[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711391453.1
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108046419A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凱松;王冰
• 申請（專利權(quán)）人: 中津科創(chuàng)（廈門）膜科技有限公司;中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置，包括水箱和曝氣單元，曝氣單元包括曝氣管，曝氣管和平板膜生物反應(yīng)器位于水箱中，曝氣管設(shè)置于平板膜生物反應(yīng)器的下部，曝氣管上開設(shè)曝氣孔，曝氣孔面向平板膜生物反應(yīng)器開設(shè)。曝氣單元工作時(shí)，由曝氣管上的曝氣孔產(chǎn)生小氣泡，小氣泡瞬間聚并，成為大氣泡后，上升至平板膜生物反應(yīng)器的膜片底部，大氣泡上升受阻，被膜片分解成可進(jìn)入膜片間縫隙的氣泡，繼續(xù)上升，被分解的氣泡形成活塞流氣泡，對同一縫隙兩側(cè)的膜片的膜表面產(chǎn)生強(qiáng)烈剪應(yīng)力作用，進(jìn)而得以有效減緩膜污染，提高膜組件效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及平板膜生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置。

背景技術(shù)

膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時(shí)，膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對原液的分離和濃縮的目的。在膜過濾過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生膜污染，膜污染是指在膜過濾過程中，水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象。對于膜污染，應(yīng)當(dāng)說，一旦料液與膜接觸，膜污染即開始。膜污染常發(fā)生在三種場合，即濃差極化、大溶質(zhì)的吸附和吸附層的聚合。

膜生物反應(yīng)器是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。用超濾或微濾膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)的活性污泥法的二沉池和常規(guī)過濾單元，使水力停留時(shí)間和泥齡完全分離。其高效的固液分離能力使出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸桿菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用，出水水質(zhì)要明顯優(yōu)于傳統(tǒng)污水處理工藝，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的污水資源化技術(shù)。

膜污染將直接導(dǎo)致膜通量的下降、跨膜壓的升高、清洗頻率的增加和使用壽命的降低，造成運(yùn)行成本、能耗的大幅增加，這是限制平板膜生物反應(yīng)器進(jìn)一步發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。

因此，如何改變現(xiàn)有技術(shù)中，工業(yè)用大尺度平板膜生物反應(yīng)器內(nèi)多片膜的膜污染現(xiàn)象，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，使工業(yè)用大尺度平板膜生物反應(yīng)器的膜污染現(xiàn)象得到有效解決。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置，包括水箱和曝氣單元，所述曝氣單元包括曝氣管和空氣泵，所述空氣泵與所述曝氣管相連，所述曝氣管和平板膜生物反應(yīng)器位于所述水箱中，所述曝氣管設(shè)置于平板膜生物反應(yīng)器的下部，所述曝氣管上開設(shè)曝氣孔，所述曝氣孔面向平板膜生物反應(yīng)器開設(shè)。

優(yōu)選地，所述曝氣單元還包括緩沖罐，所述緩沖罐與所述曝氣管相連，所述緩沖罐位于所述空氣泵和所述曝氣管之間。

優(yōu)選地，所述曝氣單元還包括轉(zhuǎn)子流量計(jì)，所述轉(zhuǎn)子流量計(jì)設(shè)置于所述空氣泵和所述緩沖罐之間。

優(yōu)選地，所述曝氣單元還包括電磁閥，所述電磁閥連接所述緩沖罐和所述曝氣管。

優(yōu)選地，應(yīng)用于平板膜生物反應(yīng)器的活塞流曝氣裝置還包括攝像機(jī)，所述攝像機(jī)的攝像頭朝向平板膜生物反應(yīng)器設(shè)置，所述攝像機(jī)還與分析儀器相連。

優(yōu)選地，所述曝氣管包括曝氣干管和曝氣軟管，所述曝氣干管通過曝氣軟管與所述緩沖罐相連，所述曝氣孔開設(shè)于所述曝氣干管上。

優(yōu)選地，所述曝氣單元還包括滑動(dòng)組件，所述滑動(dòng)組件與所述曝氣干管相連，所述滑動(dòng)組件能夠帶著所述曝氣干管來回滑動(dòng)，所述曝氣干管的滑動(dòng)方向與平板膜生物反應(yīng)器的膜片間縫隙的方向相垂直。