经过生物杀灭处理的气体扩散器膜制造技术

使用在废水通气中的小气泡扩散器膜（２２）经过无菌处理以抑制生物物质在该膜（２２）上的生长和积累。该膜（２２）可由ＥＰＤＭ橡胶或聚氨酯构成。生物杀灭剂可以是散布在整个膜（２２）内的碳酸，或者是涂覆载在膜（２２）暴露于废水的表面上的碳酸涂层。该膜（２２）具有柔韧性和弹性，并且，液体不能通过该膜，该膜设置有狭槽（２８），不通气时该狭槽关闭以防止废水流入，并根据通气时的气体压力将空气排放到废水中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体涉及废水的通气，且特别地涉及一种使用生物杀灭剂处理以防止膜表面生长生物体的气体扩散器膜。
技术介绍
柔性膜扩散器在废水的通气和混合中得到了广泛的应用。例如Tharp持有的美国专利No.4960546公开了一种被套装于刚性管状扩散器上的柔性膜扩散器，从而提供了一种已取得广泛流行的构造。当没有气体由吹风机提供给通气系统的管道时，该膜塌缩在扩散器上且紧密地配合在其周围。当通气进行时，气体被经过管道提供给扩散器并经过扩散器内部的端口(ports)进入到膜的内部。气压使得膜在接收气体时扩张。该种类型扩散器膜设置有大量的通气狭槽，当膜由于没有气体压力而塌缩在扩散管上时，该通气狭槽关闭。由于关闭的狭槽没有提供入口且膜密封于液体，废水不能渗漏入通气管。然而，当供应气体且膜扩张时，狭槽打开且允许气体以小气泡的形式排放入废水中。该小气泡由于它们相对较小的体积与表面比而导致更有效率的通气，因此从效率的观点看具有优势。该狭槽为受控的孔隙，因为它们打开的程度随着气压的变化而变化。除了使用在管状扩散器系统中，柔性膜已经被使用在包括盘型扩散器的其他扩散器结构中。在这种应用中，该膜被用作平坦的盘元件，其覆盖扩散器主体内的扩散器充气室(plenum)并将小气泡形式的气体以与管状扩散器大致相同的方式排放。柔性膜扩散器通常由EPDM橡胶或聚氨脂构成。这些材料呈现出所需的结构特征。它们都是柔韧且有弹性的，并因而在这些方面能满足膜的操作要求。尽管柔性膜扩散器大多数情况下令人满意，但是其易于遭受生物污染，尤其是当应用于由于废水环境而使生物生长增长情况相对严重的应用条件时。在较为严重的废水环境中，藻类和其他生物物质经常在膜表面上快速生长并达到相当数量程度的积累。当生物生长在膜上积累时，由于小气泡在生物体生长时倾向于合并且产生出被最终释放入液体的较大气泡，所以释放入废水的气泡大小会明显增长。结果，向废水传输氧气的效率明显减小。尽管已经提出将生物杀灭剂应用于其他类型的膜，例如可渗透的过滤膜，但是不可渗透的柔性膜扩散器还未经过生物杀灭剂处理。Waite等人持有的美国专利No.5102547公开了一种经过生物静电或生物杀灭剂处理的过滤膜。由于膜被用作过滤器，对于液体来说，它必须为可渗透的，从而使液体能够通过它以便对液体进行过滤。很显然，这种类型过滤膜不能用于处理废水，而是仅能用于清洁的水环境，因为它会迅速地被废水中的固体或包含悬浮固体的其他液体污染。类似地，Vaughn等人持有的美国专利No.5106267仅涉及用于多孔或可渗透膜的生物杀灭处理，其对于通气不具有可应用性，并且也不能应用于废水应用场合。
技术实现思路
本专利技术设计一种柔韧且有弹性的扩散器膜，其可用于废水通气，且被注入生物杀灭剂或利用生物杀灭剂进行其他处理，以阻止膜表面上的生物积累。根据本专利技术，扩散器膜最好由例如EPDM橡胶或聚氨脂的材料构成。该膜的结构材料最好与例如碳酸的生物杀灭剂混合，由此所述生物杀灭剂可以散布在整个膜结构中。或者，当将膜浸泡在废水中使用时，可以对其暴露于废水的表面涂覆生物杀灭剂。在另一情况下，所述膜为柔韧有弹性的结构，将其切槽，以便提供用于将小气泡释放进入废水以便对废水进行通气和混合的受控孔。该膜可以紧密地套装在刚性管状扩散器上，该刚性扩散器上开有端口以便将气体应用于膜的内部。在没有气压时，膜紧密地塌缩于扩散器上且狭缝被关闭以防止废水进入通气系统的管道。当应用气体时，气体将膜扩张并打开狭缝以允许气体以小气泡的形式向废水排放。该膜可以采取包括盘状扩散器的其他形式，其中充气室被平坦的膜覆盖。当气体供应至充气室时，膜扩张且狭缝打开以使气体向废水排放。