[發(fā)明專利]一種膜單元曝氣結(jié)構(gòu)

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2012-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102786137A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王捷;耿全月;張宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F3/02
• 分類號(hào): C02F3/02;B01D65/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污水處理裝置部件，尤其涉及一種曝氣結(jié)構(gòu)，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

膜生物反應(yīng)器(MBR)是將生物反應(yīng)器和膜分離技術(shù)相結(jié)合的一種高效水處理技術(shù)，具有出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)率低、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、易于管理等優(yōu)點(diǎn)，具備傳統(tǒng)污水處理工藝無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。但膜污染一直是困擾該技術(shù)在水處理中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的瓶頸問(wèn)題。

為了減緩膜污染，通常需要消耗大量的能量來(lái)維持較高的膜面流速，或采用頻繁的化學(xué)清洗來(lái)恢復(fù)膜通量。曝氣作為一種有效的膜污染控制手段。在浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器(SMBR)內(nèi)形成均勻的氣流既可以減緩膜污染又為微生物提供充足的溶解氧。對(duì)于浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器普遍采用氣體擦洗方法來(lái)清除膜污染，形成氣液擾動(dòng)能有效地控制膜污染形成。微孔曝氣和大孔曝氣，高強(qiáng)度間歇曝氣和低強(qiáng)度連續(xù)曝氣，增加導(dǎo)流裝置等曝氣方式均可提高對(duì)膜污染的減緩作用。曝氣方式直接影響曝氣效率和能耗，現(xiàn)有技術(shù)中曝氣孔的排布為均勻排布，改善了反應(yīng)器中的水流循環(huán)，但是反應(yīng)器內(nèi)布?xì)獠痪鶆颍绊懷醯膫髻|(zhì)效率，且膜單元兩側(cè)氣含率很低，不利于局部膜組件的清洗，使一部分能耗浪費(fèi)。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷改進(jìn)曝氣孔排布方式，采用不均勻排布方式，這種曝氣結(jié)構(gòu)改善了氣體分布狀況，流場(chǎng)內(nèi)速度分布較廣，提高了反應(yīng)器內(nèi)氣含率和流場(chǎng)的湍流強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，針對(duì)浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器內(nèi)氣流局部集中導(dǎo)致膜污染不均勻的問(wèn)題，提供一種新的曝氣結(jié)構(gòu)，即整個(gè)膜單元曝氣孔采用不均勻排布方式，用于浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器中使氣體形成均勻氣流，提高氣含率，增強(qiáng)膜的清洗效果，且降低曝氣的能耗。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

曝氣管路安裝在膜單元框架的下部，曝氣管路包括曝氣主管和曝氣支管，曝氣主管與曝氣支管中間垂直相通，曝氣支管和膜組件平行安裝，采用兩側(cè)交叉開(kāi)孔方式，孔徑3～4mm，孔方向斜向上45°，孔間距20～60mm，曝氣支管的曝氣孔分為兩組排布。膜單元兩側(cè)的組間距為孔間距的2倍，膜單元中間的組間距為曝氣孔間距的3倍。

本發(fā)明提供的不均勻曝氣結(jié)構(gòu)改善了膜生物反應(yīng)器內(nèi)氣體分布不均勻的狀況，提高了反應(yīng)器內(nèi)氣含率，增強(qiáng)膜的清洗效果，且降低曝氣的能耗。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的曝氣結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的曝氣支管俯視圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的曝氣支管正視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。

借助計(jì)算流體力學(xué)(Computational?fluid?dynamics，簡(jiǎn)稱CFD)模擬均勻曝氣方式流場(chǎng)特征，結(jié)果顯示反應(yīng)器內(nèi)低流速區(qū)域出現(xiàn)在底部、靠近反應(yīng)器壁面及膜單元外圍的膜組件，膜單元中間及膜單元頂部其流體速度分布較大。可見(jiàn)曝氣孔均勻排布的曝氣結(jié)構(gòu)使得反應(yīng)器內(nèi)氣體分布不均勻，氧的傳質(zhì)效率不好。

一種膜單元曝氣結(jié)構(gòu)是曝氣管路安裝在膜單元框架的下部，曝氣管路包括曝氣主管(1)和曝氣支管(2)，曝氣管路包括曝氣主管和曝氣支管，曝氣主管與曝氣支管中間垂直相通，曝氣支管和膜組件平行安裝，采用兩側(cè)交叉開(kāi)孔(3)方式，孔徑3～4mm，孔方向斜向上45°，孔間距20～60mm。

所述膜單元曝氣結(jié)構(gòu)與常規(guī)曝氣方式不同，其特征在于曝氣孔采用不均勻排布，即曝氣支管的曝氣孔分為兩組排布。膜單元兩側(cè)的組間距為孔間距的2倍，膜單元中間的組間距為曝氣孔間距的3倍。

所述膜單元曝氣結(jié)構(gòu)的曝氣孔采用不均勻排布，模擬結(jié)果表明這種曝氣結(jié)構(gòu)改善了氣體分布狀況，流場(chǎng)內(nèi)速度分布較廣，膜單元兩側(cè)形成循環(huán)流動(dòng)，提高了反應(yīng)器內(nèi)氣含率和流場(chǎng)的湍流強(qiáng)度，增強(qiáng)膜的清洗效果，且降低曝氣的能耗。

所述膜單元曝氣管可采用橡膠膜管、UPVC管及不銹鋼管等，具有耐熱、耐臭氧、耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

以上描述是對(duì)本發(fā)明的解釋，不是對(duì)發(fā)明的限定，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本發(fā)明可以做任何形式的修改。