TWI418519B - 水池之過濾方法及吸取裝置 - Google Patents

Description

水池之過濾方法及吸取裝置

本發明係有關於一種過濾水池方法及吸取裝置，其應用於噴水池、反射池、水池與湖泊。

在將水放置於景觀娛樂池時，儘管水源是具品質優良與低懸浮固體的水質，仍然會變混濁。水池的環境加了沙、土、有機物等。然而，導致水質混濁的懸浮粒子，其主要來源不可避免的是來自於繁衍成長的微有機體，特別是微小的水澡，其廣泛分布於大自然中，並尋找適合於生長的水棲環境。

水藻是一種多族群植物，其生長於一廣泛的環境棲息地，水藻為光合性植物，其具有葉綠素，具簡單的繁殖結構，以及在根、莖、葉上的組織並沒有差異，顯微鏡下的單細胞藻之單體平均尺寸大小為一微米(μm)。水藻已長滿整個世界，且會導致水池發生問題。

根除水藻是一個存在已久的問題，水藻是在太陽光下繁殖的單細胞植物有機體，其出現在植披、空氣、土壤與水中。於顯微鏡下方可觀察水藻的孢子係連續不斷地注入到水池，或由風、沙塵暴、雨水等所含的水分中，水藻在停置於水中而外露於太陽光底下且溫度4℃以上的情況下，生長速度迅速。水藻會影響公共水池所適用的過濾並導致氯的需求量大增，且磷酸鹽與氮化物出現在水中會促進水藻生長。

浮游生物藻是顯微鏡下的單細胞植物，其自由浮動於水中，當植物的末端綻放或者植物"開花"時，會造成水池呈現綠色，此外，也可能轉為其他顏色，如黃色、灰色、褐色或紅色。

因此，本發明即針對上述問題而提出一種過濾水池方法及吸取裝置，可提供較佳之過濾效率，且可藉由小水量過濾而不用整個水池的水完全過濾。

本發明之一目的，在於提供一種水池之過濾方法及吸取裝置，其利用超音波、凝聚劑使於水中凝聚顆粒，以用於過濾而產生一過濾水流，再回送水流至該水池。

本發明之另一目的在於提供一種水池之過濾方法及吸取裝置，其設置於水池底部，該吸取裝置吸取具凝聚顆粒之水流，以完成水池的水質過濾。

本發明係提供一種過濾水池方法及吸取裝置，其利用超音波發射至水池，及添加凝聚劑於水中，再由水池下的吸取裝置吸取具凝聚顆粒之水流，以輸出一汙水，再經排放汙水至汙水收集管線，經過濾汙水收集管線中的汙水而產生一過濾水流，再回送水流至該水池。該吸取裝置包含一結構架，其具有一用於連接一幫浦系統之元件、一用於水平輪轉移動在水池底部之元件、一用於旋轉滑動而調整與水池壁之位移的元件、一包含複數吸取管線用於吸取之元件，一用於清潔之元件與一用於樞設於輪轉元件與結構架之間的元件。

茲為使　貴審查委員對本發明之結構特徵及所達成之功效更有進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例圖及配合詳細之說明，說明如後：

本發明為揭露一種有效且符合經濟效益的水池過濾方法，應用於各式水池，如噴水池、反射池、公共泳池與人造湖泊，水中的懸浮固體藉由超音波搭配凝聚劑而沉澱，然後由水池底部的一吸取裝置吸取沉澱於水池底部的顆粒，吸取裝置的輸出口為過濾並回放至水池中，排除水池中所有水的混濁且僅過濾非常小的水流量，其對應於吸取裝置之輸出口。相較於傳統過濾系統，則需要過濾整個水池，方可排除混濁。此外，本發明更揭示應用於完成本發明之過濾方法的一吸取裝置。

如上述，水池所放置的水會因許多因素轉變為混濁，一般是使用過濾系統，以將水槽懸浮體，如藻類、沙子、有機物等等排除，過濾方式為經由一微孔或過濾介質通過固體與流體(氣體或液體)之混合物，而去除混合物中大多數固體，其中微孔或過濾介質可稱之為一過濾器。

