一体化曝气过滤装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种一体化曝气过滤装置。
【背景技术】
[0002]活性污泥法及其衍生改良工艺是目前处理城市污水最广泛应用的处理手段，其主要用于除去污水中呈悬浮状的固体污染物以及一些呈胶体和溶解态的有机污染物。活性污泥法处理污水的整个装置包括曝气池、过滤池、污泥回流结构，在曝气过程中，曝气装置一方面使得污水与活性污泥充分接触，另一方面在好氧微生物不断消耗氧的情况下保持污水中一定的氧溶解度，经过充分曝气之后的污水被栗入至过滤池中，在过滤设备下进行过滤，使得污水得到进一步的处理。传统的活性污泥法处理污水装置存在以下几个问题:首先，装置由过滤池、曝气池、污泥回流结构等几大部分构成，整体占地空间较大，因此相应的污水处理成本也增加；其次，曝气盘开孔较大，气体从孔中喷出容易形成较大的气泡，导致氧气在污水中的溶解量下降，曝气效果不理想，除此之外，在曝气过程中曝气池中采用的曝气元件使用寿命较短，需要经常更换曝气水头，而且大多数的曝气装置耗能较大；再者，过滤池主要用于过滤掉污水中的固体污染物，现有的过滤池多采用筛网以及格栅，基本上只能过滤掉颗粒较大的固体污染物，过滤效果并不理想，将过滤池替换为过滤精度高的过滤装置又不经济，不适于中小型企业应用。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种占地空间小且污水处理效果好的一体化曝气过滤装置。
[0004]为了解决上述现有技术的问题，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0005]本实用新型一体化曝气过滤装置包括内部装有活性污泥的池体，所述池体内设有至少一个封闭体状的膜组件，所述膜组件连通鼓风设备和抽真空设备，所述膜组件通过切换机构与鼓风设备和抽真空设备交替连接使得膜组件的曝气操作和过滤操作交替进行，所述膜组件由多孔金属膜构成。使用鼓风设备将外部空气经由多孔金属膜构成的膜组件鼓入液体中，鼓入的空气在多孔金属膜表面形成大量的微小气泡，大大增加了曝气面积；使用抽真空设备将池体内曝气后的液体抽出，液体经膜组件由外向内抽出，实现了对污水的过滤操作。上述一体化曝气过滤装置的工作方式可以为间歇式，也可以设置为连续式，其工作方式主要取决于两点，第一点为膜组件的数量，第二点是膜组件与鼓风设备和抽真空设备的交替连接过程，使用者可以根据实际工况需求确定其工作方式以及上述两点，例如本实用新型包括一个膜组件的情况下，工作方式必定为曝气操作与过滤操作间歇交替进行；又例如有多个膜组件，而多个膜组件彼此之间的曝气操作和过滤操作交替过程同步，工作方式仍然为曝气操作与过滤操作间歇交替进行；再例如包括多个膜组件的情况，多个膜组件彼此之间的曝气操作和过滤操作交替过程相反，工作方式为曝气操作连续进行，过滤操作也连续进行，所述多孔金属膜指的是由多孔金属材料构成的膜结构。
[0006]不论采用上述哪一种工作方式，从结构上来讲，它们的共同点在于将曝气操作与过滤操作通过一体化的装置来实现，使得装置整体的占地空间小，节省了大量的工作设备，降低了污水处理成本。膜组件采用多孔金属膜，一方面多孔金属膜的孔径小、孔隙率大，使得气体在其表面能够形成大量的微小气泡，有效地增大了过滤面积；另一方面多孔金属膜使用强度高，从曝气和过滤两个操作来说，均能保持操作稳定性，使得最终污水处理效果较好。
[0007]作为上述一体化曝气过滤装置的进一步改进，所述池体内相邻设置有第一膜组件和第二膜组件，所述切换机构控制第一膜组件的曝气操作和过滤操作交替过程与第二膜组件的曝气操作和过滤操作交替过程相反进行。采用进一步改进的结构，本实用新型的工作方式为曝气操作连续进行，过滤操作也连续进行。
[0008]本申请人在实际研究中发现，采用间歇过滤方式中膜组件的过滤通量为波动状态，过滤操作一段时间后膜组件表面会逐渐累积一层滤饼，过滤通量随之逐渐减小，待交替为曝气操作之后，曝气过程中将膜组件表面的滤饼反冲掉，之后过滤通量恢复；而采用上述改进结构，第一膜组件进行曝气操作时，第二膜组件同时进行过滤操作，从第一膜组件鼓入的气体会冲刷第二膜组件的外表面，操作交替之后，从第二膜组件鼓入的气体会反过来冲刷第一膜组件的外表面，整个过程中的过滤通量维持在一个较为稳定的值。采用本改进的结构使得污水处理效果更佳优化。
