[发明专利]一种疏水膜曝气装置

说明书

技术领域

本发明属于曝气装置技术领域，尤其涉及一种疏水膜曝气装置。

背景技术

曝气装置是废水生物处理工艺中必备的装置，特别是在活性污泥法中，曝气装置更是显得至关重要。

当前广泛应用的曝气装置主要分为鼓风曝气、机械曝气和联合曝气。其中机械曝气的设备主要有表面曝气机、转刷曝气机等，它具有可靠耐用、维护简单的优点，但效率低、动力消耗大；鼓风曝气设备主要有穿孔管、固定式微孔曝气器等。鼓风曝气相比于机械曝气，它的充氧效率高、动力消耗低，但维修时需要将构筑物中水放空，维护复杂。

为了克服传统曝气装置中氧气利用率低、动力消耗大、维护复杂等一系列问题，此专利提供了一种采用透气性疏水性微孔膜作为传氧介质的曝气装置。这种曝气装置利用疏水性微孔膜自身的疏水性，水不能浸润膜，膜微孔始终充满气体，氧通过膜壁的过程实际上是在膜微孔气相中的扩散传递过程，其膜阻力也可忽略不计，因此它具有较高的气体转移效率和较低的动力消耗。

近年来，随着膜材料在各个领域的广泛应用以及膜技术自身的不断进步，膜加工以及膜组件制造成本逐年降低，疏水性中空纤维膜曝气装置将具有广阔的发展前景。

申请号为201410322384.9的发明专利提出一种《超滤膜曝气板及其方法》，该发明利用中空纤维素膜管壁上的大量微孔，制成超滤膜曝气板，以应用于曝气扩散领域。但此曝气板是将中空纤维膜素平铺后制成，类似于帘式中空纤维膜组件的构型，这种构型在实际应用中，可能会因为曝气膜板构型的局限性，使曝气板不能充满整个容器内，产生曝气不均匀的现象。

发明内容

本发明克服了现有曝气装置的缺陷，提供一种疏水膜曝气装置及制作方法。

本发明的疏水膜曝气装置，其特征在于，主要包括膜架、横梁、终端管、帘式膜组件、布气管、进气管；膜架至少包括四根平行直立的竖梁，终端管的两端分别固定在两根相邻的竖梁A和竖梁B的上部，在竖梁A和竖梁B之间还固定多个横梁，另外两根相邻的竖梁C和竖梁D之间也固定多个横梁，竖梁A和竖梁B之间的横梁与竖梁C和竖梁D之间的横梁位置交错；在竖梁A和竖梁B的下部之间或竖梁C和竖梁D的下部之间固定有布气管，布气管与进气管连通；帘式膜组件为多个疏水性中空纤维膜丝间隔平行组成的帘式结构，疏水性中空纤维膜丝的表面设有微孔结构；帘式膜组件的一端固定在终端管上，另一端固定在布气管上，并且疏水性中空纤维膜丝与布气管连通；帘式膜组件依次在竖梁A和竖梁B之间的横梁与竖梁C和竖梁D之间的横梁间进行绕行，形成空间折叠式的弯曲结构。

膜架为长方体框架结构，竖梁A和竖梁B之间的距离为长，竖梁A的长度为高，垂直于长度和高度的方向为宽度方向；长：宽：高之比为1：(0.6～1)：(1.2～1.8)，长方体的4个侧面的底端均有起固定作用的三脚架。终端管为圆柱形。

疏水性中空纤维膜的外径0.6-2mm，内径1-1.5mm，膜微孔大小0.01-0.2μm，相邻两根的疏水性中空纤维膜丝间距为4-5mm。

进一步，终端管与最上端的横梁平行固定在一起；布气管(4)与最底端的横梁平行固定在一起。

疏水膜曝气装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将疏水性中空纤维膜丝(3)的一端均匀排布后，放入一个终端浇铸槽(6)中，注入密封胶，使得疏水性中空纤维膜丝(3)固定密封在终端浇铸槽(6)中，再将终端管的一侧切割出一个与终端浇铸槽(6)外侧大小相同的槽体，把已经固定了疏水性中空纤维膜丝(3)的终端浇铸槽放入此槽体中，用密封胶将终端浇铸槽(6)与终端管(1)固定并且密封；疏水性中空纤维膜丝(3)的另一端均匀排布后，放入始端浇铸槽(7)中，注入密封胶，使得疏水性中空纤维膜丝(3)固定密封在始端浇铸槽(7)中，待密封胶凝固后，用刀切割密封胶，直至露出中空纤维膜丝(3)的管腔，也就是打通疏水性中空纤维膜丝(3)后为止，再将布气管(4)的一侧切割出一个与始端浇铸槽(7)外侧大小相同的槽体，把已经固定了疏水性中空纤维膜丝(3)的始端浇铸槽(7)放入此槽体中，用密封胶将始端浇铸槽(7)与布气管(4)固定并且密封；

竖梁A和竖梁B相对的侧面的上端分别开有一个长方体凹槽，凹槽下端连接一个半圆形的凹槽，长方体凹槽的宽度、半圆形凹槽的直径均与终端管的直径尺寸相同，将终端管从长方体凹槽拉至下方的半圆形凹槽处，便可以将组件的终端管固定，并且这种形式更加灵活，便于拆卸。