一种膜生物反应器及其曝气装置的制作方法

本实用新型涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种膜生物反应器及其曝气装置。

背景技术：

膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，简称MBR)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端的二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。

80年代以来，MBR技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。膜生物反应器己经广泛应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m³/d至13000m³/d不等。

板框式MBR是MBR中的一种结构形式，其中的分离膜以平板膜的形式存在。板框式MBR由于其不存在断丝情况，使用寿命高于中空纤维式MBR，在污水处理系统中得到广泛应用。

在板框式MBR系统中，多个平板膜竖直叠放在一起，利用底部的曝气装置对膜表面进行吹扫，从而降低膜表面吸附的污染物。传统板框式MBR的底部为单一的曝气箱，曝气箱内设有一组曝气管，曝气管的长度随MBR尺寸调整。

现有曝气装置在工作过程中，如果平板膜出现局部污堵后，曝气无法从两块平板膜之间的缝隙通过，导致污堵部分的气体流量会明显低于未污染部分，从而使受到污染的膜片未能得到有效吹扫，引发污堵现象加剧。

因此，如何对平板膜表面污染物进行有效吹扫，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种膜生物反应器的曝气装置，该曝气装置可以对平板膜表面进行有效吹扫。本实用新型的第二个目的是提供一种膜生物反应器。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种膜生物反应器的曝气装置，包括曝气箱和曝气管，所述曝气箱包括多个彼此隔离的分区箱体，所述曝气管包括主管路和与所述主管路连通的多个分支管路，每个所述分区箱体内容纳有一个或多个所述分支管路，所述分区箱体内还设置有压力传感器，所述分支管路内部设置有流量调节阀。

优选地，在上述曝气装置中，所述流量调节阀为电磁调节阀，所述压力传感器与所述流量调节阀相连。

优选地，在上述曝气装置中，所述曝气箱包括主箱体和隔板，所述隔板将所述主箱体的内部腔体分隔为多个容积相等的所述分区箱体。

优选地，在上述曝气装置中，每个所述分区箱体内容纳有一个所述分支管路。

优选地，在上述曝气装置中，所述分支管路通过连接管路连接于所述主管路。

优选地，在上述曝气装置中，所述分支管路水平布置。

一种膜生物反应器，包括平板膜组件，所述平板膜组件包括多个平板膜元件，所述平板膜组件下方设置有如上任一项所述的曝气装置。

优选地，在上述膜生物反应器中，所述曝气装置包括并排分布且彼此隔离的5个所述分区箱体，每个所述分区箱体的上方对应布置有10个平板膜元件。

本实用新型提供的曝气装置，包括曝气箱和曝气管，曝气箱包括多个彼此隔离的分区箱体，曝气管包括主管路和与主管路连通的多个分支管路，每个分区箱体内容纳有一个或多个分支管路，分区箱体内还设置有压力传感器，分支管路内部设置有流量调节阀。本方案实现了对板框式MBR中平板膜的 分区独立曝气，即每个分区箱体对应一块或多块平板膜元件。使用时，曝气管的主管路通过多个分支管路向对应的分区箱体鼓气，一旦其中出现局部污堵现象，该分区箱体内的压力传感器就会检测到压力升高并将检测信号传递至控制装置或分支管路内的流量调节阀，增大该分区内的曝气流量，可以对污堵平板膜元件进行强化清理，从而降低了污染加剧的现象。

本实用新型还提供了一种膜生物反应器。该膜生物反应器产生的有益效果的推导过程与上述曝气装置带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例中的曝气箱结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例中的曝气管结构示意图。

图1和图2中：

1-主箱体、2-分区箱体、3-隔板、4-主管路、5-分支管路、6-连接管路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1和图2，图1为本实用新型具体实施例中的曝气箱结构示意 图；图2为本实用新型具体实施例中的曝气管结构示意图。

在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种曝气装置，用于膜生物反应器中，可以使反应器内气体分布均匀。该曝气装置包括曝气箱和曝气管，如图1和图2所示，曝气箱包括多个彼此隔离的分区箱体2，曝气管包括主管路4和与主管路4连通的多个分支管路5，每个分区箱体2内容纳有一个或多个分支管路5，分区箱体2内还设置有压力传感器，分支管路5内部设置有流量调节阀。

