 50的第2蓋體52之磁石53，而檢測出開閉狀態。 第2蓋體52藉由圖未顯示的位置決定裝置，以決定設置 於前述第2蓋體52的磁石53成為對向導引開關51般的 位置。 前述第2蓋體52在生物膜過濾槽17以及溶出槽16 檢視時開閉’而且在第2蓋體52開放時，導引開關51 變成關（OFF)。根據此訊號，後述的控制電極56使得電 源裝置22停止’並且藉由安裝第2蓋體52，使電源裝置 22動作。54為設置於對向前述殺菌裝置32位置的第3 檢視用開口。55為可自由開閉地閉塞前述第3檢視用開 口 54的第3蓋體，其在殺菌裝置32補給氣系等藥品時成 開閉狀態。 56為用以控制前述第1鼓風機14、第2鼓風機24、 第3鼓風機36、電源裝置22、以及泵30等的控制電路。 再者，從家庭排出的污水，由流入口 6流入第1厭 氣槽5。然後，利用配置於第1厭氣槽5内的第1厭氣濾 床7將污水中例如衛生紙（toilet paper)等較粗大的固形 物、夹雜物去除，且進行用以使後續流入各處理槽之處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i.i - r 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 A7 __________B7____ 五、發明説明（8) 理程序更為順暢之前處理，同時藉由厭氣性微生物的作 用將去除的固形物、失雜物、以及通過第1厭氣濾床7 的污水等進行厭氣分解，以降低BOD，同時因污水分解 所產生的污泥，堆積於第1厭氣槽5的底部。且，將有 機性氮厭氣分解成氨氮。 新鮮的污水流入第1厭氣槽5，然後在第1厭氣槽5 厭氣分解過的污水，經由移流管8流入第2厭氣槽10。 新鮮的污水流入第2厥氣槽1〇而後通過第2厭氣濾床11 的污水，藉由棲息於第2厭氣濾床11的厭氣性微生物的 作用’將SS成分等的有機物進行厭氣分解，以降低 BOD ’同時因污水分解所產生的污泥，堆積於第2厭氣 槽1〇的底部。且，藉由厭氣性微生物將有機性氮厭氣分 解成氨氮。 藉由棲息於第2厭氣濾床11的厭氣性微生物的作用 而厭氣分解的污水，從取水管13流入第2厭氣濾床n 上方的定量壓送室12。一旦從第丨鼓風機14將空氣供給 於定量壓送室12内，則取水管13藉由逆止閥而閉塞， 且藉由^氣麼可Μ収量Μ送室12内的污水，經由供給 管15供給於溶出槽16。第i鼓風機14的動作經過預定 時間後，控制電極56使第丨鼓風機14停止，而伴隨定量 壓送室12内的壓力降低，再從取水管13將污水流入定 量壓送室12。藉由後述的控制電極％使第ι鼓風機14 間歇運轉，每經預定時間可供給第2厭氣槽1〇内的預定 量之污水於溶出槽16。 aeett ^^nwn·— 1^1 HL· ^^^1 T4 -s '» (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁) 11
Μ濟部中央標準局員工消費合作社印笨 A7 ------ B7 五、發明説明（9) 藉由供給直流定電流於鐵材所構成的電極21間，可 從電極21溶出鐵離子於從定量壓送室ι2經由供給管μ 流入溶出槽16的污水。溶出的鐵離子與正磷酸反應而生 成非水溶性的磷化合物，然後供給於生物膜過濾槽17。 供給於溶出槽16之第2厭氣槽1〇内的污水含SS成分較 多’而且’因為鐵離子與正磷酸反應所產生的磷化合物 可藉由SS成分而塊狀化，所以可促進磷化合物的凝集。 而凝集後的磷化合物，被生物膜過濾槽n内的生物膜過 濾材25所捕捉。 再者’因為溶出槽16的排出口 18設置於溶出槽16 的底部’所以即使將SS成分較多的第2厭氣槽1〇内之 污水供給於溶出槽16，亦不會積存污泥於溶出槽16。 因此’可防止因污泥積存於溶出槽16内與電極21間接 觸，所導致的鐵離子溶出效率降低。 而且，後述的控制電極56可使第1鼓風機14停止’ 在停止污水從第2厭氣槽1〇往溶出槽16供給時，因電源 裝置22停止，故不供給電流於電極21間，因此，可藉 由停止無用的通電而節電。 