本实用新型属于环境工程中的水质净化装置，特别是指一种适于浅层河道生物修复的膜曝气系统。
背景技术：
近年来我国超过50％城市河道受到不同程度的污染，出现河水变黑变臭，水华现象日趋严重。对受污染河道水体进行治理修复是社会经济发展、城市景观、生态环境建设的迫切需要。
微生物强化净化作为自然水体治理手段之一，不仅对水体污染有良好处理效果，同时具有生态修复重要作用。在微生物强化净化中向水体中曝气充氧对解决黑臭问题起到了关键作用，而传统曝气设备的氧利用率一般在20％以下，浪费了大量的能耗。
无泡曝气膜生物技术(MABR)是一种融合了气体分离膜技术与生物膜法水处理技术的新型污水处理技术，该工艺使用的中空纤维透气膜既为水体供氧，同时又作为微生物生长的载体。其原理是利用曝气膜组件向微生物和水体进行曝气，空气经过膜材质后以溶解扩散的形式或极微小气泡形式进入水体，由于其粒径小接触面积大，故可以获得很高的氧利用率。同时，中空纤维膜也是良好的载体，非常适合生物膜附着生长，其比表面积可高达5108㎡/m3，在较小的空间内为微生物生长提供很大的面积，大大提高单位空间内的污泥浓度。
在MABR中氧气和营养物质分别从不同方向进行扩散和传递，氧气在中空纤维膜内压力作用下透过膜壁进入生物膜，因此，接近膜壁处氧气的浓度最高。而水体中的污染物则从生物膜的外侧向生物膜内部传递，与氧气传递方向相反，污染物浓度从生物膜外侧到内部呈逐渐降低的趋势。上述传质方式使生物膜形成了特有的与传统生物膜反应器相反的生物相结构，生物膜从外到内依次为厌氧层、兼氧层、好氧层。氧气和营养物质在生物膜两侧浓差驱动、微生物吸附等作用下进入到生物膜内，并经过一系列生物体代谢和增殖过程被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解为简单的无机代谢产物，从而对水体进行净化。
MABR技术的特点决定了其在城市河道水体生物修复方面具有独特优势，包括氧气传质速率高、生物膜载体比表面积大、可直接在河道水体中布设、运行费用低等，通过调控可以有效控制膜表面生物膜内溶解氧浓度梯度，进而获得内外分层的特殊生物膜结构。该技术应用于城市河道水体修复是近年来的新兴工艺，目前尚不成熟，主要应用方式为：将中空纤维膜组件竖直固定支架固定于金属结构框架上安置于河底。此种方式不足在于：由于中空纤维膜组件为强浮力载体，加上水流冲击作用，因此框架必须具有足够的稳定性，但城市河道底部淤积大量污泥，施工难度较大，难以将膜组件框架结构有效固定；该技术用于河道治理处理周期较长，膜组件全部处于水面之下，不易检修；且该种安装方式一经固定，不能根据河道水位调整高度，灵活性较差；多数北方河道尤其旱季，有效水深仅为0.7-1.0米，而通常中空纤维膜框架结构高度为1.0-1.5米，因此该种竖直安装方式有一定局限性。
申请人所检索的背景技术包括：
专利号201420006290.6的专利文献中公开了一种浮动式EHBR河湖水体净化装置系统，膜组件竖直摆放，膜组件架由内到外呈辐射状，由于膜本身自高及竖直排放现状，导致该种结构方式不适用于浅层河道，且单位面积膜丝服务的水域面积较小。
专利号201621028817.0的专利文献中公开了一种利用人工水草式膜丝的河道治理修复系统，膜丝固定支架固定于金属结构框架上安置于河底，此种金属框架成本较高，且在河道中施工难度较大，一经固定不能根据水位调整膜组件高度。
专利号201320495974.2的的专利文献中公开了一种河道污水综合治理系统装置，主体由高效混凝沉降预处理装置和强化耦合膜生物反应器装置组成。其中高效混凝沉降系统放置于河道岸边或装配于船上，占用河岸或河道面积，且混凝需投加大量药剂，增加了运行成本，不具备经济适用性。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种适于浅层河道生物修复的膜曝气系统，适用于浅层河道，避免河底施工，施工简单且便于维护检修，结构稳定，运行成本较低。
本实用新型的整体技术构思是：
适于浅层河道生物修复的膜曝气系统，包括帘式膜组件，为帘式膜组件提供气源的鼓风机；相邻的帘式膜组件呈横向及纵向间隔水平排列，每排或每列的帘式膜组件为至少两个，帘式膜组件的进气管一端与供气干管连通，帘式膜组件的排气管一端与排气干管连通，排气干管的端部出口设有排气阀，供气干管的气源输入端通过供气主管接鼓风机的气源输出端。
本实用新型的具体技术构思还有：
为保证气源在帘式膜组件内畅通且避免气阻现象，同时使帘式膜组件更加稳定，避免使用而出现连接处应力过于集中的现象，优选的技术实现方式是，所述的帘式膜组件中与供气干管连通的进气管一端以及与排气干管连通的排气管一端呈对角形分布，帘式膜组件中进气管、排气管的非工作端封闭并通过连接构件与供气干管、排气干管连接固定。
更为优选且便于实现的技术方案是，所述的连接构件选用连接管。可以方便地通过速接管件实现快速装配，本实用新型中其余管路连接件均可使用速接或快装管件，例如快卡等。
为便于管路及帘式膜组件的装配及布局，优选的技术实现方式是，所述的供气干管、排气干管平行间隔分布。
