本发明专利技术公开了一种MBR平板膜组件曝气装置，其包括一与一气源连通的中心管以及多个与该中心管连通的支管，每个支管均开设有多个出气孔，该些支管均直接连通于该中心管的侧下部、并均在同一平面内水平延伸，每个支管上的该些出气孔均匀分布，该中心管内设有一将该中心管的内部隔离为对称的两半的封闭片，该封闭片的延伸平面与该些支管的延伸平面相垂直，该些支管两两关于该封闭片对称。本发明专利技术能够大幅地降低MBR平板膜组件曝气装置的安装水平度要求，并且能够实现较高的曝气均匀性，还能够显著地降低MBR平板膜组件所需的曝气量，降低MBR系统的运行成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种曝气装置,特别是涉及ー种MBR(Membrane Bioreactor,膜生物反应器)平板膜组件曝气装置 。
技术介绍
膜生物反应器是一种将高效膜分离技术与传统生物法相结合的新型高效的污水处理工艺，是ー项环境工程污水治理、并实现污水资源化的最新技术，可广泛应用于市政污水和多种有机エ业废水的处理。MBRエ艺的关键部件是膜组件，而曝气则是MBR设计和运行中最重要的參数。在整个MBRエ艺过程中，生物处理、污泥搅拌和膜冲刷均需要曝气。一般而言，用于生物处理的曝气装置通常采用微孔曝气器，它产生的细小气泡能够提高氧的传递率；而污泥搅拌和膜冲刷则通常采用穿孔式的曝气装置。穿孔曝气放出的气泡能够提升污水处理反应池中的污泥混合液，使其通过膜组件通道，这些气泡还可以诱导产生液流紊动和瞬时切向剪切力，膜表面的切向剪切カ可以阻止较大的颗粒物在膜表面沉积，起到冲刷膜表面的作用，从而减缓膜污染、增强膜的滲透性。由此可见，曝气装置对于膜生物反应器的运行而言是至关重要的。平板膜组件所需要的曝气量通常高于中空纤维组件所需要的曝气量。大量研究证实，当曝气量低于某ー临界值时，膜通量会随曝气量的增加呈粗略的线性增加趋势，而当曝气量超过该临界值后，膜通量便不会再进ー步増加。实际上，当曝气量(特别是进气速度)超过该临界值后，膜生物反应器的运行条件便是次优化的，剧烈曝气可能会破坏絮体结构，减少絮体尺寸，并使污泥中的微生物的EPS(胞外聚合物)释放到膜生物反应器中。另外，曝气所需的功耗是整个MBR运行成本的主要部分，目前业内对商业化MBR系统的许多改进便都是以降低曝气量、同时维持膜的透水率为目的而开展的。由于曝气会显著影响系统功耗，因此ー个重要的參数便是比曝气需求量，其单位是Nm3 (空气)/m3 (出水)，这是ー个用于表征曝气效率的无量纲指标。未来的改善措施是否能够进一歩地降低运行成本，是MBR系统供应商最为关心的问题。由此可见，在选定了曝气装置之后，为该曝气装置选择ー个合适的曝气量參数，对于膜生物反应器的运行而言同样是至关重要的。综上所述，为MBR平板膜组件选用合适的曝气装置，并为该曝气装置选择合适的曝气量，将能够使整个MBR系统达到运行稳定、节省功耗的效果。在现有的MBR系统中，通常需要提供一个完整的曝气系统，用于产生平板膜组件所需要的大气泡曝气。该曝气系统中首先需要配置ー气源，该气源的供气量应当能够满足整个MBR系统的大气泡曝气以及微孔曝气所需的总气量。该气源的供气通过中央总管输送至用于进入各平板膜组件的中央分管，各中央分管则用于进ー步将供气输送至设于各平板膜组件的气体扩散室下部的曝气装置，其中，该气体扩散室是为了防止气泡在通过膜组件之前逃逸而设置的ー个具有一定高度且四周封闭的腔室，也称为曝气扩散箱。穿孔式的曝气装置需要安装于平板膜组件的底部，为膜组件曝气并提供生化反应所需要的氧气。业内先是提出了以下这种曝气装置其由一水平安装的大致呈U形的管道构成，该管道的两段直管均在管壁的侧下部开设有多个孔径为5mm或6mm的出气孔，该管道通过连接件(包括法兰以及阀门等等)与中央分管连通。这样的曝气装置目前仍在许多エ程中采用。但是这种曝气装置的缺陷却是比较明显的一，曝气的均匀性不足；ニ，无法实现对出气孔中可能残留的污泥的有效冲洗，因此难以保持该曝气系统的通畅运行，进而影响整个MBR系统的长期稳定运行为了解决上述问题，其后，由日本久保田株式会社提出了另ー种曝气装置。该曝气装置的俯视图如图I所示，其包括一中心管I’以及多个支管2’。图2所示为沿该中心管I’的横截面方向观察时、并且在该中心管I’预备与一支管2’进行连接时的结构示意图，该中心管I’的管壁底部均匀地设有多个第一通孔11’，每个支管2’均包括一弧形卡扣21’、一直管22’以及ー横管23’，该直管22’向上穿出该弧形卡扣21’的底面，并在顶端开设有一第二通孔24’。