[實用新型]非均勻布孔的曝氣膜管

有效

• 申請號: 201220125578.6
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN202569979U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 陳懷洲
• 申請（專利權）人: 陳懷洲
• 主分類號: B01F3/04
• 分類號: B01F3/04;C02F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種將氣體導入液體中的曝氣元件。主要涉及環保領域中利用液體對廢氣進行處理，或者利用氣體對污水進行處理的一種充氣元件。?

背景技術

在環保領域的廢水和廢氣處理系統中，液體和氣體的混合是常見的措施。例如：將煙囪排放的燃煤煙氣導入堿性吸收液中，利用堿性液體吸收燃煤煙氣中的二氧化硫后凈化排放；對工廠的排放污水進行強制曝氣，將空氣中的氧氣導入污水中，補充污水凈化過程中需要的氧氣等等。?

最為普通的充氣元件是以剛性材料做成管狀或噴頭狀，在其工作面均勻布孔，通過這些密集的小孔將氣體均勻分布在液體中，以達到向液體中導入氣體的目的。但是在剛性材料上布孔孔徑相對較大，開孔率也比較低，充氣過程中產生的氣泡較大，而數量較少。這樣的運行動能消耗很大，效率卻不高。并且這些通孔極容易被堵塞，特別是充氣停止時，液體通過通孔逆向進入充氣元件內，液體所帶的固相物或結晶物會逐漸堵塞通孔。?

為提高充氣元件的效率，人們發展了中微孔或微孔充氣元件。它是將一些剛性材料經特殊加工工藝形成許多連貫微氣泡的通孔，制成的充氣元件開孔率相對高而孔徑相對小，曝氣過程形成的氣泡較小而密度較高，從而大大提高運行效率。但是用這種方法制成的充氣元件結構復雜，部件極易損壞，再則它的微孔流道較長而不成規則的直線狀，故更容易堵塞，它不但要求在運行過程要控制液體不能逆向流進充氣元件，而且對氣體的凈化要求也較高，在使用中一般要定期進行再生處理，故在工業應用中存在許多限制。?

人們進一步發展了微孔曝氣軟管的氣體分布器，它是在有一定彈性的柔性材料上（諸如柔性塑料管，橡膠管）均勻布置高密度微孔，通過這些微孔進行曝氣，當分布器內部的壓力低于外部液體壓力時，氣體分布器的微孔呈封閉態，液體逆流進分布器的通路閉斷；當分布器內壓超過膜管外部液體壓力時，柔性的基材形變使微孔呈張開態，氣體順利通過微孔進入液體曝氣。當該曝氣元件外部有固相物料封堵時，可瞬間加大氣體分布器內部壓力。使氣體分布器元件體積增大，破壞外部封堵物的形狀，并由加壓的氣流沖刷微孔及微孔周圍的降積物。它比較由剛性材料制作成的曝氣元件，無論是充氣效率或防堵塞能力均有大幅提高，這種技術及制品已在廣泛領域充分推廣使用。?

但是它仍有一些缺陷，如中國專利200710132308.1針對現有技術提供了一種微孔關閉能力更好，防堵塞能力更佳的斜微孔曝氣軟管。公知的微孔曝氣管是在管狀柔性材料的管壁上全部均勻布置高密度微孔，以期取得最大的曝氣通量。這樣在曝氣時將周遭管壁上所有的微孔均勻打開，形成氣體通道所需要的能耗是很大的，而我們驚奇的發現并不是在柔性膜管的管壁上全部布置微孔對曝氣效率是最有利的，有時候卻適得其反。并且在管壁上的均勻布孔還將導致對液體曝氣的不均勻。?

我們知道將氣體導入液體中是一個溶解過程，氣相在液相中的溶解度很大程度上取決于兩相的接觸時間。由于氣相的密度遠遠小于液體，導致氣體很容易從液體中逃逸。公知的彈性膜管在曝氣時的截面是圓形的，這樣均勻布置在圓周的膜壁上的高密度微孔在打開對液體進行充氣時，圓周水平軸線底部出來的微泡在上浮時很容易和在它上面出來的微泡串泡而形成較大的微泡，較大的微泡的上浮速度比微泡快，在上浮過程中又迅速串泡形成更大的微泡。這樣就導致充氣到液體中的有效氣體來不及被液體充分接觸溶解就逃逸出液體，致使曝氣的能耗得不到高效利用。也正是由于彈性膜管在曝氣時的截面是圓形的，管壁上均勻布置的微孔導致在圓周上每行微孔間隔的完全不均勻，這種不均勻加劇了曝氣過程中的竄泡現象的發生。?

發明內容

本實用新型的目地在于為克服現有技術的不足而提供一種對液體進行微泡充氣的高效率低能耗的微孔曝氣元件—非均勻布孔的曝氣膜管。包括由柔性材料制成的膜管本體，膜管本體在曝氣狀態時呈圓管狀，其縱向截面呈圓形，膜管的使用長度是任意的。膜管的壁厚在0.2mm~0.6mm。在充氣前或關閉充氣后，膜管閉合成扁面狀，膜管上的微孔閉合成一字，一字長度在0.5mm~1.5mm。其特征是在柔性膜管壁上分布的高密度曝氣微孔不是均勻分布的。?

作為本實用新型的設置，高密度曝氣微孔非均勻分布在膜管本體的中軸線以上部位，膜管本體的中軸線以下部位不設置曝氣微孔。這樣，在膜管處于工作狀態時，不設置曝氣微孔的膜管部位不構成對液體充氣。?