一种用于水体净化和增氧的膜装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于水体净化和增氧的膜装置，属于水体增氧净化技术领域。


背景技术：

2.近些年来，传统生物污水处理技术与其他学科相互交叉，如与材料科学、自动化控制过程以及化工中的膜科学与技术等领域进行融合，是污水处理技术发展的主要趋势。
3.目前公开有cn213231719u的一种水体曝气增氧净化装置，包括底座，底座的顶部中心位置垂直安装有支撑管，支撑管的上放设有倒置的喇叭罩。使用时将密封筒放在支撑盘的下方，旋转密封头，让密封筒的底部与喇叭罩之间密封,让支撑管内的气体进入密封筒内实现曝气。但是这种曝气方式为气泡曝气，不仅供氧压力高，能耗高，供氧传质阻力还大，氧转移效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种用于水体净化和增氧的膜装置，能够高效曝气供氧和净化水体，并且供氧传质阻力较小，获得的氧转移效率更高，能耗也更低；膜比表面积大可节省更多的占地面积；同时可以实现同步硝化反硝化以及有机物降解和含氮物质脱除集成强化功能。
5.所述用于水体净化和增氧的膜装置包括主体装置，所述主体装置上设有上出水口、中出水口和下出水口，主体装置内设有进气管道、出气管道和圆筒；所述下出水口和上出水口之间通过蠕动泵连接，所述主体装置内设有下限位板和上限位板，所述下限位板和上限位板之间设有mabr膜，所述mabr膜卷绕在圆筒。
6.在本实用新型的一种实施方式中，所述下限位板位于上限位板的下方，所述下限位板和上限位板的材质为聚乙烯。
7.在本实用新型的一种实施方式中，所述进气管道的一端外接有曝气风机，另一端伸入mabr膜内；所述出气管道的一端伸入mabr膜内，另一端通向主体装置外。
8.在本实用新型的一种实施方式中，所述下限位板和上限位板上均开设有贯通孔，贯通孔的孔径为10～20cm。
9.在本实用新型的一种实施方式中，所述上限位板上设置有压力传感器。
10.在本实用新型的一种实施方式中，所述mabr膜上设有膜保护外壳。
11.在本实用新型的一种实施方式中，所述主体装置内还设有在线测定传感器组、cod在线测定传感器和微型水下摄像机，所述在线测定传感器组包括ph传感器、温度传感器和do传感器。
12.在本实用新型的一种实施方式中，位于所述mabr膜外的进气管道和出气管道均包裹有橡胶。
13.[有益效果]
[0014]
1、本实用新型能够高效曝气供氧和净化水体，并且供氧传质阻力较小，获得的氧转移效率更高，能耗也更低；同时可以实现同步硝化反硝化以及有机物降解和含氮物质脱除集成强化功能。
[0015]
2、本实用新型在mabr膜外的进气管道和出气管道均包裹有橡胶，能够对管道起到很好的保护作用，并且也能防止管道折叠。
[0016]
3、本实用新型将mabr膜卷绕在圆筒上，大大增加了膜比表面积，节省了大量的占地面积。
[0017]
4、本实用新型通过在线测定传感器组可以随时监测装置内水体ph、温度、do(溶解氧)的变化，配合曝气风机可以调整装置内的do浓度，同时监测到装置内mabr膜不同ph、温度下对水质的去除效果，分析ph、温度在此过程中的作用。
[0018]
5、本实用新型的mabr膜上设有膜保护外壳，可以有效减免水体中沙砾等细小尖锐物品对mabr膜的磨损以及在膜蜷曲时作为隔开物避免蜷曲导致膜的损伤。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型用于水体净化和增氧的膜装置的主视图；
[0020]
图2为本实用新型用于水体净化和增氧的膜装置的剖视图；
[0021]
图3为本实用新型mabr膜的俯视图；
[0022]
图4为本实用新型mabr膜的仰视图；
[0023]
图5为本实用新型上限位板或下限位板的结构示意图；
[0024]
图中，1、主体装置；21、上出水口；22、中出水口；23、下出水口；31、下限位板；32、上限位板；4、圆筒；51、mabr膜；52、进气管道；53、出气管道；6、膜保护外壳；7、在线测定传感器组；8、cod在线测定传感器。9、微型水下摄像机。10、压力传感器。
具体实施方式
[0025]
为使得本实用新型实现上述目的、特征和优点且能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0026]
实施例1
[0027]
一种净水增氧装置，如图1或2所示，包括主体装置1，所述主体装置1上设有上出水口21、中出水口22和下出水口23，主体装置1内设有进气管道52和出气管道51，主体装置1为水体增氧和净化主要场所，所述上出水口21为主要排水口，完成装置内水体的更换，所述中出水口22为中部取水口，取出的水为装置中部水体中的代表水体，所述下出水口23和上出水口21之间通过蠕动泵连接，主体装置1内的水体从上出水口21处流出，流出的水体经过蠕动泵从出水口23再次进入到主体装置1内，以此实现主体装置1内水体自循环以模拟真实河道中水体流动。所述主体装置1内设有下限位板31和上限位板32，所述下限位板31和上限位板32之间设有mabr膜51，所述下限位板31位于上限位板32的下方，下限位板31安放在主体装置1设置的卡位点上；所述上限位板32可以防止mabr膜51因曝气时膜内产生大量空气增加浮力而偏离预定的位置。
