专利名称：多级浸入型薄膜分离器以及使用相同分离器的高浓度污水处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多级浸入型薄膜分离器，以及使用相同分离器的高浓度污水处理装置。更具体地说，本发明涉及借助使用板形薄膜托架进行污水处理和淤泥浓缩的薄膜分离技术，以及借助使用多级浸入型薄膜分离器进行有机污水的激活淤泥过程，这种污水具有高的有机物浓度和氮浓度。
背景技术：
参见图33，在普通的浸入型薄膜分离器1中，壳体2是由薄膜框3和扩散器框4组成。在薄膜框3内这样设置一组板形薄膜托架5，使它们的薄膜表面以预定的间距(通常，6mm至10mm)垂直地站立。空气扩散器6设置在扩散器框4内。在板形薄膜托架5内，过滤薄膜连接至具有刚度的过滤器支承板的前和后表面，支承板例如可以用树脂制造，以及每个过滤薄膜借助加热器加热或超声振动使其周边部分与过滤器支承板熔合。举例来说，空气扩散器6是仅借助在聚氯乙烯管子的下部钻出一组约φ10mm的通气孔而获得。
在浸入型薄膜分离器1内，来自空气扩散器6的空气扩散产生向上流动。在处理槽内的槽内混合溶液供给至相邻的板形薄膜托架5之间的通道，这是借助沿薄膜表面的横向流动以及随后经受板形薄膜托架5产生的横向流动过滤。通过过滤薄膜渗透过的渗透水借助管子7和收集管8排放至处理槽的外面。
由于单独的板形薄膜托架5和收集管8是借助浸入型薄膜分离器1内的管子7连接，在上游的流动中存在大量的管子7，它成为流动的障碍。
在另一方面，在此期间，空气扩散器的工作停止，淤泥通过通气孔进入扩散器管子。在空气扩散工序中，淤泥被空气烘干，以及烘干的淤泥导致通气孔和扩散器管阻塞。在空气扩散器6的某些通气孔的阻塞使得向上流动不均匀，以及某些过滤薄膜5不能充分地接收薄膜表面冲洗作用。为了防止此点，需要在定期维护中冲洗空气扩散器6。这种冲洗通常是两星期进行一次。让空气扩散器6的扩散管内的水冲洗扩散器管。
与此同时，使用激活淤泥过程作为具有高有机物和氮浓度的有机污水的处理方法。为了保持处理槽中高的激活淤泥浓度，例如，可使用薄膜分离器进行薄膜分离激活淤泥过程。
参见图32，在进行一般薄膜分离激活淤泥过程的水处理系统中，首先由预处理设备11内的污水清除各种各样物质，以及随后存贮在流动控制槽12内。此后它以固定的流动速率供给至生物纠正槽(换气槽)13。在生物纠正槽13中，污水内的有机材料被分解和被激活淤泥清除。随后最终物质在浸入生物纠正槽13内的浸入型薄膜分离器14中经受液体—固体分离，以及随后转移至消毒槽16，通过它过滤液排放。
在薄膜分离激活淤泥过程中，浸入型薄膜分离器14的板形薄膜托架15设置成垂直的多级形式，以减少生物纠正槽13内的安装空间，从而提高在生物纠正槽13的单位容积内薄膜的充填效率。浸入型薄膜分离器14和板形薄膜托架15的基本结构与图33的相同，以及因此这里不再说明。
仅有槽内混合溶液的液体物质移动通过浸入型薄膜分离器14，被过滤清除，以及淤泥的浓度提高。因此，在相邻的板形薄膜托架15之间的通道位置较高，槽内混合溶液的淤泥浓度提高。这样提高了槽内混合溶液的过滤阻力，以及因此薄膜托架15之间的通道在某些情况下会阻塞。再者，由于水分含量的减少，当通道位置较高时，槽内混合溶液的流动速率减少。作为其结果，通过板形薄膜托架15之间的槽内混合溶液的横向流动的流速减少，以及从而薄膜冲洗效应降低。
当借助排列浸入型薄膜分离器14的板形薄膜托架15成垂直的多级形式以提高处理量时，在槽13内生物纠正所需的氧含量的需求增加，导致缺氧。特别是，脱氮过程要求大的氧含量需求，然而，在浸入型薄膜分离器内扩散的空气数量有限，以及因此过量的空气供给可以导致过滤效率降低，以及薄膜损坏。
本发明的一个目的是借助提供一种多级浸入型薄膜分离器以克服上述问题，这种分离器能够导致横向流动的稳定产生，以及在板形薄膜托架排列成垂直的多级形式的这种结构中有效的过滤过程，以及高浓度污水处理设备，当多级浸入型薄膜分离器使用于薄膜分离激活淤泥过程时，它能导致有效的氧供给。
本发明的公开按照本发明的第一方面上述问题的解决，是借助多级浸入型薄膜分离器，在其中空气扩散器设置在浸入在处理槽内过滤部分的下面，其特征在于过滤部分具有一组板形薄膜托架，设置成垂直的平行多级形式以及具有间距用于形成预定宽度的横向流动通道；板形薄板托架具有过滤器支承板，它具有刚度，在其上形成转移水通道，过滤薄膜连接至过滤器支承板的前和后部，以及转移水出口设置在过滤器支承板的一个侧表面的上部，从而使它与转移水通道贯通，以及连接至收集器件；转移水通道具有收集孔，由过滤器支承板的前部延伸至后部，以及与转移水出口贯通，收集通道形成在具有预定宽度的沟槽内，它位于过滤器支承板的前和后表面的上部和一个侧部，这样使它在一端与收集孔贯通，以及一组倾斜导管相对于过滤器支承板的前和后表面，以对垂直方向预定的角度倾斜，倾斜导管在其上端与收集通道贯通，这时使其上端的排列比其下端更接近收集孔；以及空气扩散器具有扩散器管，设置在侧向，它在其底端与空气供给源贯通，以及在其下侧部分具有一组通气孔，以及冲洗管，它在其底端与扩散器管的顶端贯通，以及在其顶端具有开口，作为出口，以及位于扩散器管的上游，以及冲洗活门，设置在冲洗管内。
使用这种结构，在通常的空气扩散工序中，冲洗活门是关闭的，从而使由空气供给源供给至空气扩散器的空气以预定的压力由扩散器管的通气孔吹出。这些空气对槽内混合溶液换气和供给用于生物纠正的氧。这些空气还产生借助空气上升作用的向上流动，从而搅拌槽内混合溶液。向上流动与周围的槽内混合溶液结合，以形成空气—液体—固体混合相流动。当此混合相流动移动通过位于最低级板形薄膜托架之间的横向流动通道时，它经受薄膜分离。在此之后，空气—液体—固体混合相流动依次流动至位于上面板形薄膜托架之间的横向通道，用于薄膜分离。与此同时，向上流动具有吸引功能，它冲洗板形薄膜托架的薄膜表面。
在转移通过板形薄膜托架的相应的薄膜表面之后，转移水移动通过倾斜导管至收集通道，随后通过收集孔流动至转移水出口。而在此时，传送转移水至宽度比倾斜导管大的收集通道，提高了过滤器支承板表面上的排泄性能。还有，传送转移水至倾斜导管以便平稳地流动至转移水出口，抑制了转移水的反向压力，从而提高了薄膜之间不同压力下的过滤作用。由于一个单独的板形薄膜托架连接至设置在过滤器支承板的侧端面上的转移水出口内的收集器件，在板形薄膜托架的上部区不存在任何部件(例如管子)能形成向上流动的障碍。这样就允许向上流动平稳地移动通过薄膜之间的通道。
在冲洗工序中，冲洗活门是开启的，从而使空气供给源供给的空气在大气压力下或预定的深度下通过冲洗管由出口排放。
