多段式分级连续微泡分离废水回收设备及其使用方法

摘要

本发明提供一种多段式分级连续微泡分离废水回收设备及其使用方法，其使用方法包括提供一废水、分离废水的有机物和悬浮固体物，以获得农业用水、分离农业用水的有机物和悬浮固体物，以获得工业用水和分离工业用水的有机物和悬浮固体物，以获得商业用水；利用上述方法，可将废水依照用途的不同而分别回收成具有不同生化需氧量数值的商业用水、工业用水和农业用水，如此便可因应不同需求来回收该废水，藉此以进一步节省回收废水的成本。

说明书

技术领域

本发明关于一种多段式分级连续微泡分离废水回收设备，尤指一种可将废水依照用途的不同分别回收成商业用水、工业用水和农业用水的设备，以节省回收废水成本的支出。

背景技术

地表水(surface water)存在于地壳表面，且是指包括河流、冰川、湖泊和沼泽四种水的总称，因此也可称为“陆地水”，而该地表水也是人类生活用水的重要来源之一，但该地表水却大约只占有地球总水量的百分的二至百分之三，所以是相当稀少且珍贵的水资源，而于人口日亦增加的今天该地表水也逐渐不敷使用。

该地表水依照人类的用途来区分，大致可区分为家庭用水、商业用水、工业用水和农业用水，而就使用过后的废水而言，其中以工业废水最难处理，因此一般工厂业者皆先将该废水与以分类，再进行处理至饮用水的标准，然后再用于各种用途上，故于设备上所需花费的成本相当昂贵且可观；又，一般由废水回收所得的水于用途上绝大部分是以商业用水、工业用水和农业用水为主，因此于回收废水时毋须将该废水处理至饮用水的标准，而徒增回收废水的成本；有鉴于此，目前对该废水回收设备仍有更殷切的需求，故有待进一步的开发。

发明内容

本发明人有鉴于废水回收设备的缺点，故经过不断的研究与努力，终于发明出可将废水依照用途的不同分别回收成商业用水、工业用水和农业用水，使回收废水的成本可被大幅降低。

本发明的目的在于提供一种多段式分级连续微泡分离废水回收设备，该设备可藉由微泡的浮力移除污染物，以降低废水的生化需氧量(Biochemical oxygen demand；BOD)与化学需氧量(Chemical Oxygen Demand；COD)的数值，使该废水的污染程度得以降低，使该废水依照用途的不同分别被处理成农业用水、商业用水和工业用水。

为达上述目的，本发明提供一种多段式分级连续微泡分离废水回收设备，包括：

一第一废水过滤装置，其包括一第一微泡分离槽、至少一废水取用管、一第一高压泵、一第一微/纳米微泡产生装置和一农业用水取用管，该废水取用管与该第一微泡分离槽相连通，且该废水取用管上设有一文式管，该文式管上分别具有一一次凝结剂添加口和一第一空气入口，以作为添加凝结剂与掺入空气之用，该第一高压泵连接于该第一微泡分离槽上，该第一微/纳米微泡产生装置与第一高压泵相连接且具有至少一与第一微泡分离槽相接的第一回流管，以供作为回流废水之用，且该第一微/纳米微泡产生装置与一第一输送管的一端相连接，该农业用水取用管与该第一微泡分离槽相连接；

一第二废水过滤装置，其与上述第一废水过滤装置的第一输送管的另端相连接，且该第二废水过滤装置包括一第二微泡分离槽、一脱气装置、一第一储存槽、一第二高压泵和一第二微/纳米微泡产生装置，该第二微泡分离槽底部形成一与第二微泡分离槽相连通的脱气槽，该脱气装置与该脱气槽相连接，以降低水的化学需氧量，该第一储存槽与脱气槽相连接，以作为储藏回收用水，且该第一储存槽上设有一工业用水取用管，该第二高压泵连接于该第一储存槽上，该第二微/纳米微泡产生装置与第二高压泵相连接且具有至少一与该第一储存槽相接的第二回流管，以供作为回流之用，且该微/纳米微泡产生装置与一第二输送管的一端相连接；以及

