连续供气的膜组件脉冲曝气装置的制作方法

文档序号:11700669阅读:577来源:国知局

本实用新型涉及一种连续供气的膜组件脉冲曝气装置,属于水处理领域。



背景技术:

膜分离技术已广泛应用于市政污水、工业废水和饮用水处理等领域,是目前最具前途和最具竞争力的水处理技术。如何降低膜组件在使用过程中的膜污染速率和程度,提高清洗效果,延长其使用寿命,对膜技术在水处理领域的应用具有关键性的作用。

现有的膜组件普遍采用气体擦洗的方法来清除、减轻膜污染,通过设置在膜组件下方的曝气装置的不断曝气,对膜丝或膜片产生高气量大强度的冲刷,形成强烈的气水紊流,从而达到剥离表面污染物、降低膜污染速率的目的。膜组件所需的高强度大气量的曝气冲刷,使得曝气能耗大大增加,造成运行费用大大增加。因此,在保证曝气擦洗效果的前提下,如何降低曝气能耗是工程技术研究的关键问题。实用新型专利201420851756.2公开了一种膜生物反应器擦洗用曝气系统,其脉冲气流主要由曝气风管上设置的控制阀门的启闭产生。通过设置四个脉冲曝气器,每个脉冲曝气器均通过一个曝气风管与鼓风机连接,并在各曝气风管上各设置风管控制阀,控制对各脉冲曝气器的开启与关闭,从而形成脉冲气流对膜组件进行擦洗。该专利公开的曝气系统既控制曝气风量,又同时形成脉冲气流对膜组件进行曝气擦洗,是一种节能有效的膜曝气擦洗系统。但该曝气系统要求对风管上的风管控制阀进行自动控制,风管控制阀的不断开启和关闭对设备的正常运行和使用寿命都有不利影响。



技术实现要素:

基于上述现有技术所存在的问题,本实用新型提供一种连续供气的膜组件脉冲曝气装置,该装置既无需对现有的鼓风机供气系统进行改造,也无需控制任何阀门的启闭,通过其内部的脉冲发生器就能产生脉冲气流对膜组件进行曝气擦洗。

本实用新型的技术方案是:一种连续供气的膜组件脉冲曝气装置,其特征在于,包括混合室、曝气主管、曝气支管和至少两套脉冲发生器,由曝气主管而来的压缩空气通过曝气支管分别向对应的脉冲发生器供气;所述脉冲发生器分别由喷射活门、混合管、柱锥体和连通管组成,产生的脉冲气流经由混合管,瞬间通过喷射活门进入混合室提供膜丝擦洗所需的空气。

所述曝气装置包括至少两套脉冲发生器,每套脉冲发生器的顶部设置有喷射活门,通过设定喷射活门开启压力设定脉冲发生器产生脉冲气流的周期。

所述脉冲发生器包括喷射活门、混合管、柱锥体和连通管,产生的脉冲气流依次流经柱锥体、混合管、喷射活门;柱锥体的底部设置有连通管,连通管通向脉冲发生器的外部。

所述的连续供气的膜组件脉冲曝气装置,其特征在于,外部的风机设备连续向曝气主管供气,曝气支管连续向其对应的脉冲发生器供气。

与现有的技术相比,本实用新型的有益效果体现在:(1) 本实用新型的曝气装置直接与鼓风机连接,无需设置控制阀门,也无需对控制阀门进行启闭的控制,鼓风机向本实用新型的曝气装置连续供气,既降低了造价,又减少了设备的损耗;(2) 本实用新型的曝气装置通过内部的脉冲发生器产生脉冲气流,无电气控制元件,无需供电,结构简单,因而可靠耐用;(3) 本实用新型的曝气装置包含至少两套脉冲发生器,每套脉冲发生器的顶部设置有喷射活门,通过设定喷射活门开启压力设定脉冲发生器产生脉冲气流的周期,能够使脉冲发生器在不同的时间产生脉冲气流,对膜组件有更好的曝气擦洗效果。

