[發(fā)明專利]使用膜束封罩和脈沖曝氣的膜組件系統(tǒng)以及操作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580057378.8
• 申請日: 2015-08-10
• 公開（公告）號: CN107073401A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泰勒·L·約翰遜;戴維·M·科爾比;曼溫德·辛格
• 申請（專利權(quán)）人: 科氏濾膜系統(tǒng)公司
• 主分類號: B01D63/04
• 分類號: B01D63/04;B01D65/08;C02F3/12
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司11021
• 代理人: 程紓孟

1.一種被配置為在環(huán)境壓力下處理容納在水箱中的液體的膜過濾器組件，所述組件包括：

集管；

含有多個大致垂直中空纖維膜的膜束，其中每個中空纖維膜的下端被固定在所述集管中；

氣化裝置，所述氣化裝置適于周期性地產(chǎn)生氣泡并且被配置成在所述膜束內(nèi)釋放所述氣泡；和

封罩，所述封罩通過從所述膜束的下部區(qū)域延伸到上部區(qū)域而大致圍繞所述膜束，其中所述封罩被配置成保持引入到所述封罩中的所述液體，使得所述液體包圍所述膜束；

其中所述氣泡具有對應(yīng)于所述封罩的橫截面積的橫截面積，使得當(dāng)所述氣泡沿著所述膜束流動時，所述氣泡的所述橫截面積大致占據(jù)所述封罩的整個橫截面積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述氣化裝置被配置成以每分鐘2至70個氣泡的速率產(chǎn)生所述氣泡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述氣化裝置被配置成以大致規(guī)則的間隔產(chǎn)生所述氣泡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述氣泡具有在約10平方英寸至約14平方英寸的范圍內(nèi)的橫截面積。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述封罩包括圍繞所述膜束的一個或多個壁以及一個可活動蓋。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其中所述可活動蓋被配置成滑動地連接到鄰近所述可活動蓋的所述壁。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述集管包括八個膜束。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中每個中空纖維膜具有外表面、固定在所述集管中的下端，以及被懸浮并適于漂浮在所述水箱中的所述液體中的密封的可自由移動上端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述氣化裝置以可旋轉(zhuǎn)的方式且以可釋放的方式連接到所述集管的膜束體。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述組件包括多個膜束和多個氣化裝置，并且膜束的數(shù)量等于氣化裝置的數(shù)量。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述氣化裝置被配置成將所述氣泡從空氣管通過所述集管釋放到所述膜束的中心。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中當(dāng)所述氣泡沿著所述膜束流動時，將所述封罩內(nèi)的所述液體的至少一部分提升通過所述封罩的頂部。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中在處理具有約12.2g/l的MLSS和約120秒的TTF并且溫度為約16.5℃的液體介質(zhì)時，當(dāng)以30LMH的通量操作并且在每m²膜面積具有約0.088N/m³/hr的曝氣空氣流量時，所述組件能夠具有約0.22mbar/min或更小的平均結(jié)垢速率。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中在處理具有約12.2g/l的MLSS和約120秒的TTF并且溫度為約16.5℃的液體介質(zhì)時，當(dāng)以60LMH的通量操作并且在每m²膜面積具有約0.088N/m³/hr的曝氣空氣流量時，所述組件能夠具有約5.3mbar/min或更小的平均結(jié)垢速率。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中在處理具有約12.2g/l的MLSS和約120秒的TTF并且溫度為約16.5℃的液體介質(zhì)時，當(dāng)以30LMH的通量操作并且在每m²膜面積具有約0.215N/m³/hr的曝氣空氣流量時，所述組件能夠具有約0.09mbar/min或更小的平均結(jié)垢速率。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中在處理具有約12.2g/l的MLSS和約120秒的TTF并且溫度為約16.5℃的液體介質(zhì)時，當(dāng)以60LMH的通量操作并且在每m²膜面積具有約0.215N/m³/hr的曝氣空氣流量時，所述組件能夠具有約0.94mbar/min或更小的平均結(jié)垢速率。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中所述集管的頂部和所述封罩的底部之間的保持架間隔在約0.5英寸和約5英寸之間或約1英寸和約3英寸之間。