[實用新型]用于在液體中提供氣泡的裝置和包括浸入式膜模塊的組件

有效

• 申請號: 201220676308.4
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN203155105U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: W·E·戴維斯;J-A·倫廷;R·費爾普斯
• 申請（專利權）人: 西門子工業公司
• 主分類號: B01D65/02
• 分類號: B01D65/02;B01D65/06;C02F1/44
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

技術領域

本實用新型涉及一種氣體清潔器，更具體地，涉及一種用于抑制浸入式膜的污垢的氣體清潔器。?

背景技術

用于處理廢水的膜的重要性正日益上升。眾所周知，膜處理可用作有效的污水深度處理，并提供高質量的出水水質。但是，資金和運營成本令人望而卻步。隨著浸沒式膜處理（submerged?membrane?process）的到來，其中膜模塊浸入大的給水箱中，并通過應用于膜中過濾液（filtrate）側的抽吸或通過重力進料來收集過濾物，則在一個階段中組合了生物和物理處理的膜生物反應器保證是更加緊湊的、有效的和經濟的。由于它們的多功能性，膜生物反應器的規模可以從家庭（諸如化糞池系統）變化至社區和大型污水處理。?

膜過濾工藝的成功很大程度上依賴于使用了有效和高效的膜清洗方法。常用的物理清洗方法包括：使用液體滲透或氣體或其組合進行反沖洗（backwash）（反脈沖（backpulse）、反洗（backflush）），使用液體中泡沫形式的氣體進行膜表面擦洗或沖洗。通常，在氣體沖洗系統中，常常借助于送風機將氣體注入浸沒有膜模塊的液體系統，以形成氣體泡沫。然后，這樣形成的泡沫向上運動擦洗膜表面，以清除形成于膜表面上的污垢物質。所產生的剪切力很大程度上取決于初始的氣泡速度、泡沫大小和施加于泡沫的合力。這種方式的液體傳輸受限于氣體提升機構的效率。為了增強擦洗效果，要供給更多的氣體。然而，該方法消耗大量的能量。而且，在高濃度固體的環境中，氣體分配系統可能由于脫水的固體而逐漸阻塞，或者當氣流突然停止時而完全阻塞。?

此外，在高濃度固體的環境中，在過濾期間清潔的過濾液通過膜且更高固態含量的截留物留下的地方，膜表面附近的固體濃度極化現象（solid?concentration?polarisation）變得顯著，導致增加的膜阻力。這些問題中的一部分已經通過使用兩相流（two-phase?flow）清洗該膜得以解決。?

在循環的基礎上提供氣泡的間歇或循環曝氣系統聲稱降低能耗的同時仍提供足夠的氣體從而有效擦洗膜表面。為了提供這樣的間歇操作，該系統通常需要復雜的閥門布置和控制設備，這趨于增加初始的系統成本以及所需要的復雜閥門和開關布置的持續的維護成本。?

已知的間歇或循環曝氣系統存在于沖洗過程的操作無需復雜的閥門切換等場合。文獻AU200263139描述了這樣一種系統，然而，當泡沫分配不均，或當泡沫不對膜模塊中的所有膜的表面進行沖洗時，操作會受阻。?

所期望的是，氣流通過膜表面，以提供更有效的沖洗過程，同時最小化該清洗過程所需要的能量。?

實用新型內容

本實用新型，至少其實施方式中，目的是克服或至少改善現有技術的一些缺點，或是至少為公眾提供一種有用的替代物。?

根據一個方面，本實用新型提供一種用于在液體中提供氣泡的裝置，包括：限定腔的殼體、允許腔內和腔外之間流通的腔開口；以及導管，該導管具有處于腔內的第一開口和與腔外進行流通的第二開口，并且限定了通道，該通道具有在從第一開口到第二開口的方向上向下延伸到導管的低點的部分，其中，導管的第二開口在導管的低點的上方，并且在導管的第一開口的上方，其中，腔適于將氣袋保持在氣袋和液體之間的分界面之上，該分界面具有從至少導管中第一開口的下邊界至導管低點的上邊界的范圍內變動的可變高度，其中，第二開口設置的橫截面面積大于導管的低點處的導管的橫截面面積。?

優選地，鄰近第二開口的導管的形狀終止為像喇叭端部的擴口部分。?

在本實用新型的一種形式中，第二開口設置的橫截面面積比導管的低點處的導管的橫截面面積大至少1.5倍。?

可選地，限定在導管中的通道為閉合的。?

根據第二方面，本實用新型提供了一種包括一個或多個浸入式膜模塊的組件，該浸入式膜模塊具有膜座以及根據第一方面的一個或多個裝置，該裝置位于膜座下面、旁邊或與之結合，該組件具有一個或多個供氣管，該供氣管具有或連接至用于將氣體排放到每個腔中的出口。?

附圖說明

現在將僅示例性地參考附圖來描述本實用新型的優選實施方式，在圖中：?

圖1是根據本實用新型一個實施方式的氣體清潔設備的簡單示意性橫截面視圖；?

圖2示出了圖1的氣體清潔設備的平面圖；?

圖3示出處于拆卸狀態的圖1的氣體清潔設備的透視圖；?