在許多人類活動、日常生活與運用化工技術之工業製程的工業的區域中會發現多種過濾方法得運用是特別重要的。

自20世紀以來，過濾隨著人類演進而開發，並不斷受到輿論關注，而衍生出多種不同之過濾方法與過濾設備，且一般而言，其分類型式彼此之間不會相互衝突。

多種過濾裝置與過濾器不外乎使用多孔材料作為過濾介質，以及在每一應用上的特定條件：自簡單裝置應用，如咖啡渣過濾器或實驗室中分離用的過濾管；至高自動化的大型複雜系統，如煉油和石化工業用於還原高價值觸媒、或供應市區的飲用水處理系統。

過濾為經由使用機械運作方式或物理運作方式，將流體(如液體或氣體)中的固體分離出來，其中需使用到一過濾介質，流體可通過過濾介質，但固體(至少一部分)卻無法通過，通常地，上述分離作業不完整，還需依據過濾孔徑與過濾介質之厚度，以及過濾期間所使用的技術。一般而言，在一過濾方法中，除了幾層過濾介質之外，更需要其他技術原理，如直接擷取、擴散與離心運動，其中顆粒在水線通過時不能流過過濾介質彎曲的流道而持續被扣在過濾介質的纖維上。主要的過濾技術有兩種：

一、正向過濾，其就是輸送流體垂直地通過過濾介質的表面，其技術之應用，例如咖啡渣過濾器，顆利留在過濾器上；此種技術為受到過濾介質表面之顆利累積量的限制，最後會塞住；

二、切向過濾，也就是輸送流體切向通過過濾介質表面，而流體壓力會導致流體繞過該過濾器，此種情況下，顆利仍然在切向水流中，且過濾氣之阻擋率較低，然而，此種技術僅應用於非常小顆粒，自一奈米(nm)至一微米(μm)。

此外，依據過濾介質的孔徑大小可分類為以下幾種過濾類型：

-澄清過濾：孔徑為自10至450微米(μm);

-消毒過濾：孔徑為低於0.22微米(μm);

-微過濾：孔徑為自10奈米(nm)to 10微米(μm);

-超過濾：孔徑為自1 to 10奈米(nm);

-逆滲透：孔徑為自0.1 to 1奈米(nm).

過濾效率需憑藉多種因素，如壓力、過濾介質、黏度、溫度、顆粒大小與濃度。

一般而言，若壓力之增加導致水流量或過濾量增加，則會輕易形成顆粒膏狀，然而，對於非常厚或非常微小濾餅，增加幫浦壓力並不會導致過濾量明顯增加，另外，上述過濾量降低的沉重的壓力會產生濾餅。在實際上，操作於一流量，低壓啟動，是較佳的操作方式，雖然大多實施例是使用離心幫浦系統，一般條件下為多種壓力與流量。

理論指出，除了考慮過率媒體特性之外，平均流量為與濾餅的數量成反比，並與過濾面積平方成正比，因此，在過濾相同流量的流體時，將需注意的是最後步驟的流量是與濾餅的厚度平方成反比，理論上，由於濾餅之阻力超過過濾介質之阻力，明顯需要讓濾餅具最小厚度而達到最佳成果，然而，還有其他因素，例如：濾餅的產生時間，較佳地是指工作在較厚濾餅的條件下，濾餅排放難度與一較寬廣過濾面之成本。

任何時間下的過濾流速與過濾黏度成反比。當過濾溫度增加時，其黏度會隨著減少，因此過濾流速就隨著增加。

顆粒尺寸大小在濾餅阻力與膜的效果是不錯的，甚至顆粒換成小量改變影響方程式中的係數，以讓濾餅阻力與主要變化影響壓縮率。

由上述可知，水過濾不是一種簡單的程序，特別是在過濾大水流的時後。在景觀娛樂池，如公共池與噴水池，矽藻土、濾芯與砂過濾系統，而後者是大多數使用之系統。

砂過濾器是大多數用於過濾含低量或中量汙染物之水，用於去除20微米以上的顆粒，在通過一砂過濾床時，會留住水中所攜帶的懸浮顆粒，一旦使用中的過濾器不乾淨而失去既有的效果時，該過濾器可經由上流沖刷再生。

