使用底部开口的多通道输送装置冲洗浸没式膜片的方法_2

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]图5示出了另一个换能器选择,其中例如国际公开N0.2011/ 028341中所示类型的间断气体鼓泡器20与气体输送装置相关联。加压气体28在气体输送装置中分成四股气泡流30。各气泡流30上升到间断空气鼓泡器20的不同的腔32中。经由导管18流至特定腔32的气体绕过任何居间的腔32。
[0025]各个腔32均具有排出导管34,其在图5的实例中为J形管形式,其类似于倒虹吸管用来从腔32排出间断的空气脉冲。从气体输送装置10排出的气泡首先收集在腔32中,以在腔32的顶部中形成气团。没有气体从腔32排出,直到气团膨胀而达到排出导管34的低点。此时,气团经由导管34从腔32排空,且过程重复。以此方式,来自气体输送装置10的连续气泡流30转变成离开间断气体鼓泡器20的间断气泡流。
[0026]在图5中,气体输送装置10示为单独安装,且安装在间断气体鼓泡器20下方。作为备选,气体输送装置10可安装到间断气体鼓泡器20上。在所示的实例中,入口 12可配合到间断气体鼓泡器20的容器26中。紧固件(未示出)然后布置成通过气体输送装置10上的孔眼22,且进入间断气体鼓泡器20上的抵靠件24中。这导致气体输送装置10部分地位于间断气体鼓泡器20内。然而,出口 14在导管34下方,且仍排放到腔32中的气团的下限下方的水中。
[0027]图6为备选间断鼓泡器40的底部的等距横截面视图。在该实例中,多端口导管42提供从各个多端口导管42的低点向上延伸的两个或多个出口通路。相邻多端口导管42之间的隔板44具有从隔板44的底部延伸至多端口导管42的低点上方的槽口 46。具有多端口导管42的各个腔以单个出口导管替代两个腔,且所以避免了平衡两个被替代腔之间的气体供应的需要。隔板44中的槽口 46有助于平衡对腔的空气供应。气体可经由槽口 46沿任一方向流动,但净流将为从接收较大气流的腔到接收较小空气流的腔。
[0028]气体输送装置10优选为底部开口结构。例如,通道18由侧壁和顶部形成。通道18在底部开口,且优选在其端部开口。出口 14可由通道18的开口端限定。入口 12与端口16之间的歧管15也优选在底部处开口。端口 16优选为也在气体输送装置10的底部处开口的槽口。以此方式,在气体输送装置10中超过入口 12的任何位置捕集的固体可落下或向下排出气体输送装置10。具有此类短且简单的固体离开通路有助于防止气体输送装置10中的结垢。在固体仍然以某种方式累计在气体输送装置中的情况下,底部开口结构使得容易例如通过将水喷入气体输送装置10的底部来定位和除去固体。
[0029]气体输送装置10的底部开口构造还有助于适应一定范围的输入气体流率。在较低流率下,水进入气体输送装置10中,且减小端口 16和通道18的尺寸。在较高气体流率下,较少水进入气体输送装置10中,且端口 16和通道18尺寸增大。气体输送装置10可制作成在供应的空气流率下提供良好地分布的空气流,该流率例如从低流率变到高流率,高流率是低流率的两倍或更多倍那样大。气体输送装置10还可在一个或多个不同的中间流率下或随着时间的推移平稳变化的流率下运行。这在气体输送装置10在任一流率下不快速结垢或提供过大背压的情况下完成。相比之下,具有一系列孔的水平管形式的通气器可结垢,且在低流率下提供不良的气体分配,且在高流率下提供过大的背压。
[0030]图8示出了运行如图7中所示的具有浸没在槽50中的膜片模块50的膜片过滤系统的方法。过滤系统可为膜片生物反应器(MBR)的一部分。运行包括穿透周期,后接松弛或反脉冲周期(备选称为反洗)。穿透周期可为反洗或松弛周期的10倍到50倍那样长。膜片由来自可选地与间断气体鼓泡器20组合的气体输送装置10的气泡冲洗。在穿透和反脉冲/松弛循环两者期间使用冲洗,以控制固体在膜片上的累积且减少膜片结垢。图8示出了用空气冲洗的方法,其中空气流率在整个穿透循环中以及穿透和松弛循环之间保持相同。在穿透循环期间,透膜片压力(TMP)缓慢累积,直到反脉冲/松弛循环,在膜片上结垢的至少一些固体被从膜片模块50除去。在下一个穿透循环开始时,TMP减小,但随着更多固体在膜片上结垢而在穿透循环中开始上升。