[0028]
如图3所示，所述主体装置1内设有圆筒4，所述圆筒4为塑料圆筒，所述mabr膜51卷绕在圆筒4上，所述进气管道52位于圆筒4内，圆筒4为mabr膜51的蜷曲提供支架的同时还可保证进气管道52的顺利通行。所述mabr膜51以圆筒4为转轴，将mabr膜均匀蜷曲在圆筒4上并用绳子固定卷好的mabr膜51，所述mabr膜51由透氧膜制成的螺旋套管，淹没在主体装置1中。
[0029]
如图2-4所示，所述进气管道52的一端外接有曝气风机，另一端穿过圆筒4和下限位板31伸入mabr膜51内，在mabr膜51上预留进气管道52的位置，进气管道52放置后再密封好衔接处，mabr膜51的膜外处进气管道52再用橡胶材料包裹管道用以保护进气管道52。为防止进气管道52挤压折叠，将进气管道52先下接穿过下限位板31再从圆筒4处穿过上限位板32直接导出外接曝气风机。所述出气管道51的一端伸进mabr膜51内，另一端通向主体装置1外，出气管道53放置后再密封好衔接处，膜外处出气管道53再用橡胶材料包裹管道用以保护出气管道53。出气管道53直接穿过32上限位板连到装置外部实现多余气体的排放。所述下限位板31为mabr膜51提供支撑的同时可以保护进气管道52可以顺利弯曲进而从圆筒4中导出连接到外部的曝气风机。
[0030]
如图2或5所示，所述下限位板31和上限位板32的材质为聚乙烯，具有良好的化学性质和耐酸碱的腐蚀，可以避免在污水中的酸碱物质腐蚀，所述下限位板31和上限位板32上均开设有贯通孔，贯通孔的孔径为10～20cm，贯通孔可以保证进气管道52和出气管道53的顺利通过。所述上限位板32上设置有压力传感器10，当mabr膜51不因膜内空气导致上浮时，压力传感器10没有信号传出，上限位板32位于主体装置1的上端，此时上限位板32对mabr膜51上水体的传质影响很小。当mabr膜51因膜内空气上浮时，压力传感器10发出信号，触发连接在上限位板32的重力装置，利用上限位板32将mabr膜51限制在预设的位置。
[0031]
进一步地，所述主体装置1内还设有在线测定传感器组7、cod在线测定传感器8和微型水下摄像机9，所述在线测定传感器组7包括ph传感器、温度传感器和do(溶解氧)传感器，通过微型水下摄像机9可以实时监测在线测定传感器组7和cod在线测定传感器8的数值。在曝气风机以及mabr膜51的作用之下，主体装置1内的污水在经过mabr膜51上附着的微生物的作用下被净化后，接触到cod在线测定传感器8，完成水体cod浓度的测定，利用传感器测定的数值，通过微型水下摄像机9上传至操作终端以便实时监控。通过在线测定传感器组7可以随时监测装置内水体ph、温度、do(溶解氧)的变化，配合曝气风机可以调整装置内的do(溶解氧)浓度，同时监测到装置内mabr膜51不同ph、温度下对水质的去除效果，分析ph、温度在此过程中的作用。
[0032]
进一步地，所述mabr膜51上设有膜保护外壳6，所述膜保护外壳6采用高分子聚合材料具有良好的韧性和机械强度，可以有效减免水体中沙砾等细小尖锐物品对mabr膜51的磨损以及在膜蜷曲时作为隔开物避免蜷曲导致膜的损伤。
[0033]
本实用新型的工作原理：水体加入主体装置1时，将上出水口21、中出水口22和下出水口23的阀门均关闭，直到水体浸没上出水口21时为水体加入终点。利用蠕动泵连接上出水口21和下出水口23，主体装置1内水体从下出水口23处进入从出水口21处流出，以此实现装置内水体自循环以及模拟真实河道中水体流动。在曝气风机的作用之下，空气顺着进气管道52从圆筒4处穿过进入mabr膜51之内，随着膜内空气量的增加，膜内的压强也在逐渐增大，然后空气从膜内渗出，为水体进行无气泡曝气，而膜外的生物膜结构中生物膜表层的
污染物浓度最高但是溶解氧浓度最低，而在靠近曝气膜的生物膜内层，污染物浓度达到最低但溶解氧浓度却最高。正是由于这种氧气和污染物的异向传质，微生物根据对氧气的选择性，在生物膜内层形成好氧层，而生物膜外层在合适的曝气压力下可形成厌氧层。为了防止膜内空气过多将膜涨破，特设置了出气管道53来排出膜内过量的空气，实验气体的动态平衡。进入的空气在螺旋的透氧膜内流动，透氧膜表面提供一个好氧生物膜生长的固定床。生物膜利用溶解氧去除污水中分散和溶解的污染物。
[0034]
本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡是在本实用新型构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够做出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。