過濾品質係依靠多種參數，不外乎，過濾器外形、過濾床高度、過濾質量的特性與程度、過濾速率等。

聚合物樹脂與玻璃纖維所製成之該些過濾器基於其抗腐蝕可適用於河水與海水過濾，且不鏽鋼與碳鋼更可應用在抗壓上的實施例。

採用過濾系統的景觀娛樂池，例如：反射池、泳池是遍布全世界，然而，該些水池之尺寸有兩個問題產生，而限制其規模。

第一個限制在於高投資成本與高運作成本，事實上，世界上有部分娛樂池是過濾超過2500立方米(一奧林匹克泳池的體積)的水量，且該些水池皆因該些體積有高運作成本。

例如：若一住宅公寓之體積9000立方米的一水池，而參照衛生法規於公眾池過濾的一過濾流速為每秒416公升。該類型建築項目由於初期投貲、過濾系統所佔用的面積、複雜度，特別是經營成本，是無法管理該些作業量。

然而，第二個問題是大型水池過濾的複雜化，其難度是在過濾整個水池同源的水，在一普通池或噴水池，一吸取點與一排放點即足以達到過濾整水池同源的水，當水量增加時，吸取點的影響會限制設置區域且無法作用到整個水池。此即表示需設置具大量吸取點與排放點之一複雜且緊密管線網路。此種類型的系統會損失高壓且會在過濾流中發生如同電路短路般的流動，如此過濾等量的水幾次後，會減少該過濾系統的效率。

由上述可知，維持大水量之過濾系統是不具經濟效益且非常沒效率，因此世界上沒有大量水池過濾用於景觀娛樂池。

如智利專利編號CL 43,534之前案所述，其揭露獲得大量景觀用途的水，其中說明獲得(裝設或維持)大量水用於景觀用途，如具出色色彩、高清澈度與類似於低成本之水池與熱帶海般清潔的湖泊與水池，特別是體積超過15000立方米的水量。本發明係定義結構元件，如去油之分離器、水收集系統、建築細節、襯裡的類型與色澤、循環系統與注入添加物，需用於供應水、酸鹼測定、添加鹽類、滅藻菌與凝聚劑的使用、新鮮水的交換率、添加物與氧化製程以及一透過一小船驅動之吸取載具。

在專利CL 43,534之中，使用一開放水循環系統，無法考慮回收水，且無使用任何類型之過濾，亦未解決形成於水池底部或側壁之生物膜的問題，小型水池可由人工方式移除生物膜，但不可能在大型水池利用人工方式移除生物膜。

對於本發明與專利CL 43,534之間的差異，相對而言，本發明為一低成本過濾系統，用以回復水質，卻不需在現今已知的水池使用昂貴的水過濾系統過濾整個水池的水，本發明亦未如專利CL 43,534所述排去吸取裝置所吸取的水，亦即可大量使用水且最後排放出含自然流動的沉積物的水。

在專利CL 43,534中，含自然流動的沉積物的水是被摒棄的，且未包含一過濾系統，所以吸取系統的效率與過濾明顯地不沉重，然而，由於吸取裝置必須高速輸送水流，以行走大面積，所以會揚起沉積的汙濁而導致水質混濁並降低系統效率，所以有效地使用低水流吸取大水池底部(重點在於過濾輸出水流)是個複雜的問題，相應地，由於成本、使用大體積的水量與衛生上的限制，大使用量凝聚劑有經濟上與控管上的限制，換句話說，沉積物的特性無法有效過濾。

大水池之水質過濾於經濟上的問題已發現一解決方法，本發明之過濾系統不需過濾整池的水，經實驗證實，結合凝聚劑與超音波，可在水池底部產生分散的凝聚顆粒而相互分隔分佈，且可輕易由一特別設計的吸取裝置吸取，而可短時間行走大面積，以高效率過濾，由於過濾品質，使用一簡易裝置，如使用小濃度凝聚劑的一砂過濾器或可在市場上取得的其他小型且經濟過濾器。

在大水池的超音波應用使吸取裝置更有效率且更輕易的吸取，不僅由於凝聚粒形成大顆粒又均勻分布，可輕易吸取與過濾，又可使用超音波讓水池中之生物膜的生長可獲得控制，並避免水藻殘留在水池之底部與側壁層層包含細菌的生物膜形成在主體表面，會產生一個問題，就是水藻會很難逐出水池水面。對該些問題，超音波避免生物膜基本層形成，以避免有大量浮游漂浮細菌自轉變為具強力吸附能力之無柄細菌而成長在一平面上，在清理完一池中的一平面之後，生物膜之基層開始形成最快需要20分鐘至3個小時。