[0009]需要说明的一点是，本改进结构中第一膜组件与第二膜组件需要相邻设置，两者彼此靠近，避免了本实用新型在一开始工作过程中一小部分污水发生未充分曝气而被过滤栗出的情况，本申请人通过实践证明，采用本改进结构能够有效的改善该问题。
[0010]进一步地，所述第一膜组件连通第一主管，所述第一主管在池体外部延伸出第一支管和第二支管，所述第二膜组件连通第二主管，所述第二主管在池体外部延伸出第三支管和第四支管，所述第一支管与第三支管延伸合并而成的第三主管与真空栗连通，所述第二支管与第四支管延伸合并而成的第四主管与曝气风机相连，设置于第一支管上的第一阀门、设置于第二支管上的第二阀门、设置于第三支管上的第三阀门、设置于第四支管上的第四阀门共同组成所述切换机构。本改进结构中，为了达到切换效果，第一阀门和第四阀门的开启和关闭操作必须一致，第二阀门和第三阀门的开启和关闭操作必须一致，第一阀门与第二阀门的开启和关闭操作必须相反。在操作过程中，第一主管和第二主管均为曝气和过滤两用管道，第三主管只用作于过滤管道，第四主管只用作于曝气管道。本改进结构简单，使得装置易于控制。
[0011]所述第一膜组件以及第二膜组件均包括至少两个并联于池体底部的板式液体过滤滤芯，所述第一膜组件中的板式液体过滤滤芯与第二膜组件中的板式液体过滤滤芯错位设置，所述板式液体过滤滤芯为由框架以及设置于框架正反两面过滤膜构成的中空过滤板，所述过滤膜为多孔金属膜。第一膜组件以及第二膜组件均包括多个彼此并联的板式液体过滤滤芯，曝气操作时，鼓入的气体经过各个板式液体过滤滤芯分别进行曝气；过滤操作时，污水在真空栗作用下流进各个板式液体过滤滤芯分别进行过滤，之后汇入第三主管排出过滤之后的清液。多个板式液体过滤滤芯并联设置有效增大了过滤面积，第一膜组件与第二膜组件中的液体过滤滤芯彼此交错设置，使得两者靠近但不会互相干扰。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述第一主管以及第二主管上分别设有至少两个旁通管，所述框架上设有连通板式液体过滤滤芯内部的接管，所述接管与对应的旁通管连接。各接管将个板式液体过滤滤芯与第一主管和第二主管上各个的旁通管连通，由此实现各板式液体过滤滤芯并联。
[0013]进一步地，所述板式液体过滤滤芯内部设有固定正反两面过滤膜的支撑架。每个板式液体过滤滤芯在工作过程中都需要经历曝气操作和过滤操作，因此其上的过滤膜会交替受到朝向膜内的力和朝向膜外的力，长时间工作之后板式液体过滤滤芯会发生形变，为了避免这种形变，需要在板式液体过滤滤芯内部设置固定正反两面过滤膜的支撑架，支撑架在曝气时给到过滤膜一个拉力，在过滤时给到过滤膜一个支撑力。
[0014]对于框架和支撑架来说均优选采用金属材料制成，所述过滤膜周边连续焊接于框架上，所述支撑架与所述过滤膜焊接相连。用于液体中曝气和过滤选择金属材料性质更加稳定，尤其是一些耐腐蚀的金属材料，过滤膜必须连续焊接在框架上，从而保证板式液体过滤滤芯的密封性能。
[0015]进一步地，所述第三主管与滤液罐相连，所述滤液罐与真空栗相连。真空栗对滤液罐内部进行抽真空操作，滤液罐内形成负压，过滤之后的清液在负压的作用下进入滤液罐收集。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述池体内设有搅拌装置，在曝气过程中启动搅拌装置，在搅拌装置的作用下加快了外部的空气与污水以及活性污泥接触并提高了氧气在污水中的溶解度，进而提高了曝气效率。
[0017]对于多孔金属膜而言形态上为薄片状，并优选其厚度为5-1500 μπι，平均孔径为0.05-100 μπι，孔隙率为15% -70%，实践证明，在此条件下的多孔金属膜过滤效果为最佳。
[0018]除此之外，使用者还可以根据实际污水处理需要将本实用新型与其它污水处理设备配合使用。
[0019]以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图。
[0021]图2为本实用新型中设置于池体内的第一膜组件和第二膜组件的示意图。
[0022]图3为本实用新型中板式液体过滤滤芯的结构示意图。
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