CN213738768U - 一种一体式同步脉冲曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及膜过滤***应用技术领域，尤其涉及了一种一体式同步脉冲曝气装置，包括布气槽，其顶板下空间分隔成若干压力损失相同的长度不同的气流均分通道，通道下设密封板，布气槽侧壁气流均分通道的下方开有均匀排布的出气孔，布气槽上方设置若干个内腔体积相同的集气盒，各集气盒内设置一个相同的集气杯，集气杯内设置竖直的曝气管，曝气管出气口上方设置分流挡板，其与集气盒之间的空间形成曝气分流通道，分隔集气盒的各个挡气板上开有补气孔，补气孔位置高于曝气管的进气口。本实用新型的一种一体式同步脉冲曝气装置，仅需较小流量的气流即可实现在同片膜片底部同步瞬间产生大气泡的脉冲曝气效果，具有结构可靠，曝气效果好，使用寿命长的优点。

Description

一种一体式同步脉冲曝气装置

技术领域

本实用新型涉及膜过滤***应用技术领域，尤其涉及一种用于擦洗滤膜***的一体式同步脉冲曝气装置。

背景技术

MBR膜生物反应器是高效膜分离技术与活性污泥技术有机结合的新型污水处理技术，与传统废水生物处理工艺比，膜生物反应器工艺具有产水水质好、占地面积小、自动化程度高等优势。目前阻碍MBR工艺在污水处理中应用和推广的主要原因有：能耗较传统工艺高、膜污染问题及更换膜所需成本高昂；其中，高能耗因素带来的影响尤为严重。

从MBR工艺主要能耗的来源来看，膜擦洗曝气和生化工艺曝气占总能耗的60%~80%。MBR工艺中的膜擦洗是依靠曝气时空气泡的搅动在膜表面形成错流产生剪切力和扰动力，使悬浮物及生物凝聚体等大颗粒物在作用力下脱离膜表面，从而实现膜表面的清洁。

在MBR工艺中，为了缓解膜受到的污染，在现有技术中，大多数是采用连续曝气的方式对膜表面进行冲刷，即持续不断地向膜曝气。这种连续曝气方式存在以下问题：一是加大了运行能耗，且连续曝气搅动在膜表面形成错流产生剪切力和扰动力过小，冲刷效果不理想；另一方面较大的曝气量使得混合液内溶解了过多的氧，对于前期的反硝化反应十分不利，不能更好达到脱氮效果。

现有技术中的脉冲曝气装置，可将连续稳定的气流积累，当气体积累到设定量时便会瞬间产生高流量大气泡的脉冲曝气，该曝气可使膜上聚集的结垢薄膜、胶体等沉积物破碎，脱离膜表面，因此节能高效的脉冲曝气便成为膜擦洗工艺的最佳选择。但现有采用脉冲曝气装置的MBR工艺中，各个脉冲曝气装置都是独立的结构，且为各个脉冲曝气装置供气的布气管无法做到供气的均匀，这就造成了各个脉冲曝气装置产生脉冲曝气所需的时间极为不一致，也无法做到同一膜片下的脉冲曝气装置同时产生脉冲曝气，使得脉冲曝气装置的性能未发挥到极致，同时布气管大多数采用的是在圆管上开小孔的方式供气，这种方式极易产管道积泥，从而堵塞管道造成供气的进一步不均。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种仅需较小流量的气流，即可实现在同片膜片底部同步瞬间产生大气泡的脉冲曝气效果，并且可以有效避免因污泥沉积而发生的气道堵塞造成曝气失效的问题，从而延长装置使用寿命的一体式同步脉冲曝气装置。

为实现上述发明目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种一体式同步脉冲曝气装置，包括曝气管、集气盒、具有进气通道的布气槽，所述布气槽的顶板及四侧壁封闭，顶板下连接若干与顶板垂直的气流分隔板，气流分隔板将布气槽上部空间分隔成若干与进气方向一致的气流均分通道，每个气流均分通道压力损失相同，各气流分隔板的后端部沿进气方向均匀排列，还设置密封板，密封板将气流分隔板的底部密封，密封板在每个气流均分通道的长度与该位置的气流分隔板的长度相同；布气槽侧壁上开有出气孔，出气孔沿进气方向直线均匀排布，出气孔的位置位于气流均分通道的下方；