使用生物杀灭剂对扩散器膜进行处理抑制了藻类和其他生物物质在膜上的生长和积累。这对于抑制由于在非常有益于生物生长环境如废水中的生物生长而引起气泡尺寸明显的增加具有有益的效果。因此，本专利技术中经过生物杀灭剂处理的膜保留了其生成小气泡的能力并因此甚至在严重或严峻的环境下仍然可以接近最高效率地操作。本专利技术的其他或者进一步的目标连同其所附带的新颖特征将会在以下描述的过程中呈现。附图说明附图构成说明书的一部分并结合说明书一起被理解，其中，相同的附图标记在多个附图中被用于表示相同部分，附图中图1是一种带有根据本专利技术优选实施例形成的、经生物杀灭处理的扩散器膜的管状空气扩散器结构的分解透视图。具体实施例方式本专利技术涉及一种柔性且弹性的扩散器不可渗透膜，其经过生物杀灭处理以便阻挡生物生长，并且其被用于对废水进行通气和混合的通气系统。一种可以采用本专利技术的经生物杀灭处理的膜的通气系统在美国专利No.4960546中公开，该专利于1990年10月2日授予Charles E.Tharp，该专利在此被引用作为参考。如上述Tharp专利和本申请的图1所公开的，空气通过通气系统供应给具有垂直定向的入口11和一对对置的出口12的T形三通管，所述入口用于接收空气，所述出口用于沿水平方向排放空气。在每个出口12中固定细长(elongated)管状扩散器主体，该扩散器主体最好由具有一定刚度的塑料制成，并具有中空的内部16。根据需要，可用插塞18塞住每个扩散器主体14的外端，或者将插塞18沿着扩散器主体14的长度固定在中间位置。每个扩散器主体14最好具有圆柱形状，并设置有多个例如端口20的端口，空气通过所述端口从扩散器主体来到其外部。根据本专利技术，每个扩散器主体14都设置有柔性膜扩散器22，其套装在扩散器主体14上，并通过例如装设有传统紧固件26的软管夹24固定于扩散器主体14上。每个膜22具有圆柱结构的壁部，该壁部结构具有柔性和弹性。该膜22密切地配合在扩散器主体14上，并且，当没有空气通过通气系统供应给扩散器主体14时，该膜紧密地塌缩在所述扩散器主体的外表面上。该膜22最好由例如EPDM橡胶或者聚氨酯的材料形成。根据本专利技术，膜22的结构成分和以相对均匀的方式散布在膜22的整个壁中的生物杀灭剂由于混合过程而混合在一起，所述结构成分包括合适的聚合体、碳黑和碳酸钙。该生物杀灭剂最好是碳酸或苯酚。例如，生物杀灭剂可以是从北卡罗莱纳州Charlotte的Clariant公司商业获取的、商标为NIPACIDE的一种化合物。也可以考虑其他合适的生物杀灭剂。通过将生物杀灭剂与膜的其他成分混合，生物杀灭剂遍布扩散在EPDM橡胶基体中。散布有生物杀灭剂的EPDM橡胶最好经模塑或以其他合适的方式形成为膜22所需要的形状。液体不能渗透膜的材料。或者，可以对膜22进行模塑或以其他方式形成，然后，当膜在浸泡在废水中使用时，生物杀灭剂可以作为涂层，涂覆在膜22暴露于废水的外表面上。在生物杀灭剂已经应用于膜22时，通过将其在整个膜上散布或将其作为涂层应用在膜的表面上，且膜可以经过模塑或以其他方式形成，可以形成多个穿过膜壁的小通气狭槽28。狭槽28被作为受控通气孔28，当膜22在没有空气压力的条件下相对于扩散器主体14的外表面密封时，该狭槽关闭。然而，当气体通过扩散器主体14的端口20供应给膜的内部时，膜22在其柔韧性允许的范围内远离扩散器主体向外扩张。接着，通气狭槽28打开且允许气体通过它们，并将气体以由小尺寸狭槽28生成的小气泡的形式排放入废水中。当通气系统不启动、且其他气压撤消时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将气体应用于废水、使废水通气的扩散器膜，所述膜包括：柔韧和有弹性的膜壁，液体不能从其穿过；形成在所述膜壁中的多个通气狭槽，该狭槽通常关闭以防止废水由其通过，但是当一定气压下的气体被施加在所述膜壁上时该狭槽打开以使气体通过该狭槽进入废水中；以及，应用于膜壁上以阻止在膜壁上生长生物体的生物杀灭剂。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯E撒普，
申请(专利权)人：环境力学公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]