[發(fā)明專(zhuān)利]間歇式曝氣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210448722.4
• 申請(qǐng)日: 2012-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103803699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳清;陳良剛;陳漫;孫凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 海南立昇凈水科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/02
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/02;C02F3/12
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 項(xiàng)丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型間歇式曝氣裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種采用浮力與重力原理控制排氣閥門(mén)開(kāi)閉以實(shí)現(xiàn)間歇曝氣，從而實(shí)現(xiàn)曝氣均勻且不受設(shè)備小角度傾斜影響的新型間歇式曝氣裝置。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越嚴(yán)格，水處理技術(shù)發(fā)展迅速，20世紀(jì)90年代以來(lái)，膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)越來(lái)越多應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。MBR技術(shù)中浸入式中空纖維膜或者平板膜組件的膜單元都需要在過(guò)濾操作時(shí)向膜組件下側(cè)濃水中通入空氣，產(chǎn)生的氣泡自下而上運(yùn)行，在膜外側(cè)形成強(qiáng)烈的剪切流，從而控制膜表面形成的濾餅和濃差極化層的厚度和形成速率以達(dá)到延緩膜污染的目的。曝氣過(guò)程中需要消耗大量的能量，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中其實(shí)并不需要連續(xù)曝氣攪拌，適當(dāng)?shù)拈g歇曝氣也可以達(dá)到和連續(xù)曝氣一樣達(dá)到控制膜污染的目的。

現(xiàn)有的間歇曝氣方式主要有兩種，一種是通過(guò)閥門(mén)不同快速切換達(dá)到間歇曝氣，另一種是通過(guò)U形管和虹吸作用來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇曝氣（CN?201850172U）。第一種方案存在閥門(mén)過(guò)多且要求閥門(mén)不停快速切換操作不易實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題；第二種方案存在設(shè)備稍微傾斜時(shí)曝氣受影響很大同時(shí)一個(gè)曝氣罐中不同曝氣口曝氣不均勻的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種通過(guò)曝氣管上的閥門(mén)的交替開(kāi)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇曝氣的方法(CN?201220925Y)，但是該方法需要較多的閥門(mén)，同時(shí)在較短時(shí)間來(lái)控制閥門(mén)的不斷開(kāi)閉對(duì)閥門(mén)的可靠性要求很?chē)?yán)格，增加了設(shè)備的投資。還公開(kāi)了一種是通過(guò)U形管和虹吸作用來(lái)實(shí)現(xiàn)間歇曝氣（CN?201850172U），但該方案存在設(shè)備傾斜時(shí)無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)間歇曝氣，且在同一個(gè)空氣罐中多個(gè)曝氣點(diǎn)時(shí)無(wú)法控制均勻曝氣的問(wèn)題。

迄今為止，本領(lǐng)域尚未解決傳統(tǒng)的浸入式膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行方式中連續(xù)曝氣能耗過(guò)高，且現(xiàn)有的間歇曝氣設(shè)備出現(xiàn)傾斜時(shí)曝氣不正常的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種新型間歇式曝氣裝置，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

本發(fā)明提供了一種間歇式曝氣裝置，它包括：底部開(kāi)放的空氣箱，置于空氣箱中的浮球、重力球、杠桿、排氣閥門(mén)和U型排氣管，以及與空氣箱連接的氣源管道，其中，通過(guò)氣源管道連續(xù)向空氣箱中加入氣體；當(dāng)空氣箱中的氣體積累到一定體積后，浮球和重力球通過(guò)杠桿控制排氣閥門(mén)打開(kāi)，空氣箱中的氣體一次性放出；當(dāng)空氣箱中的氣體放出后，浮球和重力球通過(guò)杠桿控制排氣閥門(mén)關(guān)閉，當(dāng)氣體重新在空氣箱中積累至一定體積后，浮球和重力球通過(guò)杠桿控制排氣閥門(mén)打開(kāi)再放出氣體。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述浮球、重力球和杠桿組成一個(gè)杠桿體系，該杠桿體系根據(jù)空氣箱中的空氣量的多少，即液位的高低而上下移動(dòng)。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，由浮球、重力球和杠桿組成的杠桿體系中浮球、重力球、杠桿與排氣閥門(mén)的重量比為0.1-10，體積比為1-100。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述重力球的密度小于空氣箱中放置的溶液的密度。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述U型排氣管的下端是封閉式的。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述U型排氣管的下端是開(kāi)口式的。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述浮球、重力球、杠桿和排氣閥門(mén)在所述空氣箱傾斜的狀況下控制空氣箱中的氣體間歇排出。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在沒(méi)有向空氣箱中加入氣體時(shí)，空氣箱中處于滿(mǎn)液位，浮球受浮力影響而頂住杠桿，使排氣閥門(mén)處于閉合狀態(tài)；當(dāng)通過(guò)氣源管道向空氣箱中通入連續(xù)空氣時(shí)，空氣積累排出空氣箱中的液體，導(dǎo)致液位下降，當(dāng)液位下降到一定水平時(shí)，重力球受重力影響而下降，通過(guò)杠桿作用拉開(kāi)排氣閥門(mén)，空氣箱中的氣體通過(guò)U形排氣管一次性放出。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，當(dāng)空氣箱中的氣體排出后，其液位上升同時(shí)也帶動(dòng)浮球一起上升，浮球帶動(dòng)杠桿，使排氣閥門(mén)重新關(guān)閉；空氣箱中氣體重新開(kāi)始積累至液位到達(dá)重力球，通過(guò)杠桿拉開(kāi)排氣閥門(mén)后重新放出空氣箱中的氣體。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例1的間歇式曝氣裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，U型排氣管的下端封閉。

圖2是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例2的間歇式曝氣裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，其中，U型排氣管的下端留有開(kāi)口，以防止污泥積累在U型管下端。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的排氣閥門(mén)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的空氣箱的進(jìn)氣示意圖，其中，由于水壓作用，空氣箱中水位高于浮球中心線(xiàn)，通過(guò)氣源管道連續(xù)向空氣箱中打入空氣。