在连接该中心管I’与一支管2’时，先将该中心管I’的一第一通孔11’与该支管2’的第二通孔24’对准，然后利用该弧形卡扣21’将该支管2’卡扣于该中心管I’上，此时该直管22’的顶端将插入该中心管I’的内部，并且保证该中心管I’与该支管2’的横管23’均水平延伸、但延伸方向相互垂直；依此类推，在该中心管I’的每个第一通孔11’处均安装一支管2’，并且保证所有的支管2’的横管23’均在同一平面内水平延伸。每个支管2’的横管23’的两个末端均开ロ(图中未示)，并且在横管23’的管壁顶部共开设有8个孔径均为4mm的出气孔25’，并且在该中心管I’的两侧各均匀地分布有4个该出气孔25’。该中心管I’通过连接件与中央分管连通，而每个支管2’则通过第一通孔11’及第二通孔24’与该中心管I’连通，由此供气便可以从每个横管23’末端的开ロ以及各出气孔25’处散出，从而实现曝气。上述的曝气装置具有曝气均匀性较佳，并且能够实现污泥冲刷的优点。在清洗吋，只需打开连接于中央总管末端的阀门，污泥和空气便会快速地从横管23’的末端开ロ以及横管23’顶部的出气孔流回反应器中，从而清除曝气装置内部的污泥，以免曝气系统堵塞。然而，该曝气装置虽然技术先进，但是它也存在着ー些不足的方面。首先，该曝气装置中的各横管23’在安装时对水平度的要求非常高。通过对该曝气装置的运行状况进行试验观察发现，该曝气装置在实际使用时，其横管23’的两个末端之间的水平倾斜差不能超过3mm，一旦达到3mm，如果总曝气量较小，则此时同一横管23’的位于该中心管I’两侧的部分的出气量就会出现严重差异，位置较高的一侧的出气量将会明显大于位置较低的ー侧的出气量，横管23’的位置较低的ー个末端开ロ甚至会出现排不出空气的现象，这将导致用于对膜组件中的膜板表面滤膜进行冲刷的气液流分布不均匀，从而使得滤膜的运行状况出现异常。在水平倾斜差达到3mm的情况下，只有加大曝气量至10升/分 片时，横管23’的位于该中心管I’两侧的部分的出气才能够比较均匀，但是曝气量的增大对减少运行成本显然是很不利的。此外，由于出气孔25’仅均匀地分布在横管23’的位于该中心管I’两侧的部分上，而在横管23’的中央位置处却并没有设置出气孔，这将导致MBR污泥反应池中平板膜组件上端膜板的中间部位的气液流強度小于膜板两侧分布有横管23’的区域中的气液流強度，曝气均匀性不佳。另外，由于一般的平板膜组件的宽度都在500_左右，而该曝气装置中的每个横管23’的总长度却仅为320mm左右，这又将导致MBR污泥反应池中平板膜组件两侧边缘的气液流強度小于膜板中间部位的气液流強度，曝气均匀性也较差。因此，开发设计出ー种既能够保留污泥冲洗功能，又能够降低曝气装置对安装水平度的要求、从而降低曝气量、降低整个MBR系统的运行成本，还能够提高曝气均匀性的曝气装置，显然是ー项极有意义的工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中的曝气装置对安装水平度要求极高且曝气均匀性不佳的缺陷，提供ー种既保留了污泥冲洗功能，又大幅地降低了安装水平度要求并且曝气均匀性较高的MBR平板膜组件曝气装置。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的ー种MBR平板膜组件曝气装置，其包括一与一气源连通的中心管以及多个与该中心管连通的支管，每个支管均本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种MBR平板膜组件曝气装置，其包括一与一气源连通的中心管以及多个与该中心管连通的支管，每个支管均开设有多个出气孔，其特征在干，该些支管均直接连通于该中心管的侧下部、并均在同一平面内水平延伸，每个支管上的该些出气孔均匀分布，该中心管内设有一将该中心管的内部隔离为对称的两半的封闭片，该封闭片的延伸平面与该些支管的延伸平面相垂直，该些支管两两关于该封闭片对称。2.如权利要求I所述的MBR平板膜组件曝气装置，其特征在于，每个支管的最靠近该中心管的一个出气孔的孔径大于该支管的其余出气孔的孔径。3.如权利要求I所述的MBR平板膜组件曝气装置，其特征在于，每个支管的最靠近该中心管的ー个出气孔的孔径为5mm 7mm,该支管的其余出气孔的孔径均为3mm 5mm。4.如权利要求I所述的MBR平板膜组件曝气装置，其特征在于，每个支管的最靠近该中...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁国明，刘东，赵云霄，楼福乐，
申请(专利权)人：上海斯纳普膜分离科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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