[实用新型]气提内循环膜过滤器

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护水处理技术和膜分离技术领域，特别涉及一种在过滤器内部形成气提液体循环的压力式中空纤维膜或毛细管膜过滤器。该种膜过滤器适用于膜生物反应器(MBR)、膜加强生物反应器(MEBR)和膜过滤。

技术背景

已知技术中中空纤维膜或毛细管膜通常组成压力式或浸没式膜过滤器。所述中空纤维膜和毛细管膜间在业内没有明确的区分，为简化起见以下统称毛细管膜，涉及的中空纤维膜或毛细管膜过滤器统称为膜过滤器。

浸没式膜过滤器通常被用于过滤杂质较高的液体。浸没式膜过滤器一般通过向膜周围的液体中由下向上瀑气来减低液体中固体杂质在膜表面的沉积和对膜表面的污染。浸没式膜过滤器的一种特殊应用是过滤污水处理中的生化反应器中的生化反应液；这种将生化反应器和膜过滤器相结合的技术被称为膜生物反应器。另外中国专利(申请号200610002387X)揭示了将生物膜反应器和膜过滤相结合的《膜加强生物反应器》(MEBR)。已知技术《气提垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL 200820000577.2)揭示了一种利用设置在中空纤维或毛细管膜周围外壳及设置在外壳底部的曝气装置在外壳内产生气提液体流的技术以加强对膜表面的冲洗效果。

浸没式膜过滤器共同特征之一是将中空纤维或毛细管膜过滤器浸没于被过滤液体中。中国专利《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》(申请号200710195136.2)说明书中指出，浸没式膜过滤器虽然具有较高的抗污染能力，但是断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点。而这些弱点以及为克服这些弱点采取的各种措施给MBR技术应用带来的高成本大大限制了这一技术的发展。

中国专利《曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL 200820000575.3)和《曝气外压水草式膜过滤器》(ZL 200820000989.6)，中国专利申请《曝气内压膜过滤器》(申请号200820132831.4)，和中国专利申请《曝气外压膜过滤器》(申请号200820177859.X)揭示了几种包含了曝气装置的压力式膜过滤器。这些技术将浸没式膜过滤器应用的连续气擦洗技术应用到了压力式膜过滤器中，利用膜过滤器内部安装的曝气装置在膜丝底部曝出的气泡对膜表面擦洗，大大增加了膜过滤器的抗污染能力。

但是以上提及的各种压力式曝气膜过滤器仅仅在与《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》相结合时，才能实现膜过滤器与给液池之间的气提液体循环流。而中国专利《气提垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》只是以浸没形式实现气提液体循环流。另外这些技术在形成气提液体循环流时几乎无法提供高于与之相连的液池的液位压力，影响膜过滤通量。

本实用新型的目的就是揭示一种可以以供液泵提供压力，同时利用气提实现膜过滤器内部液体循环的膜过滤器，或称气提内循环膜过滤器。

发明内容

本实用新型要解决已知技术中浸没式膜过滤器存在的断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术问题揭示一种气提内循环的压力式膜过滤器，其特征在于包括多根毛细管膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管，一个液体回流通道，上下两个浇筑层；其中多根毛细管膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根毛细管膜的管腔通过顶端和底端与顶端汲液腔和底端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；其中外壳壁上具有至少一个产液管，下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；其中曝气装置中心部位没有气体曝出；其中液体回流通道是一位于膜过滤器纵向中心的液体回流管，液体回流管上端与上汲液腔连通，下端伸至曝气装置不曝气中心上方距曝气装置中心10-100毫米处以保证曝气装置曝出的气体不会进入液体回流管。

本实用新型曝气外压膜过滤器部底部设置了曝气装置，在膜过滤器上下汲液腔之间设置了串通的液体回流通道；由于气提效应，被过滤液体在液体回流通道内外形成气提循环流。这一气提循环流可以有效地提高液体在膜表面的流速，因而减低膜表面的污染，使得低耗能外压式MBR成为可能。

附图说明

图1是本实用新型第一种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。

图2是本实用新型第一种气提内循环膜过滤器底浇筑层AA横向剖面示意图。

图3是本实用新型第二种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。

图4是本实用新型第二种气提内循环膜过滤器下部AA横向剖面示意图。

图5是本实用新型第三种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。