[发明专利]一种膜单元曝气结构

说明书

发明领域

本发明涉及一种污水处理装置部件，尤其涉及一种曝气结构，属于水处理技术领域。

背景技术

膜生物反应器(MBR)是将生物反应器和膜分离技术相结合的一种高效水处理技术，具有出水水质好、污泥产率低、占地面积小、操作简单、易于管理等优点，具备传统污水处理工艺无法比拟的优势。但膜污染一直是困扰该技术在水处理中长期稳定运行的瓶颈问题。

为了减缓膜污染，通常需要消耗大量的能量来维持较高的膜面流速，或采用频繁的化学清洗来恢复膜通量。曝气作为一种有效的膜污染控制手段。在浸没式膜生物反应器(SMBR)内形成均匀的气流既可以减缓膜污染又为微生物提供充足的溶解氧。对于浸没式膜生物反应器普遍采用气体擦洗方法来清除膜污染，形成气液扰动能有效地控制膜污染形成。微孔曝气和大孔曝气，高强度间歇曝气和低强度连续曝气，增加导流装置等曝气方式均可提高对膜污染的减缓作用。曝气方式直接影响曝气效率和能耗，现有技术中曝气孔的排布为均匀排布，改善了反应器中的水流循环，但是反应器内布气不均匀，影响氧的传质效率，且膜单元两侧气含率很低，不利于局部膜组件的清洗，使一部分能耗浪费。

针对现有技术的缺陷改进曝气孔排布方式，采用不均匀排布方式，这种曝气结构改善了气体分布状况，流场内速度分布较广，提高了反应器内气含率和流场的湍流强度。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的不足之处，针对浸没式膜生物反应器内气流局部集中导致膜污染不均匀的问题，提供一种新的曝气结构，即整个膜单元曝气孔采用不均匀排布方式，用于浸没式膜生物反应器中使气体形成均匀气流，提高气含率，增强膜的清洗效果，且降低曝气的能耗。

本发明通过下述技术方案实现：

曝气管路安装在膜单元框架的下部，曝气管路包括曝气主管和曝气支管，曝气主管与曝气支管中间垂直相通，曝气支管和膜组件平行安装，采用两侧交叉开孔方式，孔径3～4mm，孔方向斜向上45°，孔间距20～60mm，曝气支管的曝气孔分为两组排布。膜单元两侧的组间距为孔间距的2倍，膜单元中间的组间距为曝气孔间距的3倍。

本发明提供的不均匀曝气结构改善了膜生物反应器内气体分布不均匀的状况，提高了反应器内气含率，增强膜的清洗效果，且降低曝气的能耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的曝气结构俯视图。

图2是本发明实施例提供的曝气支管俯视图。

图3是本发明实施例提供的曝气支管正视图。

具体实施方式

以下结合附图所示对本发明做进一步的说明。

借助计算流体力学(Computational fluid dynamics，简称CFD)模拟均匀曝气方式流场特征，结果显示反应器内低流速区域出现在底部、靠近反应器壁面及膜单元外围的膜组件，膜单元中间及膜单元顶部其流体速度分布较大。可见曝气孔均匀排布的曝气结构使得反应器内气体分布不均匀，氧的传质效率不好。

一种膜单元曝气结构是曝气管路安装在膜单元框架的下部，曝气管路包括曝气主管(1)和曝气支管(2)，曝气管路包括曝气主管和曝气支管，曝气主管与曝气支管中间垂直相通，曝气支管和膜组件平行安装，采用两侧交叉开孔(3)方式，孔径3～4mm，孔方向斜向上45°，孔间距20～60mm。

所述膜单元曝气结构与常规曝气方式不同，其特征在于曝气孔采用不均匀排布，即曝气支管的曝气孔分为两组排布。膜单元两侧的组间距为孔间距的2倍，膜单元中间的组间距为曝气孔间距的3倍。

所述膜单元曝气结构的曝气孔采用不均匀排布，模拟结果表明这种曝气结构改善了气体分布状况，流场内速度分布较广，膜单元两侧形成循环流动，提高了反应器内气含率和流场的湍流强度，增强膜的清洗效果，且降低曝气的能耗。

所述膜单元曝气管可采用橡胶膜管、UPVC管及不锈钢管等，具有耐热、耐臭氧、耐酸碱、化学稳定性好等特点。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不脱离本发明原理的情况下，本发明可以做任何形式的修改。