本發明實際上在凝聚步驟中使用超音波，移去水中一般的藻細胞、顆粒、塵粒與汙濁，明顯地由於超音波在凝聚劑凝固上的效果改善凝聚效率，而達到對一般藻細胞、顆粒、塵粒與汙濁有90%移除率，以減少使用三分之二的凝聚劑，本發明之過濾方法具有最大的優點在針對先前低投資成本、低運作成本與高過濾效率的水質過濾方法。

確實，由於使用了一協同系統於懸浮顆粒凝聚與超音波之間，可因形成分開聚變之大尺寸凝聚顆粒而由吸取裝置輕易吸入，並輕易吸取而避免生物膜存在，相較於傳統水池過濾系統，所得到之結果為利用非常低的投資成本與運作成本獲得清澈的水；且因使用一小、標準、經濟所過濾之過濾器，且過濾器可輕易在菜市場買到，沉積物亦有效過濾，且使用非常低階之凝聚劑即可完成。最後，僅對整體水量之一小部分進行過濾，且整體水量對應於吸取裝置之輸出水流，以達到相同或超過傳統過濾系統過濾整個水池的結果。

本發明提供一種有效率且具經濟效益的水池過濾，其利用小水量而不需將整個水池的水，即可進行過濾，本發明之過濾方法包含以下步驟：

a.　發射超音波至該水池中；

b.　加入一凝聚劑至該水池中；

c.　設置一吸取裝置於該水池之底部，該吸取裝置吸取一包含凝聚顆粒之水流，以輸出一汙水；

d.　排放該汙水至一汙水收集管線；

e.　自該汙水收集管線過濾該汙水，以產生一過濾水流；以及

f.　回流該過濾水流至該水池。

較佳地，於本發明之步驟a中，超音波發射一周期可為每天1至24小時，發射頻率為20至100千赫茲(kHz)，且發射功率為10至45瓦。

較佳地，於本發明之步驟a中，超音波發射一周期可為12至24小時，更佳地，可為20至24小時。

超音波可由發射裝置所發射，該些裝置係以180度角與半徑150米之徑向方式發射超音波，所以超音波之發射裝置為設置於水面下，且間隔100米至150米，如此整個水池的水皆會接收到超音波。

超音波發射器平常設置於水池邊，然而，萬一水池直徑超過300米，需設置一中央島或一中央平台，以放置發射裝置於水池中央，以致於超音波發射裝置依據其覆蓋範圍可使全水池平面皆可接收到超音波。

本發明之過濾方法的步驟a的目的在於：

-減少微小藻類數量，由於微小藻類為水中懸浮物之主要因素，因此可使吸取步驟更容易執行並增加接續利用低成本生態方法的過濾步驟的效率，且此生態方法可減少使用化學用品與最後降低運作成本；

-避免生物膜形成，其中生物膜通常生長於水池之底部或側壁，且水藻生長的來源，因此無生物膜形成可使吸取裝置更有效率，且減少清理水池側壁的人力。

-減少凝聚劑之數量並促使一般藻類與顆粒凝固於水池底部，以被吸取裝置移除；

-使吸取裝置因超音波與凝聚劑更輕易吸取，且因可輕易吸取較大顆粒之凝聚顆粒，因此不會在吸取裝置行走於水池底部時產生懸浮顆粒汙濁；

-促使利用簡單之砂過濾器進行過濾時不會產生額外的凝聚物；以及

-同時利用凝聚劑排除水池的濁度。

較佳地，於本發明之步驟b中，凝聚劑為一離子聚合物，更佳地，該離子聚合物為生物降解的陽離子聚電解質。

較佳地，於本發明之步驟b中，加入水池之凝聚劑，其濃度每6天至少一次0.005至2百萬分之一(ppm)劑量，較佳地，每4天至少一次0.01至0.5ppm劑量，更佳地，每24小時至少一次0.0125至0.04ppm劑量。

較佳地，於本發明之步驟c中，含凝聚顆粒之該水流量為每秒1至30公升，更佳地，該水流量為每秒10至20公升。

換句話說，於本發明之步驟c中，當吸取裝置行走於水池底部時，可由不同牽引件帶動，如一小船，位在水面上帶動吸取裝置；或一機關車設置於水池底部的軌道上，以在水池中帶動吸取裝置；或者一機動、或自動、或遠端控制之機器人的牽引而移動吸取裝置；或者以纜線與滑輪系統的牽引而移動吸取裝置。