为便于帘式膜组件与供气干管、排气干管的连接，优选的技术实现方式是，帘式膜组件的进气管一端通过进气接入管与供气干管连通，帘式膜组件的排气管一端通过排气接出管与排气干管连通。
为便于系统中零部件的布置以及随水位高低进行有效调整，优选的技术实现方式是，供气主管与鼓风机以及供气干管之间的连接采用软连接。
为便于对系统供气进行通断及流量控制，优选的技术实现方式是，所述的供气主管上设有调节阀。
为便于对系统及管路内供气压力进行监控，优选的技术实现方式是，所述的供气主管上设有压力表。
申请人需要说明的是：
在本实用新型的描述中，术语“横向”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型所取得的技术进步在于：
1、帘式膜组件在使用时平铺放置，适用于浅层河道；受污染严重河段或深水段可以上下两层或多层叠加使用，并可根据现场实际情况拼装，适用范围宽。
2、供气主管及供气干管之间采用软连接，在装配及调节系统在水中位置时，有效避免因应力过于集中导致的管路损坏。
3、管路之间的连接可以通过速接管件实现快速组装；
4、帘式膜组件采用对角贯通式进出气方式，提高膜组件有效使用曝气面积；膜组件采用并联方式，减少空气传输阻力，且各膜组件相互之间不受影响，便于维修拆装；
5、供气干管与排气干管单独设置，有利于膜丝中水蒸气等气体排出，减少传质阻力；
6、安装高度可根据河道不同季节水位进行自动调节，提高利用价值；
7、供气干管、排气干管在满足帘式膜组件气路畅通的前提下，有效为其提供支撑并保证了结构的稳定和连接的可靠性。
8、本实用新型(除鼓风机)全部位于水下，不影响河面景观效果及河道运输功能。
附图说明
图1是帘式膜组件结构示意图。
图2是帘式膜组件内中空纤维膜丝表面微生物菌群分布示意图。
图3是帘式膜组件气路连接示意图。
图4是本实用新型的俯视结构示意图。
附图中的附图标记如下：
1、供气干管；2、进气接入管；3、连接管；4、帘式膜组件；5、排气接出管；6、排气干管；7、鼓风机；8、供气主管；9、调节阀；10、气压表；11、排气阀；A1、厌氧硝化层；A2、兼氧层；A3、好氧硝化层；A4、中空纤维膜丝。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型做进一步描述，但不应理解为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书所做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。
本实施例的整体结构如图示，其中包括帘式膜组件4，为帘式膜组件4提供气源的鼓风机7；相邻的帘式膜组件4呈横向及纵向间隔水平排列，每排或每列的帘式膜组件4为至少两个，帘式膜组件4的进气管一端与供气干管1连通，帘式膜组件4的排气管一端与排气干管6连通，排气干管6的端部出口设有排气阀11，供气干管1的气源输入端通过供气主管8接鼓风机7的气源输出端。
所述的帘式膜组件4中与供气干管1连通的进气管一端以及与排气干管6连通的排气管一端呈对角形分布，帘式膜组件4中进气管、排气管的非工作端封闭并通过连接构件与供气干管1、排气干管6连接固定。所述的连接构件选用连接管3。本实施例中其余管路连接件均可使用速接或快装管件，例如快卡等。
所述的供气干管1、排气干管6平行间隔分布。
帘式膜组件4的进气管一端通过进气接入管2与供气干管1连通，帘式膜组件4的排气管一端通过排气接出管5与排气干管6连通。
供气主管8与鼓风机7以及供气干管1之间的连接采用软连接。
所述的供气主管8上设有调节阀9及压力表10。
本实施例的装配及工作原理如下:
将本实施例中各零部件组装完毕后，将系统水平置于受污染的河道内，由于帘式膜组件4属于强浮力载体，为保证系统位于水面以下，采用岸边水上锚固方式，锚缆系在供气干管1及排气干管6上，使框架结构在水中呈悬浮状态。如果浮力过大时可增加配重保证系统的悬浮状态。与鼓风机7连通的供气主管8沿河岸铺设并连接接至供气干管1，排气干管6是为排除剩余气体，因为帘式膜组件浸于水中，其内腔会进入部分水蒸汽，加大曝气阻力，设置排气干管可使水蒸汽通过排气阀11及时排除，减小气阻。帘式膜组件4内的中空纤维膜丝A4为机械强度较大，孔隙率高，具有强憎水性的微孔膜，通常材质为PP、PVDF、PTFE。空气依次由供气主管8、供气干管1、进气接入管2经帘式膜组件4的进气管进入中空纤维膜丝A4内腔，并以溶解扩散的形式或极微小气泡形式进入水体，剩余气体由帘式膜组件4的排气口依次经排气干管6、排气阀11排出。中空纤维膜丝A4外侧作为微生物生长的载体，具有良好的生物附着性。如图2所示，生物膜从外到内依次为厌氧层A1、兼氧层A2、好氧层A3，形成与传统生物膜反应器相反的生物相结构，氧气和营养物质在生物膜两侧浓差驱动、微生物吸附等作用下进入到生物膜内，并经过一系列生物体代谢和增殖过程被微生物利用，使水体中的污染物同化为微生物菌体固定在生物膜上或分解为简单的无机代谢产物，从而对水体进行净化。