[发明专利]生物过滤装置用上浮过滤材料的洗净方法

说明书

本发明涉及用于屎尿和家庭污水净化处理的生物过滤装置的上浮过滤材料的洗净方法。

生物过滤装置与以往的接触曝气处理装置相比，可以减小必要的处理槽容积，具有处理装置大幅度小型化的特点。

这种生物过滤装置是按以下方式构成的，即在通常的处理槽内充填比重小于1.0的在水中上浮的过滤材料的形成过滤层，在其上附着含有需氧的或厌氧的微生物的污泥之后，使污水向过滤层内流通，同时地进行污水内有机性污浊物质的处理和浮游物质的分离。

可是使用生物过滤装置过滤处理污水一段时间后，有机性污浊物质的一部分便作为污泥蓄积到过滤层内，同时浮游物质也同样渐渐固着残留在过滤层内。结果造成过滤层对污水流通的阻力逐渐增大，生物过滤作用降低。

因此，必须定期对上述过滤层进行清洗，将蓄积的多余污泥和浮游物质排出到系统之外以防止其阻塞，一般多采用水流方法，即以一定流速向下流动的方式将清洗水通入过滤层内，利用水流将过滤层展开，将污泥等洗净。

但是，在象发泡性塑料过滤材料那样比重极小的过滤材料的场合下，若不将洗净水的流速加到相当大则不能使过滤层充分展开，其结果是需要大量的洗净水，并引起生物过滤装置的综合处理能力降低等各种故障。

为解决上述问题，迄今为止已研究了多种方案。例如有人研制了(1)在处理槽内所形成的充填层(过滤层)的下方设置搅拌叶片，在清洗操作时通过叶片的搅拌而使过滤层机械展开的方法(特开平3-242294等)，和(2)将上浮过滤材料一点一点连续地由处理槽内引出到槽外，在槽外洗净后再返回到处理槽内的方法(特公昭63-21553等)等。

但是，上述(1)和(2)的方法存在着以下难点：由于在处理槽内设置搅拌叶片，或在槽外设置上浮过滤材料的循环，洗净机构，处理装置本身尺寸增大，同时，运转和维护均十分费事。

另一方面，为解决上述问题，有人研制出这样一项技术：如图10所示，在配备有原水供给管7和污泥排出管8的处理槽1内，设置通风管2和压缩空气供给管3，在洗净过滤层4时，由压缩空气供给管3喷出空气5，使得通风管2内产生污水的上升流6，通过使处理槽1内的污水向着箭头方向流动而使过滤层4强制地展开(特公昭62-13043号)。

但是，在该项技术中，仅靠前述上升流6的污水流动，要使过滤层4充分展开并将固着在过滤材料4a上的污泥和固态物完全剥离除去是十分困难的，特别是在过滤材料4a为发泡苯乙烯那样重量极轻的场合，将其完全洗净是不可能的。因此在现实中，大大地延长流动污水循环时间，同时，在停止流动循环使剥离的污泥等沉降之后，打开洗净排水阀9，利用处理槽1内的澄清液体将过滤材料4a再洗净。

其结果是具有以下的缺点：除需要大量洗净用水之外，洗净所需时间和手续变多，产生种种问题。

本发明就是作为解决以往的生物过滤用上浮过滤材料洗净方法中的上述问题，即(1)因在处理槽内部和外部分别设置过滤材料洗净用机构而导致净化装置大型化，(2)在上浮过滤材料重量特别轻的场合下，仅靠空气压缩机产生的污水流动使过滤层充分展开有困难，不能使固着物必要且充分地剥离脱落，并且，(3)在洗净过滤材料时需要大量的洗净水，污水处理装置的综合处理性能恶化等问题，提供一种转变为即使是重量轻的上浮过滤材料也能用少量洗净水大致完全洗净的生物过滤装置用上浮过滤材料的洗净方法。

本发明人，在对由发泡性塑料等制成的重量极轻的生物过滤装置用粒状上浮过滤材料在污水中的流动状况和污水流速的关系进行实测当中，发现了以下现象：若将由于水中浮游的上述上浮过滤材料构成的过滤层内的水，以特定范围的流速向下方引流时，过滤层本身和水一起向下方下降一点儿后，过滤材料由过滤层的内部上方开始展开，一定厚度范围的过滤材料激烈回转散成七零八落，同时其展开范围由过滤层的内部上方逐渐向内部下方移动，最终使过滤层的整个区域展开。    

本发明就是在上述认识的基础上，通过进行多次上浮过滤材料洗净试验而完成的，通过使形成过滤层(充填层)的上浮过滤材料的比重和粒径，与洗净操作时由过滤层下方排出的洗净用水的流量之间保持一定的关系，即使少量的洗净用水也可使过滤层的整个区域高效率地展开，由此可将固着在上浮过滤材料上的多余污泥完全剥离除去。