於本發明之步驟d中，依據吸取裝置的尺寸大小決定水流量的大小，在此步驟與水池的容積有關，較佳地，於本發明之步驟d中，過濾汙水流量為每秒1至30公升，更佳地，該水流量為每秒10至20公升。

吸取裝置所排放之汙水係由一機動幫浦所輸送，該機動幫浦以一可撓性軟管連接吸取裝置，可停放於水池邊緣水面上的一移動或固定平台或一小船上。吸取裝置係排放汙水至一汙水收集管線，其過程係以一離心水泵輸送，以用於過濾，其水流量為每秒1至30公升，更佳地，水流量為每秒10至20公升，水壓為100至300千帕(1 to 3巴)傳導至過濾器上，過濾器依據吸取裝置所吸取的汙水可為砂、矽藻土或濾芯過濾器。

於本發明之步驟e中，利用水池邊的循環幫浦將過濾水回流至水池中，該循環幫浦係以一軟管或導管連接至一供應管線；利用噴射器自供應管線將過濾水回流至水池中，以完成循環，因此本系統經由本發明之方法節省用水。

值得重視的是，本發明之方法所使用吸取裝置如同傳統水池之吸取裝置亦清潔水池底部，但隨著凝聚劑與超音波的使用，公共池的傳統過濾系統完全被取代，換句話說，吸取裝置不僅排除自然位於水池底部之物質(如葉、枝幹、泥土)，亦將本發明之實施例中公共泳池的所有懸浮顆粒透過一天四次的整個水池過濾而清除。本發明之實施例中，透過超音波與凝聚劑將懸浮顆粒變成凝聚粒(顆粒較大而方便吸取)，且經由吸取裝置吸取，再接著過濾，減少二次清除的成本，簡單地說，取代傳統過濾系統過濾水池所有的水，而僅過濾汙水。

選擇性地，本發明之過濾可利用平面拋棄式溝槽或輸出口(如分離器)吸收水，以加以排除水表面上所包含之油脂與漂浮顆粒，利用分離器將分離出的水流併入汙水收集管線中，以在本發明之步驟d中的過濾步驟一併過濾，由於分離器僅以小水流消除水表面層的汙垢，如每秒1至5公升，但這不影響市面上量產的過濾器使用於本發明之方法。必須指出的是，傳統過濾系統可自分離器輸送水至過濾器中，但本發明中較大的水流不僅清除水表面層，亦過濾所有的水，因此傳統過濾系統使用本發明之方法時，過濾問題僅在於過濾表面層，所以過濾水流需經兩次低接強度的過濾。

本發明之一可行走大面積之吸取裝置必須設置於水下，如三小時行走一公頃，例如速度可達每秒0.93米；該吸取裝置不能在市面上看到，所以本發明之吸取裝置是特別設計，以用於本發明之過濾方法的步驟c；該吸取裝置於相同周期時間內行走超過水池底部至少一平面100倍，優於現有之吸取裝置。

如第四圖至第十一圖所示，於本發明之程序之步驟中，該吸取裝置包含框架10；用於耦接該幫浦系統之耦接件20；用於經水槽底部之水平軸之輪動件30；用於經該槽壁周圍之垂直軸之滾動式滑動件40；包含由槽底至耦接件20用複數凝聚的粒子吸取水流之吸取件50；包含刷線之清洗件60；於輪動件30與框架10間並用於使吸取裝置適應槽底之凸出物之樞動件70；框架10包含樞動從屬件80，該樞動從屬件80依附牽引件，如遙控自動化水底車，以及於吸取件50，清洗件60以及框架10間之固定件90。

如第五圖所示，輪轉件30包含不鏽鋼水平軸31，其又包含半剛性聚氨脂保護性的滾筒32且支撐輪33係由自動潤滑塑膠，如框架10之支撐與位移之高密度聚氨脂所組成。另外，該輪轉件30包含第二軸34，其係由不繡鋼於吸取件50及清洗件60之側邊之環氧樹脂承軸35組成；位於該第二軸34的是第二輪36，其係由自動潤滑塑膠如高密度聚乙烯所組成，以使吸取件50與清洗件60產生支撐與位移。此外，滾動式滑動件40包含垂直軸以及由自動潤滑塑膠如高密度聚氨脂所組成之橫向保護性之輪。