一第三废水过滤装置，其与第二废水过滤装置的第二输送管的另端相连接，且该第三废水过滤装置具有一第三微泡分离槽，该第三微泡分离槽设有一商业用水取用管。

此外，本发明另提供一种多段式分级连续微泡分离废水回收方法，包括：

提供一废水；

分离废水的有机物和悬浮固体物，以获得农业用水；

分离农业用水的有机物和悬浮固体物，以获得工业用水；以及

分离工业用水的有机物和悬浮固体物，以获得商业用水。

较佳的，该多段式分级连续微泡分离废水回收方法于分离农业用水的有机物和悬浮固体物的步骤后，进一步具有一脱除有机化学物质和溶解性气体的步骤。

较佳的，该多段式分级连续微泡分离废水回收方法于分离工业用水的有机物和悬浮固体物的步骤后，进一步具有一过滤杂质的步骤。

经由上述多段式分级连续微泡分离废水回收设备，可将废水依照用途的不同而分别回收成具有不同生化需氧量数值的商业用水、工业用水和农业用水，藉此以节省回收废水的成本。

附图说明

图1为本发明各装置及线路的示意图。

图2为本发明脱气装置的部份放大图。

主要组件符号说明

10第一废水过滤装置    11第一微泡分离槽

111第一浮除管         112浮渣过滤桶

113废水回流管         114废水池

115酸碱调整仪         116第一稳流分隔板

12废水取用管          121文式管

122一次凝结剂添加口

123第一空气入口       124沉水式泵

13高压泵              131第一连接管

132次凝结剂添加口

133第二空气入口       14第一微/纳米微泡产生装置

141第二连接管         143第一回流管

144第一输送管         145流量控制阀

15农业用水取用管      20第二废水过滤装置

21第二微泡分离槽      211第一连通管

212脱气槽             213第二稳流分隔板

22脱气装置            221抽气管

222抽气泵             223进气管

224抽气叉管           225空气控制阀

23第一储存槽          231第三连接管

232工业用水取用管            24第二高压泵

241第四连接管                242臭氧加入口

25第二微/纳米微泡产生装置

251第五连接管                252第二回流管

253第二输送管                30第三废水过滤装置

31第三微泡分离槽             32商业用水取用管

33第二连通管                 34滤水槽

35滤材                       36制程用水管

37第三稳流分隔板

具体实施方式

下列名词对发明所属技术领域中具有通常知识者而言，可以充分理解；下列定义是为避免在本发明的具体实施例中任何意义不明确的解释。

专有名词“生化需氧量(Biochemical oxygen demand；BOD)”在此意指水中有机微生物分解有机废料所消耗氧气的量，该数值于生态学以及环境科学上可用来监控及评估水质的好坏。

专有名词“化学需氧量(Chemical Oxygen Demand；COD)”在此意指以化学方法测量水中需要被氧化的还原性物质的量。

请参考图1所示，本发明一种多段式分级连续微泡分离废水回收设备，其包括一第一废水过滤装置10、一第二废水过滤装置20和一第三废水过滤装置30。

该第一废水过滤装置10包括一第一微泡分离槽11、至少一废水取用管12、一第一高压泵13、一第一微/纳米微泡产生装置14和一农业用水取用管15，该第一微泡分离槽11内设有一第一稳流分隔板116，且该第一微泡分离槽11顶部与一第一浮除管111的一端相连接，而该第一浮除管111的另端与一浮渣过滤桶112相连接，该浮渣过滤桶112与一废水回流管113一端相连接，该废水回流管113另端则连接于一废水池114，该废水池114内设有一酸碱调整仪115，以供作为调整于废水池114内的废水酸碱值之用，该废水取用管12两端分别与该第一微泡分离槽11和该废水池114相连通，以供取用废水之用，且该废水取用管12上设有一文式管121，该文式管121上分别具有一一次凝结剂添加口122和一第一空气入口123，以作为添加凝结剂与掺入空气之用，又该废水取用管12于邻近废水池114的一端设有一沉水式泵124，以作为驱动废水流动之用，该第一高压泵13利用一第一连接管131连接于该第一微泡分离槽11上，该第一连接管131具有一二次凝结剂添加口132和一第二空气入口133，以分别作为添加凝结剂与空气之用，该第一微/纳米微泡产生装置14利用一第二连接管141与第一高压泵13相连接，且该第一微/纳米微泡产生装置14具有至少一与第一微泡分离槽11相接的第一回流管143，以供作为回流之用，且该第一微/纳米微泡产生装置14与一第一输送管144的一端相连接，而该第一输送管144设有一流量控制阀145，以供作为控制流量之用，该农业用水取用管15与该第一微泡分离槽11相连接；