[0031]图9至图13示出了运行具有如图7中所示的浸没在槽50中的膜片模块50的膜片过滤系统的备选方法。当单独使用气体输送装置10时,图8至13中的通气流率代表气体输送装置10的空气流输入和气体输送装置10的输出两者。当气体输送装置10与间断气体鼓泡器20组合使用时,图8到13中的通气流率代表气体输送装置10的空气流输入和气体输出装置10的空气流输出,以及间断气体鼓泡器20的时间平均输出。然而,间断气体鼓泡器20的输出的瞬时流率并未随着输入流率变化太多或完全未变化。实际上,从间断气体鼓泡器20释放的气泡爆发所处的频率随输入气体流率增大。因此,在具有间断气体鼓泡器20的系统中,图8到13中所示的通气流率作为备选可认作是代表从间断气体鼓泡器20释放的气泡爆发频率。
[0032]在至少一些情形中,在反脉冲/松弛循环期间空气冲洗相比于穿透循环期间的空气冲洗,更有效防止固体累积和控制膜片结垢。在图9中所示的一个方法中,通气流率在穿透循环期间在第一通气流率下保持恒定。通气流率在反脉冲/松弛循环期间增大至大于第一通气流率的第二通气流率。在反脉冲/松弛循环结束之后且在新穿透循环开始时,通气流率减小至第一通气流率。在一些情况下,由膜片过滤系统消耗的能量可使用图9的方法而非图8的方法来减小。
[0033]固体在穿透循环期间累积在模块中。通气流率还可在穿透循环期间增大,以便通气速率在该循环的随后部分期间较高。图10示出了一种方法,其中在穿透循环开始时的通气流率在穿透循环的过程内且在固体累积时从第一通气流率逐渐增大至第二通气流率。作为备选,通气流率可在穿透循环内经历从第一通气流率到第二通气流率的一个或多个较陡的或阶梯形式的变化。在穿透循环结束时和在反脉冲/松弛循环开始时,通气流率增大至第三通气流率。在反脉冲/松弛循环结束之后且在新穿透循环开始时,通气流率减小至第一通气流率。
[0034]图11示出了一种方法,其中通气流率在穿透循环内从第一通气流率到第二通气流率变化一次或多次。在反脉冲/松弛循环期间,可使用第二通气流率或甚至更高的第三通气流率。在所示实例中,通气流率从穿透循环开始在第一通气流率下保持恒定。在穿透循环过程期间的预定时段之后,流率从第一通气流率增大至第二通气流率达预定时间段。在预定时段结束之后,通气流率减小至第一通气流率。在穿透循环结束时且在反脉冲/松弛循环开始时,通气流率增大至第三通气流率,其中第三通气流率大于第二通气流率。在反脉冲/松弛循环结束之后且在新穿透循环开始时,通气流率减小至第一通气流率。
[0035]尽管图11示出了通气流率从第一流率增大至第二流率的两次出现,但可在穿透循环期间应用通气流率的增大的任何数目的出现。图11中所示的第一通气流率可为任何流率。例如,图11中所示的空气冲洗方法的第一通气流率可为零。
[0036]图12示出了一种方法,其中在穿透循环期间在不同时段中提供通气。通气流率从一个不同时间段增大至下一个,且然后通气流率可在反脉冲/松弛循环期间进一步增大。可选的是,可在不同时间段之间提供较低通气流率或没有空气流。在所示的实例中,通气流率从穿透循环开始在第一通气流率下保持恒定。在穿透循环过程期间的预定时段之后,流率从第一通气流率增大至第二通气流率达预定时间段。在预定时段结束之后,通气流率减小至第一通气流率。在另一预定时间段之后,流率从第一通气流率增大至第三通气流率达预定时间段,其中第三通气流率大于第二通气流率。在穿透循环结束时和反脉冲/松弛循环开始时,通气流率增大至第四通气流率,其中第四通气流率大于第三通气流
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