如第六圖所示，該耦接件20包含軟管噴嘴21，其具彈性之軟管被連接到幫浦系統，PVC連接器22以及具彈性的縐褶狀管23，其被連接到吸取件且其允許來自於幫浦系統之吸取力量之分散。

如第七圖所示，該吸取件50包含一折疊吸取管道51，其係由不繡鋼管連接並以連續焊接對該吸取管51所氬焊接之吸取入口52亦由不繡鋼所組成；且PVC連接器53與具彈性的縐褶狀管54被連接到耦接件20。

如第八圖所示，樞動件70連接框架10，輪轉件30與水平軸31周圍之吸取件50。此外，也曾提及樞動從屬件連接牽引件(圖未示)與框架10。

如第九圖所示，其指出固定件90包含線，如彈性線，其纏繞於該框架10上的該吸取件50與該清潔件60，且該吸取件50與該清潔件60至該水池底部之距離不超過2公分

如第十圖所示，框架10包含交叉拱形件11，其設置於具吸取件50與清潔件60之內部空間，並以固定件90固定住，框架10之交叉拱形件11係以彈性螺栓(圖未示)固定，在交叉拱形件11之下端係固定樞動件70，以插設水平軸31，每一支撐輪33之間，保護滾輪32與第二輪36如同樞動件70與樞動從屬件80一般，設置高密度聚乙烯墊圈(圖未示)。

如第十一圖所示，佈滿吸取入口52之吸取件50與清潔件60如同一中央線刷。

應用範例

實施本發明之過濾方法，以低投資成本與低運作成本而有效過濾水池的水質，如噴水池、反射池、泳池與湖泊，其步驟如下：建立一水池A，類似一人造湖泊，設置智利中部海岸邊，面積大約6000平方米，且容積為90000立方米，如第一圖所示。於第一圖中，其表示水池A之俯視圖，具實施本發明之方法的必要設備，如第二圖所示，其為相同水池之俯視圖，具實施傳統過濾方法之必要設備，以過濾整個水池的水質。透過第一圖與第二圖可看出使用傳統方法之設備與使用本發明方法之設備有所區隔；第一圖之設備較簡單且較第二圖之設備經濟，特別是如第二圖所示，傳統過濾方法必需相當多管線設置水池邊以促進過濾效果，而用於運作所有可見的過濾器過濾一過濾區域。傳統過濾可見需要完整基礎建設，而產生相當高運作成本與建設成本，換句話說，如第一圖所示，本發明之過濾方法需簡單的設備，因而在運作成本與建設成本上較為經濟。

本發明實施之步驟如下：於步驟a中，由超音波發射設備8(以下稱為超音波器)發射超音波，商標為LG Sonics產品型號為XL，具雙重頻率於20與100千赫茲(KHz)，功率為45瓦(w)，產自LG SOUND，地址為荷蘭萊登區，維恩斯街752321 CD格里特笵德華(Gerrit van der Veenstraat,Leiden,The Netherlands)； 利用該裝置避免生物膜形成，並減少使用75%的凝聚劑，如第一圖所示，該超音波器8藉由漂浮或設置於水池邊，以位於水面下10到30公分處。

如第三圖所示，透過發射超音波與使用凝聚劑，造成懸浮顆粒規律地凝聚為較大顆粒之凝聚顆粒，而分佈於水池底部，以方便於吸取裝置吸取並有效過濾吸取裝置所排放之汙水。

於步驟b中，加入鈣離子聚合物(Crystal Clear^TM )，其為美商AP Aquarium Products所生產之生物降解的陽離子聚電解質，使用濃度為每24小時添加劑量0.08ppm。

於步驟c中，如第一圖所示，第4圖至第6圖所示之吸取裝置行走於水池底部，以吸取含凝聚顆粒之水流，流量為每秒15公升含凝聚顆粒的水流，每兩天運作兩個小時。由功率6.98千瓦(9.5匹馬力)的移動式幫浦2e透過一150米長與10.16公分管徑的可撓性彈性軟管2d連接至吸取裝置2c，以將吸取裝置2c所吸取的汙水輸送至汙水收集導管4，而排放至連接汙水收集導管4的數個混擬土汙水槽2a。吸取裝置2c行走於水池底部，因此淹沒在水中並以每秒0.93米的速度移動一公頃，相對於市面上類似的產品而言，速度非常得快，且在相同的周期時間內，該特別設計之吸取裝置至少行走水池底部的一百倍面積，而優於市面上其他裝置。