本方案实现了对板框式MBR中平板膜的分区独立曝气，即每个分区箱体2对应一块或多块平板膜元件。使用时，曝气管的主管路4通过多个分支管路5向对应的分区箱体2鼓气，一旦其中出现局部污堵现象，该分区箱体5内的压力传感器就会检测到压力升高，判断出该分区箱体2内出现膜污堵现象，并将检测信号传递至控制装置或分支管路5内的流量调节阀，增大该分区内的曝气流量，可以对污堵平板膜元件进行强化清理，从而降低了污染加剧的现象。

需要说明的是，本方案中的流量调节阀可以为电动调节阀、电磁调节阀、气动调节阀等多种形式。根据流量调节阀的不同工作方式，压力传感器也可采用多种连接方式与流量调节阀相连，例如选用电磁调节阀时可直接与压力传感器连接，利用压力传感器输出的电信号来控制电磁调节阀的动作，本具体实施例方案也优选此种设置方式。当然，本领域技术人员还可以将压力传感器与PLC或其他控制装置连接，再利用控制装置连接流量调节阀实现流量调节，此处不再举例说明。

需要说明的是，曝气箱可设计为多种结构形式，例如可以设置多个单独分离的分区箱体，或者将一个箱体分隔成多个分区箱体。优选地，本方案中的曝气箱包括主箱体1和隔板3，隔板3将主箱体1的内部腔体分隔成为多个分区箱体2，其中，本领域技术人员可以根据需求来选择分隔分区箱体2的数量和设计各个分区箱体2的容积大小。具体的，本具体实施例中选用了多个隔板3，且各个分区箱体2的容积相等。

需要说明的是，本方案中每个分区箱体2内可以容纳有一个或多个分支管路5，为了方便设计和安装，本具体实施例方案中优选在每个分区箱体2 内容纳有一个分支管路5，每个分支管路5上开设有多个曝气孔，可以产生丰富的气泡。

分支管路5与主管路4也可以通过多种方式连通，例如将分支管路4的管壁直接与主管路4相连，或者将分支管路5通过其他连接管路连通于主管路4等，优选地，本方案中的分支管路5通过连接管路6连接于主管路4，如图2所示。需要说明的是，本方案还可以将流量调节阀设置于连接管路6的管内部，同样可以实现对其对应的分支管路5的曝气流量调节。

本方案中的分支管路5为直管，优选水平布置，当然，本领域技术人员还可以根据不同需求将分支管路5布置成其他形状和姿态，本文不再赘述。

本实用新型还提供了一种膜生物反应器，具体包括平板膜组件，平板膜组件包括多个平板膜元件，平板膜组件下方设置有如上所述的曝气装置。该膜生物反应器产生的有益效果的推导过程与上述曝气装置带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

需要说明的是，该膜生物反应器中的曝气装置一共包括并排分布且彼此隔离的5个分区箱体2，每个分区箱体2的上方对应布置有10个平板膜元件。当然，本领域技术人员还可以根据膜生物反应器的实际需求和平板膜元件的具体数量来设置不同数量的分区箱体2。

图1的曝气箱和图2的曝气管组合构成曝气装置，并将该曝气装置安装于平板膜组件的框架下方，每10块平板膜元件对应一个曝气装置的分区箱体2，使用时，曝气管的主管路4向分支管路5提供气源，分支管路5向对应的曝气箱的分区箱体2鼓气，该分区箱体2对应着多块平板膜元件，该结构使得曝气过程更加均匀，避免了由于膜板局部污堵而导致曝气无法冲刷该污堵部分。

综上所述，本方案通过对曝气箱及曝气管的结构优化，实现了对板框式MBR中平板膜的分区，实现了区域独立曝气，并分区设置了压力传感器和流量调节阀，针对不同的运行工况，可以调节相应分区的曝气量，避免了由于局部污染导致该区域污染加重的现象。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显 而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。