一种曝气装置及膜组件及污水处理系统的制作方法

本技术涉及污水处理，具体涉及一种曝气装置及膜组件及污水处理系统。

背景技术：

1、超滤膜因为具有节能、高效、清洁等优点，目前已在各个领域广泛应用，如水处理、食品、能源、电子、医药、化工等领域。然而，膜的寿命及膜污染严重制约了其应用，尤其在水处理领域中。

2、专利公告文献cn204365148u提供了一种超滤膜组件，该组件柱式外壳中心处设有一中空管(纤维膜丝围绕着中空管分布)，中空管顶端为浓缩水出口，底端为进口，表面设有透水孔，中空纤维膜丝上端固定，底端为悬挂式自由端，过滤时水流过透水孔对膜丝形成冲击，使膜丝产生抖动，来实现自清洁。这种超滤膜组件的缺陷在于，水流或者气体经过透水孔产生的冲击作用带来的膜丝抖动量很有限，清洗效果较差，需要采用较高频率的药剂清洗已保证膜丝通量，且这种清洗方式对膜丝上端的污染物清洗效果较差，且设置中心管的同时也意味着相同面积膜填充量的减少，降低了净水效果。

技术实现思路

1、1、实用新型要解决的技术问题

2、针对膜组件清洗效果差的技术问题，本实用新型提供了一种曝气装置及膜组件和清洗方法及污水处理系统，它的清洗效果佳。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

5、一种膜组件的曝气装置，包括：储气盒、内盒、中空管和布气单元，其中，所述内盒和中空管均位于储气盒内，中空管位于内盒中，所述布气单元位于储气盒一端外侧，所述储气盒另一端设有进气口，所述储气盒和内盒一端连通，内盒另一端封闭；所述中空管一端与内盒另一端内部连通，中空管另一端和布气单元连通；所述布气单元上设有布气口，所述布气口开口方向与中空管轴线夹角为(0，90°]。该曝气装置的构造可产生大量气泡，布气口设置的朝向，使得曝气装置产生的气泡不会直接冲击中空膜丝，不会破坏中空膜丝的秩序性，清洗彻底，清洗效果佳，当本种曝气装置置于膜组件中时，可以产生大量的气泡，促进膜丝抖动，且相对于中心管曝气，本曝气装置不会减少膜填充量。

6、进一步的，布气口开口方向与中空管一外接圆相切，布气口呈切向布置。作为优选的布气口设置方案，气泡排放的方向完全避开了对中空膜丝的冲击，且多个布气口的设置方案，增加了同一时间内，气泡的产生量，这样无疑使得清洗周期短，清洗干净，且方便快捷。

7、进一步的，布气单元包括主通道和布气通道，主通道与中空管连通，布气通道一端与主通道连通，布气通道另一端设有布气口。布气通道上的布气口设置数量可以实现多个化，提高气泡产生量，提高清洗效率。

8、进一步的，还包括布水通道，布水通道贴设于储气盒边缘处。便于原水通过，分布于壳体中通过膜组件进行过滤，以及对壳体进行周期性清洗后的污水排放。

9、进一步的，布气通道呈曲线状。通过该曲线可有效抵消气泡自身携带的作用力，防止气泡冲击力过大，对中空膜丝带来损伤。

10、进一步的，所述布气单元设有开口方向不同的n组布气口，储气盒的进气口、储气盒、内盒和中空管均被分为n个独立部分，相应的，被分的储气盒的进气口、储气盒、内盒和中空管的各独立部分依次连通，形成n个独立的气路，分别与布气单元上开口方向不同的n组布气口连通，n≥2，n为整数。因多个独立的气路分别与开口方向不同的多组布气口连通，从不同开口方向的布气口中排放的气泡出口方向不同，可对膜组件进行多个方向冲洗，单一方向的冲洗可能导致部分污染物仍然吸附于中空膜丝表面，通过控制储气盒的进气口对应各独立气路的各独立部分，进行依次交替，且间歇性的通气，实现两个以上方向的冲洗模式，不断改变气泡产生方向，打破单一方向冲洗的局限性，可实现清洗干净彻底，清洗方便快捷，清洗效果佳。