於步驟d中，利用一離心水泵(VOGT®，型號N628，功率5.52千瓦(7.5匹馬力)，每秒15公升流量)輸送汙水，以進行過濾，該離心水泵經連接口徑10.16公分(4英吋)的滑道而連接混凝土汙水槽2a，以從至少一混擬土汙水槽2a中輸送汙水。一砂過濾器(Aguasin ®，型號QMA-210-E)充填C-5礫石，且具兩過濾層，一者為型號CARENTI C-8之過濾層，另一者為型號之CARENIT AN過濾層，本發明之步驟d中，全部汙水經1又半個小時過濾完畢，所以過濾流量每秒15公升經一天1.5小時即完成。

在步驟e中，利用三個循環幫浦將過濾水回流至水池A中，每一循環幫浦功率為1.85千瓦(2.5匹馬力)，且流量為每秒5公升，所以總合循環流量為每秒15公升。

生物膜未形成，因此不需要清潔側壁的人力與吸取裝置；可避免水池整 體濁度與輕易地並有效地清除凝聚沉澱雜質，使水池底部完全清潔，吸取裝置2c以每秒15公升流量自水池底部吸取凝聚顆粒，而移除水池底部表面的浮動顆粒、凝聚顆粒與殘留物，如此般的清潔，並非單純的清除泥砂。 吸取裝置2c係每兩天2個小時在水池底部吸取水池底部的凝聚顆粒，以維持水質的清澈度，而符合或低於應用範例之國家所直接規定與泳池規範，例如智利標準NCh 1333,NCh 209或NCh.409。

註*智利官方標準為NCh1333(智利為實施範例的國家之一)

大水量過濾在技術上較複雜，且高成本，所以對於擴大清澈水池本體的規模是一大阻礙。本發明之吸取裝置排除凝具劑與超聲波所凝聚之懸浮物，以符合經濟效益與效率，相較於傳統水池過濾系統，大約減少100倍流動至過濾器的水流，減少過濾器、導管與運作所消號之能源的投資成本，可減少使用殺毒劑、凝聚劑、除藻藥並排除生物膜，以及排除人工清理水池壁，並讓吸取裝置之運作更有效率。

此外，不僅高成本，傳統過濾系統不能清潔水池底部。本發明所述之技術，可達到顯著地降低投資成本與運作成本，以用於排除建置裝室與娛樂用途之大型清澈水池的一部分主要阻礙。執行本發明之主要優點為節省重要能源與化學用品，以維持環境保護，且投資與維持成本的優點亦表示於下比較表3:

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

A．．．水池

2a．．．混擬土汙水槽

2c．．．吸取裝置

2e．．．移動式幫浦

4．．．汙水收集導管

8．．．超音波器

10．．．框架

11．．．交叉拱形件

20．．．耦接件

21．．．軟管噴嘴

22．．．PVC連接器

23．．．縐褶狀管

30．．．輪動件

31．．．水平軸

32．．．滾筒

33．．．支撐輪

34．．．第二軸

35．．．承軸

36．．．第二輪

40．．．滾動式滑動件

50．．．吸取件

51．．．折疊吸取管道

52．．．吸取入口

53．．．PVC連接器

54‧‧‧縐褶狀管

60‧‧‧清洗件

70‧‧‧樞動件

80‧‧‧樞動從屬件

90‧‧‧固定件

第一圖為本發明之過濾水池之一較佳實施例之上視圖；

第二圖為習知過濾系統的上視圖；

第三圖為本發明之水池底部的示意圖；

第四圖為本發明之吸取裝置上部的結構示意圖；

第五圖為本發明之吸取裝置下部的結構示意圖；

第六圖為本發明之吸取裝置前視的結構示意圖；

第七圖為本發明之吸取裝置下視的結構示意圖；

第八圖為本發明之吸取裝置長邊前視的結構示意圖；

第九圖為本發明之吸取裝置剖視的結構示意圖；以及

第十圖為本發明之吸取裝置上視的結構示意圖；以及

第十一圖為本發明之吸取裝置外部上視的結構示意圖。

A．．．水池

2a．．．混擬土汙水槽

2c．．．吸取裝置

2e．．．移動式幫浦

4．．．汙水收集導管

8．．．超音波器

Claims (24)

