[發(fā)明專利]一種具有氣液分離功能的高通量、耐壓微網(wǎng)元件

有效

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• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102951703A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藏莉莉;王榮生;梅曉潔;蔣玲燕;王志偉;杜興治;祝超偉;狄翰嫻;魏海娟
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學;上海城投污水處理有限公司白龍港污水處理廠;上海子箴環(huán)保設(shè)備有限公司;中國環(huán)境科學研究院
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有氣液分離功能的高通量、耐壓微網(wǎng)元件，應(yīng)用于污水或污泥中微網(wǎng)雜質(zhì)分離設(shè)備，尤其適用于濃度高、粘度大的初沉污泥中氣液分離。

背景技術(shù)

微網(wǎng)由于其組件成本低、通量大、取材來源廣、動力消耗低、易于清洗等優(yōu)點在膜分離領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。有研究者在污水和污泥中雜質(zhì)分離預(yù)處理技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用中采用微網(wǎng)，利用微網(wǎng)孔徑小于雜質(zhì)粒徑而大于污泥絮體的原理，成功地實現(xiàn)了剩余活性污泥、初沉污泥中污泥雜質(zhì)的有效分離。

在微網(wǎng)污泥雜質(zhì)分離設(shè)備的開發(fā)和應(yīng)用中，為了使污泥雜質(zhì)混合液處于完全混合狀態(tài)并有效地控制微網(wǎng)污染，往往在微網(wǎng)分離組件的底部輔以曝氣裝置，并施以較大的曝氣強度，尤其在濃度高、粘度大的初沉污泥中，為維持穩(wěn)定的微網(wǎng)通量，曝氣強度遠高于傳統(tǒng)的膜分離工藝，微網(wǎng)組件單位投影面積的曝氣強度高達1.5~3.0m³/(m²·min)，使得反應(yīng)器中的氣液比很高，而微網(wǎng)又具有孔徑大、通量高的特性，使得氣液混合流體極易進入微網(wǎng)元件內(nèi)部，并隨微網(wǎng)集水管輸出系統(tǒng)，從而導致出泥管道系統(tǒng)和水泵等設(shè)備發(fā)生汽蝕、轉(zhuǎn)子流量計不穩(wěn)定難以計數(shù)等問題，甚至會發(fā)生出水斷流。

此外，又由于微網(wǎng)的高通量特性，使得微網(wǎng)內(nèi)外兩側(cè)的跨膜壓差遠遠高于傳統(tǒng)的平板膜，勢必會減少微網(wǎng)元件的有效厚度，從而導致微網(wǎng)污染加重、通量下降、微網(wǎng)使用壽命縮短等問題，直接阻礙了微網(wǎng)污泥雜質(zhì)分離技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

因此，優(yōu)選微網(wǎng)元件的高性能材質(zhì)、提高其抗壓能力、研究從源頭實現(xiàn)氣液分離的方法，成為微網(wǎng)雜質(zhì)分離技術(shù)實現(xiàn)工程化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種具有氣液分離功能的高通量、耐壓微網(wǎng)元件，能夠延長微網(wǎng)的運行周期和使用壽命，阻隔氣體進入微網(wǎng)元件內(nèi)部，穩(wěn)定出水流量，保護水泵等設(shè)備及管道系統(tǒng)不被汽蝕，適用于污水或污泥中微網(wǎng)雜質(zhì)分離設(shè)備，尤其適用于濃度高、粘度大的初沉污泥中氣液分離。

本發(fā)明提出的具有氣液分離功能的高通量、耐壓微網(wǎng)元件，所述微網(wǎng)元件外形為矩形，依次由第一微網(wǎng)過濾面、第一過濾通道、氣液分離通道、第二過濾通道和第二微網(wǎng)過濾面疊合而成元件腔體，所述腔體的四周包覆有邊條，腔體頂部開孔，該孔連接出流管，所述元件內(nèi)腔由第一過濾通道、氣液分離通道和第二過濾通道組成；所述第一微網(wǎng)過濾面和第二微網(wǎng)過濾面均由微網(wǎng)組成，所述第一過濾通道和第二過濾通道均由網(wǎng)格式或條狀支撐板組成，所述氣液分離通道由開孔板、集液槽和小孔組成，2塊開孔板之間沿垂直方向開有集液槽，開孔板上開有水平或傾斜向下的小孔，所述小孔與集液槽連通；氣液混合流體在液位差或外界抽吸力的作用下，大于微網(wǎng)孔徑的顆粒物被截留在微網(wǎng)外表面，小于微網(wǎng)孔徑的顆粒物及濾液透過微網(wǎng)，進入元件內(nèi)腔；在第一過濾通道和第二過濾通道的導流作用下，氣液混合流體穿過支撐板，到達氣液分離通道的外側(cè)，部分過濾液通過開孔板上的水平小孔或傾斜向下的小孔進入集液槽，得到分離液，而混合液中氣體則被阻隔在開孔板外側(cè)，并形成向上的氣流，在元件腔體上部匯集，并重新穿第一過濾液通道和第二過濾通道、透過第一微網(wǎng)過濾面和第二微網(wǎng)過濾面，回到外部環(huán)境中；而分離液在集液槽的導流作用下，通過元件腔體頂部的出流管排至體系外。

本發(fā)明中，所述微網(wǎng)的材質(zhì)可以為滌綸、錦綸、尼龍、篩絹或鋼絲網(wǎng)等具有一定光潔度、機械強度和均勻孔徑的材質(zhì)。

本發(fā)明中，所述開孔板上開有水平方向或傾斜向下的小孔，孔密度小于10%。

本發(fā)明中，所述第一過濾通道2和第二過濾通道11上的支撐板5采用PVC或ABS，網(wǎng)格狀支撐板5的網(wǎng)格邊長為0.5-5cm，條狀支撐板5的間距為0.5-5cm。

本發(fā)明中，所述的氣液分離通道3材質(zhì)為PC或PVC。