所述布气槽上方设置若干个集气盒，集气盒沿布气槽进气方向均匀排列，每个集气盒内腔体积相同，各集气盒内设置一个相同的集气杯，集气杯内设置竖直的曝气管，各曝气管管径及长度相同，各集气盒上方与曝气管出气口相对应的地方设置分流挡板，分流挡板与曝气管垂直，分流挡板与集气盒之间的空间形成曝气分流通道，分隔集气盒的各个挡气板上开有补气孔，补气孔位置高于曝气管的进气口。

气流分隔板的后端部设置在气流需要进入的不同位置，因而各气流分隔板的长度不相同，但因为每个气流均分通道压力损失相同，因而气体从进气通道流入，通过数条封闭式的气体均分通道的分流后均匀地流入布气槽多个不同部位，气体在布气槽中蓄集使得下方液面不断向下移动，因为流入布气槽的气体是从布气槽多个部位均匀流入的，所以布气槽中的液面始终保持水平，直至液面低于出气孔后，气体从同水平面、同大小的出气孔流出，此时每个出气孔出气量保持一致，气体被均匀的供给到上方的各个集气盒中。

集气盒内腔体积相同，保证了每个集气盒产生的脉冲曝气量相同。集气杯杯子直径及高度相同，从而保证每个集气盒内腔空间利用率保持一致。

由于集气盒内水位波动等原因，各集气盒中蓄集的气量会有所偏差，因为补气孔所在位置高于曝气管下端面，所以集气盒未产生脉冲曝气时，各个集气盒中的气体经过补气孔的气体互补，从而使得各个集气盒内的蓄气量保持一致，当液位统一低至曝气管下端面进气口时，根据水力学原理，各个集气盒中蓄集的气体将同步瞬间从曝气管中排出，由于曝气管管径及长度保持一致，则每个集气盒产生的脉冲曝气的强度及初始速度保持一致，排出的气体经过分流挡板的引流后，通过曝气分流通道均匀排出，形成同步的大气泡脉冲曝气。之后再循环这个过程，形成连续的同步脉冲曝气。

该曝气装置仅需较小流量的气流，即可实现在同片膜片底部同步瞬间产生大气泡的脉冲曝气效果；并且可以有效避免因污泥沉积而发生的气道堵塞造成曝气失效的问题，延长装置使用寿命的脉冲气体发生装置。

作为优选，所述气流均分通道通径与长度呈负相关，单条通道的通径在3~50mm之间，气流均分通道的数量为2~10条。随着气流均分通道的长度逐渐增加，其通径逐渐减小，气体均分通道的通径根据通道压力损失计算得出，以保持每个气流均分通道压力损失相同。

作为优选，所述出气孔孔径大小相同，孔径可设置在2~15mm之间。保证气体能在所有出气孔同时出气，且经过每个出气孔所受到压力损失保持一致，从而保证每个出气孔出气量保持一致。

作为优选，所述集气盒数量为2-8个。使脉冲曝气产生脉冲曝气能够完全覆盖单片膜片。

作为优选，所述补气孔孔径大小为2~10mm。保证各个集气盒气体互补的气量始终小于单个集气盒的进气量。

作为优选，所述曝气分流通道均位于同一直线上。使各个集气盒产生脉冲曝气所形成的剪切力更为集中，对膜丝扰动效果更加有效。

作为优选，所述布气槽底部为敞开式结构。底部敞开式的结构，可避免布气槽积泥堵塞问题的产生。

本实用新型的一种一体式同步脉冲曝气装置，仅需较小流量的气流，即可实现在同片膜片底部同步瞬间产生大气泡的脉冲曝气效果，可以有效避免因污泥沉积而发生的气道堵塞造成曝气失效的问题，具有结构可靠，曝气效果好，使用寿命长的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种一体式同步脉冲曝气装置的立体示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图2中布气槽的结构示意图。

图4为布气槽内部结构示意图。

图5a-图5d为本实用新型实施例一种一体式同步脉冲曝气装置的脉冲曝气同步形成过程示意图。

图中1、进气通道；2、气流均分通道；3、布气槽；4、出气孔；5、集气盒；6、曝气管；7、集气杯；8、挡气板；9、补气孔；10、分流挡板；11、密封板；12、曝气分流通道；13、气流分隔板；14、顶板；15、侧壁；16外壳。

具体实施方式

下面结合图 1-5与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

一种一体式同步脉冲曝气装置，如附图1、2所示，包括曝气管6、集气盒5、具有进气通道1的布气槽3，如附图4所示，所述布气槽3的顶板14及四侧壁15封闭，底部为敞开式结构，顶板14下连接若干与顶板14垂直的气流分隔板13，气流分隔板13将布气槽3上部空间分隔成若干与进气方向一致的气流均分通道2，每个气流均分通道2压力损失相同，各气流分隔板13的后端部沿进气方向均匀排列，还设置密封板11，密封板11将气流分隔板13的底部密封，密封板11在每个气流均分通道2的长度与该位置的气流分隔板13的长度相同；如附图2、3所示，布气槽3侧壁上开有出气孔4，出气孔4沿进气方向直线均匀排布，出气孔4的位置位于气流均分通道2的下方；

如附图2所示，所述布气槽3上方设置若干个集气盒5，集气盒5沿布气槽3进气方向均匀排列，每个集气盒5内腔体积相同，各集气盒5内设置一个相同的集气杯7，集气杯7内设置竖直的曝气管6，各曝气管6管径及长度相同，各集气盒5上方与曝气管6出气口相对应的地方水平设置分流挡板10，如附图1所示，分流挡板10与曝气装置的外壳16连接，分流挡板10与曝气管6垂直，分流挡板10与集气盒5之间的空间形成曝气分流通道12，分隔集气盒5的各个挡气板8上开有补气孔9，补气孔9位置高于曝气管6的进气口。

气流均分通道2通径与长度呈负相关，单条通道的通径在3~50mm之间，气流均分通道2的数量设置8条，出气孔4孔径大小相同，孔径可设置为10mm，集气盒5数量为8个，补气孔9孔径大小为6mm，曝气分流通道（12）均位于同一直线上。

如附图5a-5d所示，为本实施例一种一体式同步脉冲曝气装置的脉冲曝气同步形成过程示意图。

气体从布气槽3均匀的供给到上方的各个集气盒5中，由于集气盒5内水位波动等原因，各集气盒5中蓄集的气量会有所偏差，如附图5a所示，此时液面高低不平；各个集气盒中的气体经过补气孔9的气体互补，从而使得各个集气盒5内的蓄气量保持一致，如附图5b所示，此时液面保持一致，随着气量增加，集气盒5液面继续下降，当液位统一低至曝气管6下端面进气口时，如附图5c所示，根据水力学原理，各个集气盒5中蓄集的气体将同步瞬间从曝气管6中排出，形成大的脉冲曝气；随着气体爆出，下面的液面开始上升，等到布气槽3内气体进入，就进入下一个循环。

综上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。

Claims (7)

1.一种一体式同步脉冲曝气装置，包括曝气管（6）、集气盒（5）、具有进气通道（1）的布气槽（3），其特征在于：所述布气槽（3）的顶板（14）及四侧壁（15）封闭，顶板（14）下连接若干与顶板（14）垂直的气流分隔板（13），气流分隔板（13）将布气槽（3）上部空间分隔成若干与进气方向一致的气流均分通道（2），每个气流均分通道（2）压力损失相同，各气流分隔板（13）的后端部沿进气方向均匀排列，还设置密封板（11），密封板（11）将气流分隔板（13）的底部密封，密封板（11）在每个气流均分通道（2）的长度与该位置的气流分隔板（13）的长度相同；布气槽（3）侧壁上开有出气孔（4），出气孔（4）沿进气方向直线均匀排布，出气孔（4）的位置位于气流均分通道（2）的下方；

所述布气槽（3）上方设置若干个集气盒（5），集气盒（5）沿布气槽（3）进气方向均匀排列，每个集气盒（5）内腔体积相同，各集气盒（5）内设置一个相同的集气杯（7），集气杯（7）内设置竖直的曝气管（6），各曝气管（6）管径及长度相同，各集气盒（5）上方与曝气管（6）出气口相对应的地方设置分流挡板（10），分流挡板（10）与曝气管（6）垂直，分流挡板（10）与集气盒（5）之间的空间形成曝气分流通道（12），分隔集气盒（5）的各个挡气板（8）上开有补气孔（9），补气孔（9）位置高于曝气管（6）的进气口。

2.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述气流均分通道（2）通径与长度呈负相关，单条通道的通径在3~50mm之间，气流均分通道（2）的数量为2~10条。

3.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述出气孔（4）孔径大小相同，孔径可设置在2~15mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述集气盒（5）数量为2-8个。

5.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述补气孔（9）孔径大小为2~10mm。

6.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述曝气分流通道（12）均位于同一直线上。

7.根据权利要求1所述的一种一体式同步脉冲曝气装置，其特征在于：所述布气槽（3）底部为敞开式结构。

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