[实用新型]一种超滤膜曝气板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种曝气装置，尤其涉及一种超滤膜曝气板。 

背景技术

曝气扩散是污水生物处理系统的核心技术之一，其实质就是促进氧气自气相至液相的传质。氧气自气相转移至液相，需借助流体流动形成气液接触界面来完成。曝气器是承担曝气扩散功能的关键设备，其作用即是促进氧气的传质。目前常用气相流体主动运动型曝气器，它是籍由气泡的上升运动，产生立体连续的气液接触面，进而完成将氧气自气相转移至液相的过程的。 

按照传质理论，气相液相的接触面积越大，产生有效碰撞的几率就越大，传质效率就越高。因此，气体被分割成小泡的数量越多，则形成的“泡表膜”面积愈多，传质效率也就越高。按照孔隙扩散原则，多大的孔产生多大孔径的细泡。因此，从某种程度上将，曝气器孔径的大小直接决定了曝气扩散的效率。而目前常用的曝气器，其孔径均较大，如固定微孔曝气器孔径约为50μm，软膜微孔曝气器≈100μm，其效率偏低不难理解。 

超滤是一种以筛分为分离原理，以压力为推动力的膜分离过程，过滤精度在0.005~0.01μm范围内，可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质，早已在在污废水处理领域广泛应用。在众多超滤膜材料中，以中空纤维素膜的应用最为广泛，也最为成熟。但中空纤维素膜在水处理的应用，主要是利用管壁上的大量微孔（孔径0.01μm~0.1μm）去除水体中污染物。如能将这种膜材料应用于曝气扩散领域，便可解决传统曝气器孔径过大，传质速率低的问题。 

将中空纤维素膜应用于曝气扩散领域，具有良好的前景。首先，中空纤维素膜生产与加工技术成熟，容易获得性能优良但价格低廉的中空纤维素膜。其次，利用中空纤维素膜的纳米级膜孔径，将气泡切割为10 nm~100 nm的超微气泡，可有效增加“泡表膜”面积，促进氧气与水相的有效接触，提高氧气传质速率和氧气利用率，削减生物处理系统实际供气量，降低与此相关的设备投资于运行费用。此外，大幅度削减供气量，还可以避免大气量对活性污泥的冲刷作用，提高系统运行的稳定性与操作的灵活性，具有良好的经济和环境效益。 

发明内容

本实用新型目的是克服现有曝气装置的缺陷，提供一种超滤膜曝气板。 

一种超滤膜曝气板底部设有基座，基座顶部设有开槽，分别在开槽左侧、中央与右侧充填始端胶、主体胶和末端胶，开槽内铺设有管式超滤膜，主体胶顶端低于基座顶端，主体胶将超滤膜圆周的75%淹没并密封，始端胶顶端与基座顶端齐平，始端胶将超滤膜起始端固定，超滤膜起始端开口于始端胶内的布气腔，布气腔通过进气管与气体供应装置相连，末端胶顶端与基座顶端齐平，末端胶将超滤膜末端固定并密封。 

所述的曝气板为长方体状装置，其长度与高度之比为4:1~8:1，其宽度与高度之比为10:1~15:1，但其高度不得小于10 mm，开槽为长方体状，开槽的长度、宽度、高度与曝气板高度之比为（2~4）:（8~12）:（0.5~0.8）:1，但开槽的高度不得小于5 mm。 

所述的始端胶、主体胶和末端胶三者的长度与长方体状开槽长度之比依次为1:1、1:1和1:1；始端胶、主体胶和末端胶三者的宽度之比为1:（10~15）:1，但始端胶和末端胶的宽度均不小于10 mm；始端胶、主体胶和末端胶三者的厚度与长方体状开槽高度之比依次为1:1、2:1和1:1，但主体胶的厚度不小于2.5 mm。 

所述的超滤膜的单体外径0.4~2.0 mm，内径0.3~1.4 mm，膜孔大小10~100 nm，超滤膜的起始端和末尾端分别伸入始端胶和末端胶中，中央部分嵌入主体胶内，超滤膜单体排列间距为其外径的2~3倍，最外侧的超滤膜单体距离开槽外缘的距离为1.5~2.0 mm。 

所述的超滤膜起始端横断面完全浸没于始端胶内，末端横断面完全浸没于末端胶内，中央横断面圆周的75%浸没与主体胶内，其余25%暴露于主体胶之外，超滤膜起始端伸入始端胶内的距离为始端胶宽度的50%~75%，超滤膜末尾端伸入末端胶内的距离为末端胶宽度的50%~75%。 

所述的始端胶设置长方体状布气腔，以连接超滤膜起始端和进气管，其长度、宽度、高度与曝气板高度之比依次为（2~3）:1、1:（4~5）和1:（3~4），但其尺寸应满足容纳所有超滤膜单体末端的要求，以完成其布气功能。 

所述的进气管穿过基座与布气腔相连，进气管外径为布气腔高度的2/3~3/4，进气管伸出基座外壁的长度为其外径的5~10倍。 

所述的始端胶、主体胶、末端胶、超滤膜、布气腔和进气管各结构耐压强度及其联接处的耐受强度均大于1.5 MPa。