当在大气压力下或预定的深度下出口开启时，扩散器管内的压力降低，以及出口处的反向压力相当于大气压力或预定深度压力。它遵循位于出口下面通气孔的反向压力大于出口的反向压力。作为其结果，扩散器管内的空气流动至出口，以及槽内混合溶液由通气孔流动至压力较低的扩散器管，槽内混合溶液在扩散器管内流动与空气结合，在移动通过扩散器管的同时，冲洗扩散器管。此槽内混合溶液随后与扩散器管内的淤泥结合，以便进入冲洗管和一起借助空气上升作用由出口排出。
淤泥附着在扩散器管的内表面，当空气扩散器的工作停止时，淤泥进入扩散器管，以及它被空气扩散时移动通过扩散管的空气烘干。槽内混合溶液的渗透有利于干淤泥由扩散器管的内表面释放。当空气排放时，释放的淤泥与槽内混合溶液结合，以便一起由出口排出。
在上述的工序中，当槽内混合溶液在压力较低的扩散器管内通过通气孔迅速地流动时，槽内混合溶液的阻力提高了扩散器管内的压力，以停止槽内混合溶液流入扩散器管。当槽内混合溶液在扩散器管内流动至冲洗管和随后借助空气上升作用由出口排放时，扩散管内的压力再次降低，以及槽内混合溶液通过通气孔流动进入扩散器管。它的结果是在扩散器管和冲洗管内产生脉动。
在脉动产生时，扩散器管内的压力变化，并且带有重复的经受急剧的升高和降低。这样产生间歇的冲洗状态和空气扩散状态，在冲洗状态时槽内混合溶液通过通气孔流动进入扩散器管，以及在空气扩散状态时，槽内混合溶液停止流动进入扩散器管，以及部分空气通过通气孔吹出。在空气扩散状态至冲洗状态的转变点，在扩散器管内产生槽内混合溶液的迅速流动。迅速流动的重复产生提高了附着在扩散器管内部的淤泥的冲洗作用。
按照本发明的第二方面的多级浸入型分离器，其特征在于，过滤部分在垂直相邻的板形薄膜托架之间具有开启的空间，以及这里有一个入口与开启的空间贯通，以及与周围的槽内区贯通。
使用这种结构，槽内混合溶液在过滤部分向上移动，从而使过滤部分内的压力低于周围的槽内区的压力，以及槽内混合溶液通过此入口流动进入开启的空间。因此，当空气—液体—固体混合相流动移动通过开启的空间时，它与通过入口流动进入开启的空间的槽内混合溶液结合，流动至上板形薄膜托架之间的横向流动通道。
因此，来自入口的槽内混合溶液补偿由于下板形薄膜托架的薄膜分离作用而引起的流量减少，以及稀释已在下板形薄膜托架之间的横向流动通道内增加的淤泥的浓度。这些功能平衡了在每一级的相应的板形薄膜托架之间的横向流动通道内移动通过的槽内混合溶液的淤泥的浓度，以及横向流动的流速。这样保证了充分的薄膜表面冲洗，以避免薄膜之间的阻塞。
按照本发明的第三方面的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有预定长度的裙边，它围绕平行设置的一组板形薄膜托架的下部区，以及这里有一个入口位于裙边下面。
使用这种结构，当向上流动移动通过开启的空间至上板形薄膜托架之间的横向流动通道时，裙边抑制了喷射至外部的气泡。
按照本发明的第四方面的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有一组过滤单元，设置成垂直的多级形式，每个单元具有在其内部的一组板形薄膜托架，它们平行地设置以及具有在它们的相应的薄膜表面之间的预定间距。
使用这种结构，借助由空气扩散器的通气孔吹出的空气的空气上升作用产生的向上运动，当移动通过最下的过滤单元时，在正常的工序中经受薄膜分离，以及随后逐次流动至上过滤单元，以便薄膜分离。
按照本发明的第五方面的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有一组过滤单元，设置成垂直的多级形式，它们的每个是由平行设置的和具有预定间距的板形薄膜托架组成，每个板形薄膜托架具有在其过滤器支承板的侧边部分上的壁件部分，它与相邻的板形薄膜托架的侧边部分接触，以封闭横向流动通道的侧开口。
使用这种结构，在相邻的板形薄膜托架的过滤器支承板之间，一个过滤器支承板的壁件部分与另一个过滤器支承板的侧边部分接触。以这种方式，板形薄膜托架内的侧边表面和壁件部分是相互连续的，从而形成过滤单元的壁部。因此，由于每个板形薄膜托架形成过滤单元的一部分壁部，这里没有必要使用框格，用它整个覆盖平行的一组板形薄膜托架。
按照本发明的第六方面的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，扩散器管是由主管组成，它在其底端与空气供给源贯通以及在其顶端与冲洗管贯通，以及一组支管，与主管贯通和在其顶端开启，作为吹向主管的通气孔。
使用这种结构，在空气扩散工序中，供给至扩散器管的空气由主管流动至支管以及随后由支管顶端的通气孔吹出。在扩散工序中，槽内混合溶液通过通气孔流动进入支管。槽内混合溶液与移动通过支管至主管的空气结合，而同时冲洗扩散器管的内部，以及随后与堆积在扩散器管内的沉积物结合，一起通过冲洗管由出口排出。
由于位于支管顶端的开口作为通气孔，支管的内径和通气孔的孔径是相同的。这样提供的这种形状，在通道的截面区没有变化，以及因此这里没有阻力，以阻碍流体由支管内部通过通气孔流向外面，这样一来，当由冲洗状态改变至空气扩散状态时，仍保留在支管内的淤泥和槽内混合溶液在空气扩散过程中迅速排放至支管的外面。此外，最终的效果与第一方面相同。
按照本发明的第七方面的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，扩散器管是由主管组成，它在其底端与空气供给源贯通以及在其顶端与冲洗管贯通，以及一组支管与主管贯通和在其上侧面具有一组通气孔，它的直径小于其顶端的开口。
使用这种结构，在空气扩散工序中，供给至扩散器管的空气由主管流动至支管以及随后由支管的通气孔吹出。移动通过支管的空气接受由于与槽内混合溶液的密度差而引起的浮力，以及因此由通气孔吹出。与此同时，较小孔径的通气孔产生较小直径的气泡，从而增加了氧的溶解效率。此外，即使通气孔自发地被各种各样物质、低流动性淤泥、大团絮和类似物质堵塞，由支管顶端开口吹出的空气，可保证预定量的空气用于换气。此外，最终的效果与第一方面相同。
按照本发明的第八方面使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备，具有按照本发明第一至第七方面之一的多级浸入型薄膜分离器，处理槽，用于进行具有高有机物浓度和高氮浓度的有机污水的生物纠正，隔离壁，用于将处理槽的槽内区分割为生物纠正区，供污水流入，以及薄膜分离区，供多级浸入型薄膜分离器浸入，以及溶液转移器件，用于转移激活的淤泥混合溶液由生物纠正区至薄膜分离区，此薄膜分离区具有第一空气扩散器，包容在多级浸入型薄膜分离器内，此生物纠正区具有第二空气扩散器。