该第二废水过滤装置20与第一废水过滤装置10的第一输送管144的另端相连接，且该第二废水过滤装置20包括一第二微泡分离槽21、一脱气装置22、一第一储存槽23、一第二高压泵24和一第二微/纳米微泡产生装置25，该第二微泡分离槽21内设有一第二稳流分隔板213，且该第二微泡分离槽21近底部处利用一第一连通管211连接于一脱气槽212，该脱气装置22与该脱气槽212相连接，以进一步降低水中的化学需氧量，该第一储存槽23利用一第三连接管231与脱气槽212近顶部处相连接，以作为储藏回收用水，且该第一储存槽23近底部处设有一工业用水取用管232，以方便使用者取用工业用水，该第二高压泵24利用一第四连接管241连接于该第一储存槽23，以作为加压之用，该第四连接管241具有一臭氧加入口242，以作为加入臭氧之用，该第二微/纳米微泡产生装置25利用一第五连接管251与第二高压泵24相连接且具有至少一与第一储存槽23相接的第二回流管252，以供作为回流和调整流量之用，且该第二微/纳米微泡产生装置25与一第二输送管253的一端相连接；于本实施例中，该脱气装置22是设于脱气槽212的顶部，且该脱气装置22具有一抽气管221、一抽气泵222和一进气管223，该抽气管221于设于脱气槽212内的一端形成复数个抽气叉管224(如图2所示)，该抽气泵222连接于抽气管221的另端，供作抽气时使用，该进气管223一端与该脱气槽212的顶部相连通，且该进气管223具有一空气控制阀225，以控制进气管223的空气流量；

该第三废水过滤装置30与第二废水过滤装置20的第二输送管253的另端相连接，且该第三废水过滤装置30具有一第三微泡分离槽31，该第三微泡分离槽31近底部处设有一商业用水取用管32，且该第三微泡分离槽31内设有一第三稳流分隔板37，又该第三微泡分离槽31近底部处又利用一第二连通管33与一滤水槽34相连通，该滤水槽34内设有一滤材35，以供作为过滤之用，且该滤水槽34上设有一制程用水管36，以作为取用回收水之用。

该生化需氧量为1000至2000mg/L的废水是先利用该酸碱调整仪115调整废水至pH 6～9之间酸碱值，然后藉由沉水式泵124将具有适当酸碱值的废水驱动至第一微泡分离槽11中；此时，由于该废水流动时会于文式管121的空气入口123处形成负压，因此可将文式管121周围的空气经由空气入口123吸入废水中，且可由该文式管121的一次凝结剂添加口122添加凝结剂于废水中，藉由该添加剂与空气的掺入，可使该废水中的悬浮固体物(Suspended Solids，SS)与有机物相互凝结，并上浮于第一微泡分离槽11的顶部且藉由第一浮除管111而送至浮渣过滤桶112中进行过滤，使该水可藉由废水回流管113重新流至废水池114中，以作为进行下次回收废水之用；藉由此方式，该废水可以去除百分之九十的悬浮固体物(Suspended Solids，SS)与有机物，使该废水净化成生化需氧量为100至200mg/L且可供农业使用的农业用水；

然后，该农业用水可由第二连接管141上的二次凝结剂添加口142再次添加凝结剂以供作为该农业用水净化成工业用水之用；此时，掺有凝结剂的农业用水可藉由第一高压泵13加压并吸入适量的空气，然后再利用第二连接管141将农业用水输送至第一微/纳米微泡产生装置14中并释出大量微/纳米级气泡，使该农业用水中的悬浮固体物与有机物相互凝结的同时也可使空气掺入于悬浮固体物或有机物间，使该悬浮固体物与有机物可上浮至第二微泡分离槽21的顶部并由农业用水中分离，而该经由初步分离的农业用水可利用第一连通管211流通至脱气槽212中以进行脱除有机化学物质和其它溶解性气体；该脱除的方法是将该具有抽气叉管224的抽气管221一端浸入脱气槽212内的初步分离的农业用水面下约10至100mm的位置，然后利用抽气泵222进行抽气，此时由于该脱气槽212内的空气因要克服水压差而藉由抽气泵222的作动而由抽气管221排出，因此会造成脱气槽212内顶部经初步分离的农业用水激烈搅动翻滚，而使有机化学物质和其它溶解性气体得以自初步分离的农业用水中脱除，使初步分离的农业用水净化成生化需氧量为10至20mg/L且可供工业使用的工业用水，该工业用水可利用第三连接管231储存于第一储存槽23中，以供随时取用该工业用水；

而后，该工业用水利用第四连接管241上的二次凝结剂添加口142再次添加凝结剂于工业用水中，以供作为工业用水净化成商业用水之用；此时，掺有凝结剂的工业用水可藉由第二高压泵24加压并吸入适量的空气，然后再利用第五连接管251将工业用水输送至第二微/纳米微泡产生装置25中并释出大量微/纳米级气泡，而使该工业用水中的悬浮固体物与有机物能再次与空气相互凝结，以促使该悬浮固体物与有机物上浮至第三微泡分离槽31顶部并自工业用水中分离，而使该工业用水净化成生化需氧量为1至2mg/L且可供商业使用的商业用水；

最后，该商业用水藉由第二连通管33流通至滤水槽34中，以再次过滤商业用水中的杂质，使该商业用水进一步净化成一般制程用水。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所做出局部更动或修饰等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征范围。