溶出槽16為面臨第2檢視用開口 50而配置著，可藉 由打開第2蓋體52而容易地進行溶出槽16的檢視以及電 極21的交換。 因電極21的電解從電極21所產生的氫氣比空氣還 輕，所以容易積存於溶出槽的上部，一旦溶出槽16 内的氫氣濃度上昇，則有爆炸之虞。因此，本實施例之 12 本紙張尺錢财關家料（CNS ) Α4規格（2歌297公着-y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -------„--Γ1Γ.------^-------—訂 --r ------------ 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印*. A7 ^__B7 五、發明説明（10 ) 中，在溶出槽16設置排氣口 19，並且藉由將溶出槽16 内氫氣，以及從第1散氣管23供給於溶出槽16内污水的 空氣，同時高效率地排出溶出槽16之外，可預防溶出槽 16内的氫氣濃度上昇，而防止爆炸。 從溶出槽16的排出口 18流入生物膜過濾槽17的污 水，可藉由複數附著於生物膜過濾材25的喜氣性微生物 的作用，將污水進行喜氣分解，同時將有機磷酸鹽等分 解成正碟酸，而且將氨氮分解成硝酸性、與亞确酸性氮。 再者，因污水的分解所產生的污泥被保持於生物膜過濾 材25。 雖然伴隨生物膜過濾槽17内的污水處理，污水逐漸 變成酸性，且在生物膜過濾材25繁殖的喜氣性微生物的 活性度降低，而具有污水處理能力降低的缺點，但是， 由溶出槽16供給的污水藉由電極21的電解變成鹼性， 藉由從溶出槽16供給污水，可防止生物膜過濾槽17的 污水處理能力降低。 藉由控制電極56將泵30控制，使通過生物膜過濾 材25而經生物膜過濾材25處理過的污水，經由連通管 27流入處理水槽29。流入處理水槽29的污水會流入消 秦槽31 ’利用備有氣系藥物的殺菌裝置32消毒’而殺 死病原菌等細菌，再利用排出口 33往貯槽1外排水》 為了防止附著於生物膜過濾材25上之非水溶性的磷 化合物、污泥、以及生物膜等造成生物膜過濾材25的阻 塞，控制電極56定期地將泵30逆轉，使處理水槽29内 本紙張尺度逋用中國固家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） L·— an I X u^i 111-- · -- » (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂 經濟部中央梯準局男工消費合作社印笨 A7 ___B7 五、發明説明（11 ) 的污水經由連通管27供給於生物膜過濾材25，而洗淨 生物膜過濾材25 ’使碟化合物、污泥、以及生物琪等從 生物膜過濾材25剝離，再經由污泥回流管47回流於第1 厭氣槽5。 藉由第3散氣管35的空氣吹出口逸出由第3鼓風機 36所供給的空氣，可使處理水槽29内的污水流入分水計 量裝置37的流入室38，並且利用分隔中間室4〇整流而 流入第1分水室41與第2分水室42 ^ 流入第1分水室41的污水經由第2回流管43回流至 第1厭氣槽5’而回流至第1厭氣槽5的污水中的確酸性 及亞硝酸性氮藉由第1厭氣槽5中存在多數的脫氮菌還 原，以氮氣形式逸散於空氣而去除。 本發明實施例中，由鐵材所構成的電極21經過長期 浸溃於溶出槽16内的污水中，在電極表面產生氧化被覆 膜’而成為不動化狀態’鐵離子的溶出慢慢減少，且脫 磷功能降低。 因此，供給直流定電流於鐵材所構成的電極2丨間， 最好將其電流每經過預定時間施以極性轉換。在陽極側 的鐵材表面經過長期使用，產生氧化被覆膜，而陰極側 的鐵材表面，則因陰極側鐵材產生氫氣之洗淨作用，所 以不會產生氧化被覆膜。因此，依照陽極鐵材表面產生 氧化被覆膜而使鐵離子的溶出量變少的時間間隔，將極 性轉換，可使鐵離子的溶出量大約維持一定，並使脫磷 功能也經常維持一定。 