附图说明

图1是本实用新型的曝气装置结构示意图。

图中标号:1 混合室;2 脉冲发生器A;3 脉冲发生器B;4隔板;5喷射活门;6混合管;7柱锥体;8连通管;9曝气主管;10曝气支管。

具体实施方式

本实用新型提供一种连续供气的膜组件脉冲曝气装置,其供气设备采用通用鼓风机,鼓风机连续向本实用新型的曝气装置供气,供气管路上无需设置控制阀门。以下结合图1对本实用新型进行说明,本实用新型的连续供气的膜组件脉冲曝气装置包括:混合室1、曝气主管9、曝气支管10和两套脉冲发生器2和3(分别是脉冲发生器A和B)。由曝气主管9而来的压缩空气通过曝气支管10分别向对应的脉冲发生器A和B供气;脉冲发生器A和B分别由喷射活门5、混合管6、柱锥体7和连通管8组成,有喷射活门5位于脉冲发生器A和B的顶端。脉冲发生器A和B的喷射活门5的开启压力是不同的,导致在同样的外部供气压力下,脉冲发生器A和B产生脉冲气流的周期是不同的。例如,脉冲发生器A产生脉冲气流的周期为3秒,而脉冲发生器B产生脉冲气流的周期为4秒,所产生的脉冲气流经由混合管6,瞬间通过喷射活门5进入混合室1。在混合室1中,脉冲气流和液体进行强烈的搅动、混合,形成强烈的气水紊流,气水紊流通过混合室1顶部设置的圆形或长方形孔洞对曝气装置上方的膜组件产生高气量大强度的冲刷,从而达到剥离表面污染物、降低膜污染速率的目的。由于脉冲发生器A和B产生脉冲气流的周期不同,当脉冲发生器A在3秒、6秒、9秒等发生脉冲气流,通过混合室1对其正上方的膜丝进行强烈冲刷时,脉冲发生器B没有发生脉冲,因而脉冲发生器B正上方的膜丝仅仅因为受到脉冲发生器A的影响而进行较弱的冲刷;当脉冲发生器B在4秒、8秒等发生脉冲气流,通过混合室1对其正上方的膜丝进行强烈冲刷时,脉冲发生器A没有发生脉冲,因而脉冲发生器A正上方的膜丝仅仅因为受到脉冲发生器B的影响而进行较弱的冲刷;但在12秒、24秒、36秒等时,脉冲发生器A和B同时产生脉冲气流,对它们正上方的膜丝进行共同强烈的冲刷。因而,本实用新型的曝气装置对膜组件产生周期性的强烈、较弱和共同强烈冲刷,不但减少了对供气量的需求,降低了能耗,而且达到了冲刷清洗膜组件的最佳效果。

为了便于本发明的理解,下面结合具体实例对本实用新型的应用效果进行说明。

化工园区采用厌氧-缺氧-好氧-MBR工艺处理化工废水,处理水量为10000立方米/天。MBR工作方式为:抽吸8分钟,停止2分钟。MBR膜池中装填有52080平方米的PVDF中空纤维膜组件,膜组件下方设置有环形曝气主管。曝气主管上连接有多根曝气支管,曝气支管上均匀设置向上喷射气体的曝气孔。环形曝气主管连接单独设置的膜擦洗鼓风机。采用本实用新型的连续供气的膜组件脉冲曝气装置对原有MBR曝气管路进行改造,下表对改造前后的MBR擦洗曝气系统进行了对比。 可见,改造后,鼓风机所供的擦洗曝气量由8.7立方米/分钟减少至5.4立方米/分钟,降低了38%;而配套的鼓风机功率则由15kW降低至7.5kW,因此能耗下降了50%,大大降低了MBR的曝气擦洗能耗;同时,在线化学清洗由改造前的每周2次减少为每周1次,离线化学清洗由改造前的每3个月1次减少为每6个月1次,膜组件的污染速率和污染程度基本保持相同。因此,本实用新型的连续供气的膜组件脉冲曝气装置不仅能大大降低膜组件的擦洗曝气能耗,同时能够减少化学清洗的频率和次数,降低清洗药剂的消耗量。

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