使用这种结构，在处理槽的生物纠正区内运动的高浓度有机污水经受激活淤泥过程，而这时由来自第二空气扩散器的扩散空气供氧。激活的淤泥混合溶液被溶液转移器件转移，由生物纠正区至薄膜分离区，它经受激活淤泥过程，而这时由来自第一空气扩散器的扩散空气供氧，随后经受在多级浸入型薄膜分离器内的液体—固体分离，随后排放转移的溶液至槽的外面。
因此，使用多级浸入型薄膜分离器保证了在处理槽的有限的容积内大量的处理。此外，任意量的空气可以供给至处理槽，这时借助独立控制来自第二空气扩散器扩散空气的量，而同时保持来自第一空气扩散器扩散空气的量在预定的量，以适应冲洗多级浸入型薄膜分离器的薄膜表面。这样保证了充分的供氧，它是在处理槽内运动的高浓度有机污水的激活淤泥过程必须的。
按照本发明的第九方面使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备，还具有第二隔离壁，用于将处理槽的生物纠正区分割为前脱氮区和后硝化区，第二溶液转移器件，用于转移激活的淤泥混合溶液由脱氮区至硝化区。
使用这种结构，借助第三转移器件，薄膜分离区的浓缩淤泥作为氮硝化溶液返回至脱氮区，用于进行脱氮过程。与此同时，来自第一扩散器扩散的空气量保持在预定的量，以适应冲洗多级浸入型薄膜分离器的薄膜表面，而这时来自第二空气扩散器的扩散空气量独立地控制，以供给任意量的空气至硝化区，从而保证了硝化所需充分的氧。
本发明的其它目的、特点、方面和优点将通过下面详细说明和结合附图而明确表示出来。
附图的简要说明
图1是按照本发明一个最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；图2是图1的多级浸入型薄膜分离器的板形薄膜托架的透视图；图3是多级浸入型薄膜分离器的空气扩散器的前视图；图4是空气扩散器的底视图；图5是在板形薄膜托架内转移水的流动示意图；图6是按照本发明另一最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；
图7是图6的多级浸入型薄膜分离器的重要部分的放大图；图8是按照本发明的另一最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；图9是按照本发明的另一最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；图10是图9的多级浸入型薄膜分离器的重要部分的放大图；图11是按照本发明的另一最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；图12是图11的多级浸入型薄膜分离器的另一总前视图；图13是图11的多级浸入型薄膜分离器的展开图；图14是图11的多级浸入型薄膜分离器的板形薄膜托架的透视图；图15(A)和15(B)分别是图14的板形薄膜托架的重要部分的放大的前视图和放大的侧视图；图16(A)和16(B)和16(C)分别是图14的板形薄膜托架的前视图、侧视图和后视图；图17是一系列图14的板形薄膜托架的透视图；图18(A)、18(B)和18(C)分别是图11的多级浸入型薄膜分离器的侧盖的前视图、侧视图和后视图；图19是一系列图14的板形薄膜托架的顶视剖面图；图20是一系列板形薄膜托架的侧视图；图21是一系列板形薄膜托架的另一侧视图；图22是图11的多级浸入型薄膜分离器的垫片的前视图；图23是垫片的剖面图；图24是图11的多级浸入型薄膜分离器的收集部分的剖面图；图25是按照本发明的另一最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器的总前视图；图26是图25的多级浸入型薄膜分离器的重要部分的放大图；图27是按照本发明的另一最佳实施例的空气扩散器的透视图；图28是图27的空气扩散器的剖面图；
图29是按照本发明的另一最佳实施例的空气扩散器的前视图，局部切除；图30是按照本发明的另一最佳实施例，使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备的示意图；图31是按照本发明的另一最佳实施例，使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备的示意图；图32是使用多级浸入型薄膜分离器的普通的高浓度污水处理设备的示意图；以及图33是普通的浸入型薄膜分离器的透视图。
实现本发明的最佳模式第一最佳实施例第一最佳实施例将在下面根据图1至5于以说明。
参见图1，处理槽21用于生物处理污水、废水等，以及多级浸入型薄膜分离器22浸入在其中。薄膜分离器22具有过滤部分23和空气扩散器24，设置在过滤部分23的下面。在过滤部分23内，一组板形薄膜托架26垂直地设置在壳体25开口的内部的上端和下端。薄膜托架26排列成垂直的多级形式，在这里它们设置成平行的和具有间距，用于形成具有预定宽度的横向通道。
在每一级，单独的板形薄膜托架26通过管子27连接至收集部分28。收集器件的组成部件包括收集部分28，连接至收集部分28的抽气管29，通过开关活门30连接至抽气管的抽气泵31。
空气供给管32和冲洗管33连接至空气扩散器24，以及空气供给管32连接至吹风机34。冲洗管33在其顶端是开启的，作为在大气压力下的出口33a(它可以在预定的深度下开启)，以及冲洗活门35设置在冲洗管33内。一排水供给管36连接至处理槽21，以及水平计安装在其上。
虽然每个开关活门30，每个抽气泵31，吹风机34，以及冲洗活门35可以人工操作控制，在本最佳实施例中控制器38控制这些部件。
参见图2，在板形薄膜托架26内，过滤薄膜40通过隔片40a附着至过滤器支承板39的前和后表面，过滤器支承板39是由具有刚度的材料(例如树脂)制成，以及过滤薄膜40的周边熔合至过滤器支承板39。过滤器支承板39具有转移水通道41，通过它水可以移动通过过滤薄膜40流动。转移水出口42与转移水通道41贯通，它位于过滤器支承板39的一个侧表面39a的上部。转移水出口42通过管子27连接至收集部分28。
转移水通道41的组成部件包括收集孔43，一组收集通道44，一组倾斜导管45a以及一组纵向导管45b。收集孔43由过滤器支承板39的前面延伸至后面以及与转移水出口42贯通。收集通道44成形为沟槽形，在过滤器支承板39的上部和前和后表面的一个侧部具有预定的宽度，以及在其一端与收集孔43贯通。倾斜导管45a相对于过滤器支承板39的前和后表面，以对垂直方向预定的角度倾斜，以及在其上端与收集通道44贯通，这时使其上端的排列比其下端更接近收集孔43。纵向导管45b形成在过滤器支承板39的前和后表面上的垂直方向上，以及以其上端与收集通道45贯通。
参见图3和4，空气扩散器24具有扩散器框24a和位于侧面的扩散器管46。扩散器管46在其下部具有一组通气孔47。扩散器管46以其一端连接至空气供给管子32和另一端连接至冲洗管33。
使用这种结构，在正常的空气扩散工序中，冲洗活门35是关闭的，从而使由吹风机34以预定的压力供给的空气由扩散器管46的通气孔47吹出。开关活门30是开启的，用以驱动抽气泵31。
由通气孔47喷出的空气对槽内混合溶液换气以供给用于生物纠正的氧，以及还借助空气上升作用产生向上流动，以搅拌槽内混合溶液。向上流动与周围的槽内混合溶液结合，以形成空气—液体—固体混合相流动。此混合相流动移动通过位于过滤部分23的最低级的板形薄膜托架26之间的横向通道，以及随后当移动通过此横向流动通道时经受薄膜托架26的薄膜分离。
在此之后，此空气—液体—固体混合相流动逐次流动至位于上面的板形薄膜托架26之间的横向流动通道，用于薄膜分离。向上流动还具有吸引功能，它冲洗薄膜托架26的薄膜表面。
来自薄膜托架26的过滤薄膜40的转移水移动通过倾斜导管45a，纵向导管45b，收集通道44，以及收集孔43，至转移水出口42。
而在此时，传送转移水至宽度比倾斜导管45a大的收集通道44和纵向导管45b提高了过滤器支承板39表面上的排泄性能。此外，由于倾斜导管45a的上端比其下端更接近收集孔43，以及一组倾斜导管45a存在于过滤器支承板39的表面上，转移水可以平稳地流动至收集孔43(见图5)。
借助倾斜导管45a使转移水平稳地流动至收集孔43抑制了转移水通道41的反向压力，从而提高了薄膜之间在不同压力下的过滤作用。由于一个单独的板形薄膜托架26通过管子27连接至设置在过滤器支承板39的侧端面上的转移水出口内的收集部分28，在板形薄膜托架26的上部区不存在任何部件(例如管子)能形成向上流动的障碍，这样就实现了在横向流动通道内向上流动的平稳的贯通。
在冲洗工序中，冲洗活门35是开启的，从而使由吹风机34供给至空气扩散器24的空气，在大气压力下通过冲洗管33由出口33a排放(它可以在预定的深度下排放)。
当在大气压力下开口33a开启时，扩散器管46内的压力降低，以及位于出口33a下面的通气孔47的反向压力因此接收的水压力大于相当于大气压力的出口33a的反向压力。作为其结果，扩散器管46内的空气流动至出口33a以及槽内混合溶液通过换气孔47流动至压力较低的扩散器管46。
槽内混合溶液在扩散器管46内流动，与空气结合，以便移动通过扩散器管46，从而冲洗扩散器管46的内部。槽内混合溶液随后与扩散器管46内的淤泥结合，以进入冲洗管33以及借助空气的空气上升作用移动通过冲洗管33至出口33a。
淤泥附着在扩散器管46的内表面，当空气扩散器24停止时，淤泥进入扩散器管46，以及在空气扩散时，它随后被移动通过扩散器管46的空气烘干。槽内混合溶液的渗透有利于淤泥由扩散器管46的内表面释放。当空气排放时，释放的淤泥与槽内混合溶液结合，以便一起由出口33a排出。
在上述工序中，当槽内混合溶液在压力较低的扩散器管46内通过通气孔47迅速地流动时，槽内混合溶液的阻力提高了扩散器管46内的压力，以停止槽内混合溶液流入扩散器管46。当槽内混合溶液在扩散器管46内流动至冲洗管33和随后借助空气上升作用由出口33a排放时，扩散器管46内的压力再次降低，以及槽内混合溶液通过通气孔47流动进入扩散器管46。它的结果是在扩散器管46和冲洗管33内产生脉动。
在脉动产生时，扩散器管46内的压力变化，并且带有重复的经受急剧的升高和降低。这样产生间歇的冲洗状态和空气扩散状态，在冲洗状态时槽内混合溶液通过通气孔47流动进入扩散器管46，以及在空气扩散状态时，槽内混合溶液停止流动进入扩散器管46，以及部分空气通过通气孔47吹出。在空气扩散状态至冲洗状态的转变点，在扩散器管46内产生槽内混合溶液的迅速流动。迅速流动的重复产生提高了附着在扩散器管46内部的淤泥的冲洗作用。
第二最佳实施例第二最佳实施例将根据图6和7予以说明。本实施例具有与第一最佳实施例相同的基本形状。因此，具有与第一最佳实施例中相同功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。在以下是第二最佳实施例的特殊的部件。
参见图6和7，过滤部分23具有开启的空间48，位于上组和下组板形薄膜托架26之间。入口50可以贯通开启空间48和它的周围的槽内区49，它设置在壳体25内。入口50距离上组板形薄膜托架26的底部预定长度L。长度L的裙部51作为壳体25的一部分，围绕上组板形薄膜托架26的下部区。
使用这种结构，槽内混合溶液在过滤部分23的壳体25内向上移动，从而使过滤部分23的压力低于周围的槽内区49的压力，以及因而周围的槽内混合溶液通过入口50流动进入开启的空间48。因此，当空气—液体—固体混合相流动移动通过开启的空间48时，它与通过入口50流动进入开启的空间48的槽内混合溶液结合，流动至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道。
因此，来自入口50的槽内混合溶液补偿由于下组板形薄膜托架26的薄膜分离作用引起的流量减少，以及还稀释已在下组板形薄膜托架26之间的横向流动通道内增加的淤泥的浓度。这些功能平衡了在每一级的板形薄膜托架26之间的横向流动通道内移动通过的槽内混合溶液的淤泥的浓度，以及横向流动的流速。这样保证了充分的薄膜表面冲洗，以避免薄膜之间的阻塞。
裙边51围绕上组板形薄膜托架26的下部区，当向上流动移动通过开启的空间48至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道后裙边51抑制了喷射至外部的气泡。此外，最终的效果与第一最佳实施例相同。
第三最佳实施例第三最佳实施例将根据图8予以说明。本实施例具有与第一最佳实施例相同的基本形状。因此，具有与第一最佳实施例中相同的功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。
以下是第三最佳实施例的特殊的部件。
参见图8，过滤部分23具有一组过滤单元52，它排列成垂直的多级形式，在每个过滤单元52内，薄膜框53包容一组板形薄膜托架26，它设置成平行的和在相邻的薄膜表面之间具有预定宽度的间距。过滤单元52垂直地站立，借助连接元件54相互连接。
使用这种结构，借助由空气扩散器24的通气孔47吹出的空气的空气上升作用产生的向上运动，当移动通过下部过滤单元52时，在正常的工序中经受薄膜分离，以及随后逐次流动至上部过滤单元52，以便薄膜分离。此外，最终的效果与第一最佳实施例相同。
第四最佳实施例第四最佳实施例将根据图9和10予以说明。本实施例具有与第一和第三最佳实施例相同的基本形状。因此，具有与第一和第三最佳实施例中相同功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。在以下是第四最佳实施例的特殊的部件。
参见图9和10，形成开启的空间48的中间框55设置在过滤单元52之间。中间框55具有入口50，可以贯通开启空间48和它的周围的槽内区49。入口50距离上组板形薄膜托架26的底部预定的长度L。长度L的裙边51作为中间框55的一部分，围绕上组板形薄膜托架26的下部区。
使用这种结构，槽内混合溶液在过滤部分23内向上移动，从而使过滤部分23的压力低于周围的槽内区49的压力，以及因而周围的槽内混合溶液通过入口50流动进入中间框55的开启的空间48。因此，当空气—液体—固体混合相流动移动通过开启的空间48时，它与通过入口50流动进入开启的空间48的槽内混合溶液结合，流动至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道。
因此，来自入口50的槽内混合溶液补偿由于下板形薄膜托架的薄膜分离作用引起的流量减少，以及还稀释已在下组板形薄膜托架26之间的横向流动通道内增加的淤泥的浓度。这些功能平衡了在每一级的板形薄膜托架26之间的横向流动通道内移动通过的槽内混合溶液的淤泥浓度以及横向流动的流速。这样保证了充分的薄膜表面冲洗，以避免薄膜之间的阻塞。
中间框55的裙边51围绕上组板形薄膜托架26的下部区，当向上流动移动通过开启的空间48至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道后，裙边51抑制了喷射至外部的气泡。此外，最终的效果与第一、第二和第三最佳实施例相同。
第五最佳实施例第五最佳实施例将根据图11至24予以说明。本实施例具有与第一和第三最佳实施例相同的基本形状。因此，具有与第一和第三最佳实施例相同的功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。在以下是第五最佳实施例的特殊的部件。
参见图11，多级浸入型薄膜分离器22具有一组过滤单元52，在过滤部分23排列成垂直的多级形式。
参见图12和13，在上过滤单元52内，上盖61接合至一组板形薄膜托架26的上部，以及中间框55接合至其下部。在下过滤单元52内，中间框55接合至一组板形薄膜托架26的上部，以及扩散器框24a接合至其下部。上和下过滤单元52配备垫片62和收集部分63，每个覆盖转移水出口42，它凸出于每个板形薄膜托架26的过滤器支承板39的侧端面之外。这些将在后文充分说明。
参见图14至16，在每个板形薄膜托架26内，具有预定高度的壁件部分64设置在过滤器支承板39的前面和后面的一个侧边缘部分，从而它延伸盖住过滤器支承板39的纵向上的整个长度。沟槽形的凹陷部分64a设置在壁件部分64内，其途中的破断部分64b除外。在过滤器支承板39的前和后面的另一侧边缘部分，脊岭形的凸起部分65a设置在壁件部分64的背面，破断部分65b除外。
焊接过滤薄膜40用的焊接容限66设置在过滤器支承板39的前面和后面。焊接容限66由双线的主焊接容限67a、67b和辅助的焊接容限68组成，它们每个完全围绕过滤器支承板39。圆形密封部分69的一对肋条70形成圆密封部分69的一部分，它完全围绕转移水出口42的外周边表面。
参见图17，在过滤单元52内，一组板形薄膜托架26排列在垂直方向上，在其中它们平行地设置和具有间距，以形成在相邻的板形薄膜托架26的薄膜表面之间的具有预定的宽度的横向流动通道。每个板形薄膜托架26的壁件部分64与相邻的板形薄膜托架26的侧边部分接触，以及壁件部分64的相对的凹陷部分64a和凸起部分65a是接合的。使用这种结构，壁件部分64关闭横向流动通道的侧开口，以及侧盖71盖住最外面的板形薄膜托架26。
参见图18，与板形薄膜托架26中相同，侧盖71设置壁件部分64，它具有凹陷部分64a和凸起部分65a，以及壁件部分64与板形薄膜托架26的侧边部分接触，以及侧盖71和板形薄膜托架26的相应的凹陷部分64a和凸起部分65a是接合的。
矩形凸块71a设置在侧盖71的上部和下部。每个矩形凸块71a在其4个侧面之一与侧盖71连接，以及在静止状态由其分离。凸块71a可以在由侧盖71的前面至后面的方向弹性变形。
上盖61形成上和下开口的框架，以及接合至每个板形薄膜托架26，以及至侧盖71的上部，用于约束它们。在上盖61的预定位置形成的接合孔61a与侧盖71的接合凸块71a之间的接合，防止了上盖61的滑出。
扩散器框24a形成上和下开口的框架，以及接合至每个板形薄膜托架26，以及至侧盖71的下部，用于约束它们。在扩散器框24a的预定位置形成的接合孔24b与侧盖71的接合凸块71a之间的接合，防止了扩散器框24a的滑出。
中间框55形成上和下开口的框架。中间框55接合至上组板形薄膜托架26和至侧盖71的下部，用于约束它们，以及还连接至下组板形薄膜托架26，以及至侧盖71的上部，用于约束它们。
在中间框55的预定位置形成的接合孔55a与侧盖71的接合凸块71a之间的接合，防止了中间框55的滑出。
在过滤单元52内，侧壁部分是借助连接每个板形薄膜托架26的过滤器支承板39的侧边表面39a和壁件部分64而形成。收集部分63连接至过滤单元52，从而盖住全部凸出于侧壁部分外表面之外的转移水出口42，以及垫片62插入在侧壁部分和收集部分63之间。
参见图22和23，垫片62配备一组通孔72，它与相应的转移水出口42接合。每个通孔72在其内周边表面处压迫顶住转移水出口42的外周边表面，以及转移水出口42的被收集部分63覆盖的周围区涂覆涂层以实现密封功能。在垫片62内，凸起部分72a制成圆形，完全围绕通孔72的内周边表面。凸起部分72a压迫配合顶住凹陷部分70a，凹陷部分70a位于转移水出口42的外周边表面上形成的平行凸块70之间，从而实现密封功能。
参见图24，收集部分63配备压制部分73，用于压制垫片62。在压制部分73内，一组通孔73a与转移水出口42的相应的开口贯通。收集部分63的内周边表面配备圆形凹陷部分63a，以便与垫片62的外周边表面上的圆形凸起部分62a配合。
上述结构的工作说明如下。空气扩散器24内的扩散器管46的通气孔47吹出的空气产生向上流动。向上流动与多级渗入型薄膜分离器22的周围的槽内混合溶液结合，以流动至设置在下过滤元件52中的板形薄膜托架26之间的横向流动通道。与此同时，槽内混合溶液被薄膜托架26过滤，以及随后逐次流动至上过滤单元52，用于薄膜分离。
在过滤单元52内，侧壁部分是借助连接每个板形薄膜托架26的过滤器支承板39的侧边表面39a和壁件部分64而形成的。相对侧面上的侧壁部分和侧盖71形成壳体，它围绕全部板形薄膜托架26。因此，板形薄膜托架26，以其本身作为壳体的一部分。这样一来，这种结构不需要象普通方式那样，用框来保持薄膜托架。
在多级浸入型薄膜分离器22内，壁件部分64实现相邻的板形薄膜托架26之间的定位和保持间距。上组和下组板形薄膜托架26被上盖24，中间框55和扩散器框24a整体地约束，因此有利于装配和分解工作。
在装配过滤单元52时，壁件部分64的凹陷部分64a与肋条形凸起部分65a进入接合，以及凹陷部分64a和凸起部分65a在破断部分64b和65b相互轴向接合。这样实现在每个板形薄膜托架26的过滤薄膜上的向上和向下方向，以及由侧面至侧面方向上的定位，以及防止在这些方向上的错位。因此，容易进行安装工作。
在板形薄膜托架26内，转移水出口42设置在过滤器支承板39的侧边表面39a上，以及收集部分63设置在过滤单元52的侧面部分，从而完全覆盖转移水出口42。因此不需要薄膜托架26单独地通过管子连接至收集部分63。由于没有任何元件，比如管子存在于过滤单元52的上方以构成向上流动的障碍，槽内混合溶液的向上流动可以平稳地移动通过相邻的板形薄膜托架26之间的通道。此外，最终的效果与第一和第三最佳实施例相同。
第六最佳实施例第六最佳实施例将根据图25和26予以说明。本实施例具有与第一、第三和第五最佳实施例相同的基本形状。因此，相同功能的类似部件使用相同的图号，以及其说明在此省略。以下是第六最佳实施例的特殊的部件。
参见图25和26，过滤单元52之间的中间框55形成开启的空间48。中间框55具有入口50，使开启空间48以及其周围的槽内区49贯通。入口50距离上组板形薄膜托架26的底部预定的长度L。长度L的裙部51作为中间框55的一部分，围绕上组板形薄膜托架26的下部区。
使用这种结构，槽内混合溶液在过滤部分23内向上移动，从而使过滤部分23的压力低于周围的槽内区49的压力，以及周围的槽内混合溶液通过入口50流入中间框55的开启的空间48。因此，当空气—液体—固体混合相流动移动通过开启的空间48时，它与通过入口50流动进入开启的空间48的槽内混合溶液结合，流动至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道。
通过入口50的槽内混合溶液补偿由于下组板形薄膜托架26的薄膜分离作用引起的流量减少，以及还稀释已在下板形薄膜托架26之间的横向流动通道内增加的淤泥的浓度。这些功能平衡了在每一级的板形薄膜托架26之间的横向流动通道移动通过的槽内混合溶液的淤泥浓度，以及横向流动的流速。这样保证了充分的薄膜表面冲洗，以避免薄膜之间的阻塞。
裙边51围绕下组板形薄膜托架26的下部区，当向上流动移动通过开启的空间48至上组板形薄膜托架26之间的横向流动通道后，裙边51抑制了喷射至外部的气泡。此外，最终的效果与第一、第二、第三、第四和第五最佳实施例相同。
第七最佳实施例第七最佳实施例将根据图27和28予以说明。本实施例公开空气扩散器24的另一种结构，它适用于第一至第六最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器22。在上述实施例中具有相同功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。以下是第七最佳实施例的特殊的部件。
参见图27和28，空气扩散器24是由主管的一组支管组成。主管74设置在侧面由具有预定的孔径的大直径管子组成，一组支管75设置在主管74的下面，以及由具有预定的孔径的小直径管子组成。
主管74在其底端通过空气供给管32与吹风机34贯通，以及在其顶端与垂直延伸的冲洗管33连接。每个支管75呈倒T字形，以及其上部的一端与主管74贯通。通气孔76是由位于主管74下面的每个支管75的相对的末端开口形成的。
控制器36借助水平计37和控制器36内置的运算电路探测污水流的数量。在控制器36的运算电路上，现在的污水流量，是根据水平计37的输出值计算单位时间内水平线的位移，以及位移除以处理槽21的底面积而获得的。
控制器36在污水流量低于预定值时的特定时间开启冲洗活门35，或者在内置的定时器调定的预定时间间距内开启冲洗活门35。此控制器36还控制抽气泵31和吹风机34的开始/停止。
上述结构的工作说明如下。在正常的空气扩散工序中，控制器36关闭冲洗活门35，从而使具有预定的压力的空气供给由吹风机34至扩散器管46。空气移动通过主管74至相应的支管75，以及随后由通气孔76吹出至处理槽21内的槽内混合溶液。
此扩散的空气对槽内混合溶液换气以及还产生气体—液体—固体混合相的向上流动。此向上流动搅拌槽内混合溶液和供给此槽内混合溶液至板形薄膜托架26之间的横向流动通道。
控制器36根据由水平计37获得的值连续地测量污水流量，以及在污水流量低于预定值的特定时间进行冲洗工序，或者在定时器调定的预定的时间间隔进行冲洗工序。
在冲洗工序中，控制器36开启冲洗活门35，从而使由吹风机34供给至扩散器管46的主管74的空气允许移动通过冲洗管33以及在大气压力下通过出口33a排出。
与此同时，出口33a在主管74上位置的大气压力下开启，以及支管75的通气孔76在主管的下位置开启。作为其结果，移动通过扩散器管46的主管74的主空气流流动至出口33a，它具有比通气孔76小的反向压力和小的阻力。
这样一来，槽内混合溶液移动通过通气孔76至支管75和主管74的内部。在扩散器管46内流动的槽内混合溶液冲洗附着在支管75内部和主管74内部的淤泥。此槽内混合溶液随后与移动通过主管74的空气结合，进入冲洗管33和借助空气上升作用，一起由出口33a排出。
借助与第一最佳实施例中相同的作用，在扩散器管46和冲洗管33内产生脉动。这样产生间歇的冲洗状态和空气扩散状态，在冲洗状态时槽内混合溶液流动至扩散器管46，以及在空气扩散状态时槽内混合溶液停止流动至扩散器管46，以及部分空气通过通气孔76吹出。
在空气扩散状态至冲洗状态的转变点，在扩散器管46内产生槽内混合溶液的迅速流动。迅速流动的重复产生提高了附着在扩散器管46内部的淤泥的冲洗作用。
由于支管75顶部的开口作为换气孔76使用，支管的内径和通气孔76的孔径是相同的。这样提供的形状没有通道横截面面积时改变，因此这里没有阻力，以阻碍液体移动通过支管75和通气孔76的内部至外部。因此，当由冲洗状态转变至空气扩散状态时，保留在支管75内的淤泥和槽内混合溶液在空气扩散过程中被迅速排放至支管75的外面。
在冲洗状态，槽内混合溶液与空气结合，流动至扩散器管46和冲洗管33，从而使充分的氧溶解于槽内混合溶液中。因此，借助返回由冲洗管33排放的槽内混合溶液至处理槽21，对槽内混合溶液供给氧和对槽内混合溶液的搅拌，即使在冲洗状态也是可实现的。
第八最佳实施例第八最佳实施例将根据图29予以说明。本实施例公开空气扩散器24的另一种结构，它适用于第一至第六最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器22。具有与第七最佳实施例相同功能的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。以下是第八最佳实施例特殊的部件。
参见图29，支管75位于扩散器管46内主管74的下面。支管75在其两端具有开口75a，以及在其上部具有一组通气孔71，其直径比两端的开口75a小。
上述结构的工作说明如下。空气扩散工序和冲洗工序的进行，与第七最佳实施例的方式相同。
在空气扩散工序中，由吹风机34供给至扩散器管46的空气，移动通过主管74至每个支管75以及由通气孔77吹出至处理槽21内的槽内混合溶液。
这就是说，在接收由于与槽内混合溶液的密度差引起的浮力时，移动通过支管75的空气由通气孔77吹出。由于通气孔具有小的孔径，扩散空气的小气泡具有小的直径，它提高了氧溶解的效率。这种改进的氧溶解效率减少了作为空气源的吹风机34的尺寸，因此允许降低功率消耗。
此外，即使通气孔自发地被各种各样物质、低流动性淤泥、大团絮和类似物质堵塞，来自支管75顶端开口75a吹出的空气，可保证预定量的空气用于换气，直到下一次冲洗工序。
在冲洗工序中，槽内混合溶液移动通过支管75顶端开口75a以及换气孔77至支管75。此槽内混合溶液与空气结合，移动通过支管75至主管74，并同时冲洗扩散器管46的内部，以及它随后与扩散器管内堆积的沉积物结合，通过冲洗管33一起由出口33a排出。
与此同时，由于脉动，扩散器管46内的压力改变，并且重复地经受急剧的升高和降低，它提供槽内混合溶液重复地迅速流动至支管75。作为其结果，支管75，开口75a和通气孔77被重复地冲洗以有效地清除淤泥。这样就允许减小支管75的通气孔77的孔径，它易于变成被干淤泥堵塞。此外，最终的效果与第七最佳实施例相同。
第九最佳实施例本发明的第九最佳实施例将根据图30予以说明。本实施例涉及使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备。对于本实施例，第一至第六最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器22可以作为多级浸入型薄膜分离器使用，以及第七或第八最佳实施例的空气扩散器可以作为空气扩散器使用。在多级浸入型分离器内使用的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。以下是第九最佳实施例的特殊的部件。
参见图30，在预处理设备81内，具有高有机物质的氮浓度的有机污水的各种各样物质被清除和存储在流动控制槽82内。在此之后，它以固定的流速由流动控制槽82供给至生物纠正槽83。在生物纠正槽83内，污水中的有机物质分解和被激活的淤泥清除。最终的物质随后在浸入生物纠正槽83内的浸入型薄膜分离器22内经受液体—固体分离，以及处理过的水移动通过消毒槽84之后排放。
生物纠正槽83被隔离壁85分割为生物纠正区86，供污水流动和薄膜分离区87，供多级浸入型薄膜分离器22浸入。
隔离壁85配备溢流坝88作为溶液的传送器件，用于传送激活淤泥混合溶液由生物纠正区86至薄膜分离区87。在两个区域86和87之间设置具有淤泥传送泵89的返回导管90，它是溶液传送器件，借助它在薄膜分离区87内的激活淤泥混合溶液的浓缩的淤泥被传送至生物纠正区86。
多级浸入型薄膜分离器22内的空气扩散器24作为第一空气扩散器24放置在薄膜分离区87内，第二空气扩散器91放置在生物纠正区86内。单独的吹风机34和94分别独立地连接第一和第二空气扩散器24和91。
上述结构的工作说明如下。在生物纠正槽83内流动的高浓度有机污水经受激活淤泥过程，而这时由生物纠正区86的第一空气扩散器24和薄膜分离区87的第二空气扩散器91的扩散空气供给氧。与此同时，生物纠正区86的激活淤泥混合溶液通过溢流坝88流动至薄膜分离区87，以及薄膜分离区87的激活淤泥混合溶液借助淤泥传送泵89的驱动，通过返回导管90返回至生物纠正区86。来自薄膜分离区87准备处理的污水流动量的100至400％的浓缩淤泥被返回至生物纠正区86。
在薄膜分离区87内，激活淤泥混合溶液的激活淤泥过程进行时，同时由第一空气扩散器24的扩散空气供给氧，以及由多级浸入型薄膜分离器22进行液体—固定分离，以及随后转移溶液被传送至消毒槽84。
因此，使用多级浸入型薄膜分离器22保证了在生物纠正槽83的有限的容积内大量的处理。此外，任意量的空气可以供给至生物纠正槽83，这时借助独立控制来自第二空气扩散器91的扩散空气的量，而同时保持来自第一空气扩散器24的扩散空气的量在预定的量，以适应冲洗多级浸入型薄膜分离器22的薄膜表面，这样保证了充分的供氧，它是在生物纠正槽83内运动的高浓度有机污水的激活淤泥过程必须的。多级浸入型薄膜分离器22和空气扩散器24的最终效果，与第一至第八最佳实施例相同。
第十最佳实施例第十最佳实施例将根据图31予以说明。本实施例涉及使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备。对于本实施例，第一至第六最佳实施例的多级浸入型薄膜分离器22可以作为多级浸入型薄膜分离器使用，以及第七或第八最佳实施例的空气扩散器可以作为空气扩散器使用。在多级浸入型薄膜分离器内使用的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。与在第九最佳实施例中工序相同的类似部件使用相同的图号，其说明在此省略。以下是第十最佳实施例的特殊的部件。
参见图31，生物纠正区86被第二隔离壁93分割成前脱氮区93a和后硝化区93b。第二隔离壁93配备溢流坝94作为溶液传送器件，用于传送激活淤泥混合溶液由脱氮区93a至硝化区93b。在两个区域86和87之间设置具有淤泥传送泵89的返回导管90，它是溶液传送器件，用于传送薄膜分离区87内的激活淤泥混合溶液的浓缩淤泥至脱氮区93a。
在脱氮区93a内放置第三空气扩散器95和与吹风机96连接。第三空气扩散器根据需要进行空气扩散。当进行空气扩散时，由第二空气扩散器91和第三空气扩散器95扩散的空气量这样控制，使至氮硝化区93b的供氧量为至脱氮区93a的供氧量的3倍或更多倍。
使用这种结构，借助淤泥传送泵89的驱动，薄膜分离区87的浓缩淤泥(氮化溶液)通过返回导管90返回至脱氮区93a，从而使污水的有机物质脱氮，作为氢施主。
一般需要保持脱氮区93a在厌氧状态，这时不进行氧供给。然而，它不会干扰实现换气的处理，它使用较少的空气，而同时减少氧供给，这种换气还有助于脱氮区93a的搅拌。因此，当生物纠正槽83感受缺氧时，可由第三空气扩散器95供给适当量的扩散空气。特别是，当脱氮区93a内的供氧量是硝化区93b的供氧量的1/3或更少时，没有脱氮的障碍。来自薄膜分离区87，准备处理的污水流动量的100至400％的浓缩淤泥返回至脱氮区93a。
在硝化区93b内，流过溢流坝94的脱氮区93a的激活淤泥混合溶液被硝化，而这时由第二空气扩散器91的扩散空气供氧。在薄膜分离区87内，来自溢流坝88的激活淤泥混合溶液(硝化溶液)经受激活淤泥过程，而这时由第一空气扩散器24的扩散空气供氧。最终物质随后借助多极浸入型薄膜分离器22进行液体—固体分离，从而使转移的溶液传送至消毒槽84，以及浓缩的淤泥因此而硝化(硝化溶液)，借助淤泥传送泵89的驱动，通过返回导管90返回至脱氮区93a。多级浸入型薄膜分离器22和空气扩散器24的最终效果与第八最佳实施例相同。
虽然本发明业已详细说明，上述的说明在所有方面是说明性的，以及不是限制性的。因此应该理解，在不脱离本发明范围的条件下，可以做出各种改进和变化。
权利要求
1.一种多级浸入型薄膜分离器，在其中空气扩散器设置在浸入在处理槽内的过滤部分的下面，其特征在于过滤部分具有一组板形薄膜托架，排列成垂直平行的多级形式以及具有间距以形成预定的宽度的横向流动通道；板形薄膜托架具有过滤器支承板，它具有刚度，在其上形成转移水通道，过滤器薄膜连接至过滤器支承板的前和后部，以及，转移水出口设置在过滤器支承板的一个侧表面上，从而使它与转移水通道贯通以及连接至收集器件；转移水通道具有收集孔，由过滤器支承板的前部延伸至后部，以及与转移水出口贯通，收集通道形成在具有预定宽度的沟槽内，它位于过滤器支承板的前和后表面的上部和一个侧部，这样使它的一端与收集孔贯通，以及一组倾斜导管相对于过滤器支承板的前和后表面，以对垂直方向预定的角度倾斜，倾斜导管在其上端与收集通道贯通，这时使其上端的排列比其下端更接近收集孔；以及空气扩散器具有扩散器管，设置在侧向，它在其底端与空气供给源贯通，以及在其下侧部具有一组通气孔，以及冲洗管，它在其底端与扩散器管的顶端贯通，以及在其顶端具有开口，作为出口，以及位于扩散器管的上游，以及冲洗活门，设置在冲洗管内。
2.按照权利要求1的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分在垂直相邻的板形薄膜托架之间具有开启的空间，以及这里有一个入口与开启的空间以及周围的槽内区贯通。
3.按照权利要求2的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有预定长度的裙边，它围绕平行设置的一组板形薄膜托架的下部区，以及这里有一个入口位于裙边下面。
4.按照权利要求1的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有一组过滤单元，设置成垂直的多级形式，每个单元具有在其内部的一组板形薄膜托架，它们平行地设置以及具有在板形薄膜托架的薄膜表面之间的预定的间距。
5.按照权利要求1的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，过滤部分具有一组过滤单元，设置成垂直的多级形式，每个单元由一组平行设置和具有预定间距的板形托架组成，每个板形薄膜托架具有在其过滤器支承板的侧边部分上的壁件部分，它与相邻的板形薄膜托架的侧边部分接触，以封闭横向流动通道的侧开口。
6.按照权利要求1的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，扩散器管是由主管组成，它在其底端与空气供给源贯通，以及在其顶端与冲洗管贯通，以及一组支管，与主管贯通和在其顶端开启，作为吹向主管的通气孔。
7.按照权利要求1的多级浸入型薄膜分离器，其特征在于，扩散器管是由主管组成，它在其底端与空气供给源贯通，以及在其顶端与冲洗管贯通，以及一组支管与主管贯通，和在其上侧面具有一组通气孔，它的直径小于其顶端的开口。
8.一种使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备，它具有按照权利要求1至7的多级浸入型薄膜分离器；进行有机污水的生物纠正的处理槽，有机污水具有高的有机物浓度和氮浓度；隔离壁，用于将处理槽的槽内区分割成供污水流动的生物纠正区和供多级浸入型薄膜分离器浸入的分离区；以及溶液传送器件，用于传送激活淤泥混合溶液由生物纠正区至薄膜分离区，薄膜分离区，具有放置在多级浸入型薄膜分离器内的第一空气扩散器，以及生物纠正区具有第二空气扩散器。
9.按照权利要求8的使用多级浸入型薄膜分离器的高浓度污水处理设备，它还具有第二隔离壁，用于将处理槽的生物纠正区分割成前脱氮区和后硝化区；第二溶液传送器件，用于传送激活淤泥混合溶液由生物纠正区至硝化区；以及第三溶液传送器件，用于传送激活淤泥混合溶液由薄膜分离区至脱氮区。
全文摘要
一种多级浸入型薄膜分离器(22)，在其中空气扩散器(24)设置在浸入处理槽(21)内的过滤部分(23)的下面，其特征在于过滤部分具有一组板形薄膜托架(26)，排列成垂直平行的多级形式，并具有间距，以形成预定的宽度的横向流动通道；以及空气扩散器(24)具有扩散器管，设置在侧向，它以其底端与空气供给源(34)贯通，以及在其下侧部具有一组通气孔，冲洗管(33)，它以其底端与扩散器管的顶端贯通，以及在其顶端具有开口，作为出口(33a)，以及位于扩散器管的上游，以及冲洗活门(35)设置在冲洗管(33)内。
文档编号C02F3/20GK1396840SQ01804452
公开日2003年2月12日 申请日期2001年11月30日 优先权日2000年12月4日
发明者冈岛康信, 上岛达也, 永野昌章, 和泉清司, 山田丰, 上坂太一 申请人:株式会社久保田