1. 一種水池之過濾方法，其應用於一小水量過濾，且過濾水量不超過一水池的整體水量，該過濾方法之步驟包含：a.發射超音波至該水池中；b.加入一凝聚劑至該水池中；c.設置一吸取裝置於該水池之底部，該吸取裝置進行移動並吸取一包含凝聚顆粒之水流，以輸出一汙水；d.排放該汙水至一汙水收集管線；e.自該汙水收集管線過濾該汙水，以產生一過濾水流；以及f.回流該過濾水流至該水池。
2. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該超音波為24小時發射，具一20-100KHz之發射頻率，且具一10-45W之發射功率。
3. 如申請專利範圍第2項所述之過濾方法，其中該超音波之一發射周期為12-24小時。
4. 如申請專利範圍第3項所述之過濾方法，其中該超音波之一發射周期為20-24小時。
5. 如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之過濾方法，其係利用超音波裝置設置於一水面下，以發射超音波。
6. 如申請專利範圍第1項、第2項或第3項所述之過濾方法，其中該凝聚劑為每6天至少一次0.005至2ppm劑量加入該水池中。
7. 如申請專利範圍第6項所述之過濾方法，其中該凝聚劑為每4天至少一次0.01至0.5ppm劑量加入該水池中。
8. 如申請專利範圍第7項所述之過濾方法，其中該凝聚劑為每24小時至少一次0.0125至0.04ppm劑量加入該水池中。
9. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中於步驟c、d、e中，該水流量為每秒1至30公升。
10. 如申請專利範圍第9項所述之過濾方法，其中於步驟c、d、e中，該水流量為每秒10至20公升。
11. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該吸取裝置為利用一小船設置於該水池之水面上的牽引而移動。
12. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該吸取裝置為利用一機關車設置於該水池之底部的滑軌上而移動。
13. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該吸取裝置為利用一機動、或自動、或遠端控制之機器人的牽引而移動。
14. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該吸取裝置為利用一纜線與滑輪系統的牽引而移動。
15. 如申請專利範圍第1項所述之過濾方法，其中該過濾步驟係採用一砂過濾器、一矽藻土過濾器或一濾芯過濾器。
16. 一吸取裝置，其用於移動在具有水之一水池的底部，以吸取一包含凝聚顆粒之水流，而完成該水池之水質過濾，該吸取裝置包含：一框架，具有一耦接件，該耦接件耦接一幫浦系統；一輪動件，具有一水平軸，走動於該水池之底部；一滾動式滑動件，具有一垂直軸，調整該吸取裝置走動於靠近該水池之側壁時的路徑；一吸取件，包含複數吸取管線；一清潔件；以及一樞動件，樞設於該輪動件與該框架之間；其中，該框架包含一固定件，固定於該吸取件、該清潔件與該框架之間，且該固定件包含複數線，其纏繞於該框架上的該吸取件與該清潔件。
17. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該框架包含：一樞動從屬件，連接至一牽引件。
18. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該輪動件之該水平軸係由不鏽鋼所製成，並套設複數半硬質聚胺酯保護滾輪以及複數高密度聚乙烯所製成之支撐輪，該些支撐輪支撐該框架並移動。
19. 如申請專利範圍第18項所述之吸取裝置，其中該樞動件係連接該框架、該輪動件與該吸取件，且該樞動件套設於該水平軸。
20. 如申請專利範圍第19項所述之吸取裝置，其中該輪動件更包含：複數不鏽鋼所製成之第二軸，該些第二軸插設於對應之複數環氧樹脂承軸，該些環氧樹脂承軸設置於該吸取件與該清潔件之側面，複數高密度聚乙烯所製成之第二輪支撐該吸取件與該清潔件並移動，該些第二輪套設該些第二軸。
21. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該滾動式滑動件更包含：複數高密度聚乙烯所製成之橫向保護輪。
22. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該耦接件包含：一軟管噴嘴，用於連接該幫浦系統、複數PVC連接器與複數縐褶狀管之一可撓性軟管連接至該吸取件。
23. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該吸取件包含：一摺疊不銹鋼所製成之吸取通道，該吸取通道連接複數不鏽鋼管所製成之吸取入口，該些吸取入口與該吸取通道經由氬焊形成連續焊縫；複數PVC連接器；以及複數縐褶狀管，連接該耦接件。
24. 如申請專利範圍第16項所述之吸取裝置，其中該吸取件與該清潔件至該水池底部之距離不超過2公分。