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（ 210x297公釐） (請先閲讀背面之注^κ項再填寫本頁} 訂 • - n —- · A7 A7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 五 '發明説明（12) ~~ 再者’前述構成兩電極是以鐵材構成，因為可時常 從構成陽極側電極的鐵材溶出鐵離子，而供給於處理 水，所以可時常維持一定脫磷功能的狀態。 再者，電極的至少陽極側使用鐵材，在兩電極間供 給直流定電流，且每經過預定時間供給電流增大的脈波 狀供給電流之構成也可以。如上之構成，利用使電流增 大之脈波狀，可使在陽極側鐵材表面所產生的氧化被覆 膜剝離，而使鐵離子溶出略維持一定，所以脫磷功能可 維持一定》 而且，供給直流定電流於鐵材構成的一對電極間， 且將其電流每經預定時間作極性轉換，同時使供給電流 增大成為脈波狀也可以。極性轉換的時間較長時，陽極 側的鐵材表面會產生氧化被覆膜，再藉由極性轉換產生 的氫氣洗淨，可將氧化被覆膜剝離，但是直到氧化被覆 膜被剝離為止，需要若干時間，並且直到氧化被覆膜剝 離期間的電氣阻抗很大’有增加消耗電力之虞。 因此，前述構成藉由使供給電流增大之脈波狀，由 陽極轉換成陰極之鐵材表面的氧化被覆膜可在短時間内 被去除，故可防止消費電力增加。 而且’本發明實施例中，供給直流定電流而溶出鐵 離子的電極在兩極皆使用鐵材，但是，在陽極側的電極 使用鐵材’而陰極侧的電極使用鈦或白金等不溶性的材 料也可以。 再者，本發明的實施例中，供給直流定電流而 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) i.k------Γ訂. 15 鯉濟部中央椟準局貝工消費合作社印製 A7 _______B7 五、發明説明（13 ) 鐵離子的電極在兩極皆使用鐵材，但是，使用銘也可以。 【發明之效果】 根據本發明申請專利範圍第1項的構成，藉由設置 溶出槽於從厭氣槽往生物膜過濾槽的污水供給經過管 路’可使構造簡單化，同時利用厭氣槽内的SS成分可將 非水溶性的磷化合物塊狀化，而促進凝集，且可提昇磷 的去除效率。 再者，藉由供給從溶出槽流出的鹼性污水於生物膜 過濾槽，可達到防止生物膜過濾槽的污水處理能力降低 的效果。 根據本發明申請專利範圍第2項的構成，藉由設置 溶出槽於從厭氣槽往生物膜過濾槽的污水供給經過管 路’可使構造簡單化’同時利用厭氣槽内的SS成分可將 非水溶性的破化合物塊狀化，而促進凝集，且可提昇磷 的去除效率。 再者，藉由供給從溶出槽流出的鹼性污水於生物膜 過濾槽，可達到防止生物膜過濾槽的污水處理能力降低 的效果’同時可達到預防溶出槽内的污泥堆積，以防止 從電極溶出離子效率降低的效果。 再者’根據本發明申請專利範圍第3項的構成，經 由檢視用開口，可達到容易進行溶出槽之保養維修的效 果。 再者，根據本發明申請專利範圍第4項的構成，可 達到防止電極無用的通電，而節省電費的效果。 16 本 國家標 規格（210X297公爱-----— (請先閱讀背面之注$項再填寫本頁)
、1T A7 B7 五、發明説明（14 ) 圖式之簡單說明： 第1圖為本發明一實施例之污水處理裝置的剖面 圖。 第2圖為同上溶出槽之放大剖面圖。 第3圖為同上分水計量裝置之立體圖。 符號之說明 10 第2厭氣槽（厭氣部） 16 生物膜過濾槽 17 溶出槽 18 排出口 21 電極 29 處理水槽 50 第2檢視用開口（檢視用開口） 52 第2蓋體（蓋體） 56 控制電路（控制裝置） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印家 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐）