The invention relates to a design of a surround for a membrane aeration module, which comprises a reversible low-pressure air lift pump to facilitate vertical water flow through the membrane in the module and between the membranes. These closed membrane modules are suitable for membrane aeration biofilm reactor, which is used to treat water or wastewater.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与膜曝气生物薄膜反应器一起使用的低压可逆气升混合系统
本专利技术涉及一种低压气升混合系统,该低压气升混合系统与用于处理水或废水的膜支撑的生物薄膜反应器中的膜曝气模块一起使用。具体地讲,本专利技术涉及一种低压气升混合系统,该低压气升混合系统与膜支撑的生物薄膜反应器中的膜曝气模块一起使用,这些膜支撑的生物薄膜反应器包含低压气升泵,以在这些模块被安装在生物反应器或罐中时促进液体良好流过膜模块。
技术介绍
膜支撑的生物薄膜反应器(MSBR)是这样的生物反应器,其中氧气(或其他气体)可以通过浸没的可透气的膜供应到水或废水、或者供应到附着的生物薄膜。这些膜可以是中空纤维、平面或螺旋卷绕的,并且这些膜可以由疏水多孔的或替代的致密可透气的材料(例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基戊烯(PMP))制成。这些膜的一端连接到气体供应源,另一端可以是关闭的或敞开的以允许经使用的气体的排出。这些膜可以布置成阵列或盒,然后这些阵列或盒可以进一步连接以形成模块模块。当供应到这些膜的气体是呈空气、富氧空气或纯氧形式的氧气时,反应器更常见地被称为膜曝气生物薄膜反应器(MABR)。氧气可以被供应到膜的一侧,然后这允许氧气扩散通过该膜并溶解到另一侧的水中(水边界层在膜表面上),或者直接扩散到生长为附着到该膜的生物薄膜中。如果氧气在生物薄膜中没有被消耗,则它可以继续扩散到生物薄膜周围的水中。穿过膜的氧通量与穿过膜的氧浓度梯度成比例,从而通过在膜内部的高氧分压和膜外表面处非常低的溶解氧浓度下操作可以实现高通量。其他气体能以与氧气相同的方式供应并以相同的方式 ...
【技术保护点】
1.一种围绕系统,所述围绕系统用于与具有由可透气的中空纤维膜(102)阵列隔开的上顶部空间和下顶部空间(104,106)类型的膜模块一起使用,其特征在于,所述围绕系统包括:/n-多个面板(3a,3b,3c,3d),所述多个面板被配置用于形成封闭式膜模块(120);以及/n-气升混合系统(4),所述气升混合系统包括气升通道(7)和第一下降管(6),所述气升通道和第一下降管在其底部彼此处于流体连通、从而形成大致U形的管(5)的两个竖直通道,所述大致U形的管在两端(12)处敞开,并且所述气升混合系统被配置用于将液体从所述膜模块(120)内部输送到所述膜模块(120)外部或者从所述膜模块(120)外部输送到所述膜模块(120)内部;并且/n其中,所述围绕物在顶部和底部是敞开的,并且被封闭在所述围绕系统内。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170220 EP 17156862.9;20170220 US 62/461,1391.一种围绕系统,所述围绕系统用于与具有由可透气的中空纤维膜(102)阵列隔开的上顶部空间和下顶部空间(104,106)类型的膜模块一起使用,其特征在于,所述围绕系统包括:
-多个面板(3a,3b,3c,3d),所述多个面板被配置用于形成封闭式膜模块(120);以及
-气升混合系统(4),所述气升混合系统包括气升通道(7)和第一下降管(6),所述气升通道和第一下降管在其底部彼此处于流体连通、从而形成大致U形的管(5)的两个竖直通道,所述大致U形的管在两端(12)处敞开,并且所述气升混合系统被配置用于将液体从所述膜模块(120)内部输送到所述膜模块(120)外部或者从所述膜模块(120)外部输送到所述膜模块(120)内部;并且
其中,所述围绕物在顶部和底部是敞开的,并且被封闭在所述围绕系统内。
2.根据权利要求1所述的围绕系统,进一步包括模块化领部(20),所述模块化领部被配置用于附接到所述封闭式膜模块的顶部并在液体的表面上方竖直延伸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的围绕系统,其中,所述多个面板(3a,3b,3c,3d)在所述上顶部空间(104)上方竖直延伸、并且延伸超过所述系统内液体的表面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,所述气升混合系统包括第三竖直通道,所述第三竖直通道使得所述气升混合系统成大致W形状,其中,所述第三竖直通道是第二下降管(6a),并且其中,所述竖直通道中的一个是与所述第一下降管和所述第二下降管(6,6a)处于流体连通的气升通道(7)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,进一步包括竖直返回通道(9),其中,所述竖直返回通道(9)与所述大致U形的管(5)或W形的管(50)的靠近所述竖直返回通道(9)的所述竖直通道(6,6a,7)的顶部处于流体连通。
6.根据权利要求5所述的围绕系统,其中,所述大致U形的管或W形的管的靠近所述竖直返回通道的竖直通道的开口端形成通向所述封闭式膜模块外部的端口。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的围绕系统,其中,所述竖直返回通道或者与所述气升通道或者与所述第一下降管或第二下降管处于流体连通,并且延伸通过所述封闭式膜模块的整个高度或者延伸到储罐(200)的底部。
8.根据权利要求7所述的围绕系统,其中,所述竖直返回通道对所述封闭式膜模块外部的环境是敞开的,并且被配置用于提供连续通道以将液体从所述储罐内或另一储罐或处理系统内的隔室的一个位置供应到所述气升混合系统的一个竖直通道或供应到所述储罐或处理系统中的另一位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的围绕系统,其中,所述第一下降管和所述第二下降管与所述封闭式膜模块外部的液体处于流体连通,并且所述气升通道或所述竖直返回通道与所述封闭式膜模块内部的液体处于流体连通。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的围绕系统,其中,所述第一下降管和所述第二下降管与所述封闭式膜模块内部的液体处于流体连通,并且所述气升通道与所述封闭式膜模块外部的液体处于流体连通。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的围绕系统,其中,所述气升通道进一步包括空气注入端口(40),所述空气注入端口被配置用于接收空气并将空气递送到所述气升通道中,使得U形气升混合系统的任一竖直通道能够成为所述气升通道并反转所述封闭式膜模块内液体的流动方向。
12.根据权利要求11所述的围绕系统,其中,供应给所述气升通道的空气或者是源于来自所述膜的排出空气、或者来自外部源的补充空气、或者两者。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的围绕系统,其中,所述空气注入端口被配置用于以脉冲或周期性方式或两者的组合连续地释放空气。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的围绕系统,其中,所述空气注入端口连接到空气虹吸管,所述空气虹吸管被配置用于允许空气积聚并周期性地释放到所述空气注入端口。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的围绕系统,其中,所述空气注入端口被配置用于轴向地、径向地、轴向且径向地或以一定角度引入空气,以便在所述气升通道内引起湍流水流。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的围绕系统,其中,所述空气注入端口在框架系统的所述模块化领部内的液体表面下方小于3.0米。
17.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,所述气升混合系统被配置用于相对于所述封闭式膜模块外部的液位控制所述封闭式膜模块内的液位。
18.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,四侧封闭式膜模块中的至少一个面板被配置用于各自容纳所述气升混合系统。
19.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,四侧封闭式膜模块中的至少两个、三个或所有面板均被配置用于容纳所述气升混合系统。
20.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,所述气升混合系统被配置用于沿向上或向下方向泵送液体通过所述封闭式膜模块。
21.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,进一步包括液体流动分配装置,所述液体流动分配装置位于所述封闭式膜模块的顶部空间中并且被配置用于在整个所述封闭式膜模块中提供均匀的液体流动。
22.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,所述围绕系统是模块化的,并且其中,多个封闭式膜模块能够一个堆叠在另一个的顶部上。
23.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,下部气体歧管能够清除由于冷凝或泄漏而可能积聚的液体。
24.根据权利要求23所述的围绕系统,其中,通过增加穿过所述膜的气流、或通过直接供应到所述下部歧管的补充空气或两者的组合,高空气流量被递送到所述下部歧管,以便将积聚的液体输送到所述气升系统或输送到所述液体表面。
25.根据前述权利要求中任一项所述的围绕系统,其中,所述围绕系统能够改造成现有的膜模块。
26.一种类型的膜曝气生物薄膜反应器(MABR),包括:框架并具有上顶部空间和下顶部空间;膜阵列,所述膜阵列设置在所述框架内并在所述上顶部空间和所述下顶部空...
【专利技术属性】
技术研发人员:E·赛伦,D·林奇,B·赫夫南,W·伯恩,M·塞蒙斯,
申请(专利权)人:氧膜有限公司,
类型:发明
国别省市:爱尔兰;IE
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