11、进一步的，储气盒的储气腔包括储气腔一和储气腔二；储气腔一另一端设有进气口一，储气腔二另一端设有进气口二；内盒包括内盒腔一和内盒腔二，内盒腔一一端与储气腔一一端连通；内盒腔二一端与储气腔二一端连通；内盒腔一另一端底部和内盒腔二另一端底部均封闭，并均设于中空管外部；中空管包括中空管一和中空管二，中空管一一端和内盒腔一另一端连通；中空管二一端和内盒腔二另一端连通；布气单元包括布气腔一和布气腔二；中空管一另一端和布气腔一连通，布气腔一上设有布气口一；中空管二另一端和布气腔二连通，布气腔二上设有布气口二；布气口一和布气口二的开口朝向不同。

12、进一步的，布气单元还包括布气通道一和布气通道二；布气通道一一端和布气腔一连通，布气通道一另一端设有布气口一；布气通道二一端和布气腔二连通，布气通道二另一端设有布气口二。

13、进一步的，布气口一的开口朝向和布气口二的开口朝向相反。

14、进一步的，布气口开口方向与中空管一外接圆相切，布气口一和布气口二均呈切向布置。

15、进一步的，布气通道一和布气通道二均呈曲线状。

16、进一步的，中空管二位于中空管一外部，中空管一一端的部分管壁与内盒腔二另一端固定连接。

17、进一步的，布气腔一一端一部分封闭并与布气腔二一端相邻，布气腔一一端另一部分和中空管一另一端连通，布气腔一另一端封闭，布气腔一侧面上设有布气口一；布气腔二另一端和中空管二另一端连通；布气腔二侧面上设有布气口二。通过上述方案，实现两向清洗模式，可彻底方便且快捷的对中空膜丝进行清洗。

18、一种膜组件，包括以上任一项所述的曝气装置，还包括：中空膜丝，壳体，端盖一和端盖二，其中，若干所述中空膜丝位于壳体内，相邻中空膜丝之间存有间隙，所述中空膜丝一端设于所述壳体一端内部，所述中空膜丝另一端自由且封堵；所述壳体一端设有浓水口和产水口；所述壳体另一端设有曝气装置和进水通道。

19、进一步的，所述壳体一端内部设有封胶层，所述中空膜丝一端固定在封胶层中。

20、进一步的，所述浓水口设于中空膜丝的一端和另一端之间的壳体侧面，或壳体一端内部设有浓水通道，浓水通道和壳体一端端部的浓水口连通。

21、一种污水处理系统，包括以上任一项所述的一种膜组件，还包括污水管，产水管，浓水管和进气管；污水管和进水通道连通，产水管和产水口连通，浓水管和浓水口连通，污水管上设有污水泵，进气管和进气通道连通。

22、一种膜组件的清洗方法，包括：到达设定过滤时间t1时，进行反冲洗，时间为t2；关闭产水口，向进气口中通入气体，曝气装置产生气泡从布气口排出，对中空膜丝清洗t3时间后，关闭浓水口，打开进水通道排放污水。

23、进一步的，包括：向进气口一中通入气体，曝气装置产生气泡从布气口一排出，对中空膜丝清洗t31时间，关闭进气口一；经t32时间后，向进气口二中通入气体，曝气装置产生气泡从布气口二排出，对中空膜丝清洗t33时间，关闭进气口二；关闭浓水口，打开进水通道排放污水；重复上述过程，直到清洗时间达到t3结束；其中，t3＝x*t31+2*y*t32+z*t33，x，y，z均为正整数。

24、进一步的，反冲洗方法包括：关闭进水通道，打开浓水口，向产水口中通入气体时间为t2，气体进入中空膜丝21内孔中，压出中空膜丝内残留的水分；或者，关闭浓水口和进气通道，打开产水口及进水通道，膜产水从产水口进入中空膜丝内孔，时间为t2，在压力作用下穿过膜孔到达中空膜丝外侧，使中空膜丝上附着的污染物松动脱落，清洗后的污水由进水通道处排放。

25、进一步的，s1、向第i个独立部分的进气口中通入气体，曝气装置产生气泡从第i个方向的布气口排出，对中空膜丝清洗t4i时间；停止向第i个独立部分的进气口中通入气体，经t42时间后，i＝i+1，重复步骤s1到j*n次，直到清洗时间达到t4结束，n≥2，i、j和n均为整数，i≤n；其中，

26、3、有益效果

27、采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

28、曝气装置的构造可产生大量气泡，布气口设置的朝向，使得曝气装置产生的气泡不会直接冲击中空膜丝，不会破坏中空膜丝的秩序性，清洗彻底，清洗效果佳。配合膜丝组件，以及污水处理系统和清洗方法，不但过滤效果好，且清洗方便快捷，干净。