CN101381153B - 单膜孔曝气滤头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了单膜孔曝气滤头，包括空心的单膜孔滤柄(1)、预埋件(2)和滤帽(3)，单膜孔滤柄(1)与预埋件(2)螺纹连接，滤帽(3)与预埋件(2)螺纹连接；单膜孔滤柄(1)在配气孔(1-5)上方还设有曝气膜孔装置(1-3)，包括曝气孔(1-3-1)、单孔橡胶膜片(1-3-2)和开孔盖板(1-3-3)，开孔盖板将单孔橡胶膜片(1-3-2)固定在曝气孔(1-3-1)外侧。本发明既具有气水反冲洗长柄滤头的配气配水特点，又具有膜式穿孔曝气管的优越性，无需布气管道，曝气、反冲洗配气以及配水均匀，而且曝气膜孔位于位于滤板下部，与安装在滤料承托层内相比，维护和检修便利，显著降低投资和维修费用。
Description
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体是涉及一种单膜孔曝气滤头，用于向曝气生物滤池内均匀曝气、配水以及反冲洗布水布气。
背景技术
在给排水生物处理的曝气生物滤池中，向滤料层配水和进行气水反冲洗目前最普遍的方法是采用长柄滤头进行布水布气，滤头固定在滤板中，滤池的配水配气区与滤料层之间通过滤头相连通。由于受施工因素的影响，固定滤头配气孔之间的水平度往往达不到工艺要求，导致气水反冲洗不够均匀。而向滤料层曝气则由滤池内的曝气系统来实现，曝气系统由曝气头和的曝气管道组成，设置在滤板与滤料层之间的滤料承托层内，在气水比不太大(＜3)情况下，曝气滤池的曝气头通常采用单孔橡胶膜片的形式，其使用寿命一般在5年左右，大大低于滤料的使用寿命。此外，由于滤池的长期运行和反冲洗时的强烈扰动，滤池内的曝气系统容易受到磨损，出现裂管，位移，堵塞等问题。因此，曝气生物滤池目前的池内曝气系统不仅管道多，投资多，安装复杂，而且检修曝气系统需要将池体内滤料全部挖出，工作量巨大，检修费用也高。
发明内容
为了克服现有固定滤头的配气孔之间的水平度往往达不到工艺要求以及滤池内的曝气系统复杂且损坏后不易检修的缺点，本发明提供了一种结构简单，安装、检修简便，曝气和反冲洗配气以及配水均匀性均能够符合曝气生物滤池工艺要求的单膜孔曝气滤头，直接在滤板下通过气垫层曝气。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种单膜孔曝气滤头，包括空心的单膜孔滤柄，单膜孔滤柄上设有配气孔和配气缝，所述单膜孔曝气滤头还包括空心的预埋件和滤帽，所述单膜孔滤柄与预埋件螺纹连接，预埋件通过混凝土浇灌固定在滤板上，滤帽与预埋件螺纹连接；单膜孔滤柄在配气孔上方还设有曝气膜孔装置，包括曝气孔、单孔橡胶膜片和开孔盖板，开孔盖板将单孔橡胶膜片固定在曝气孔外侧。
为进一步实现本发明目的，所述曝气膜孔装置优选位于单膜孔滤柄的配气孔上方50～ 200mm，滤板底下方50～150mm。
所述配气孔、曝气孔和单孔橡胶膜片的膜孔的孔径依次为2～3mm、2～3mm和1～1.5mm；开孔盖板的开孔孔径不小于3mm。
所述单膜孔滤柄的内壁为圆柱形，在曝气孔穿透滤柄壁的外侧为一块平板，开孔盖板为压扣盖板，压扣设在曝气孔的顶部平板上，平板上端至盖板顶板下端为槽型空间，单孔橡胶膜片位于槽型空间内，橡胶膜片上端与开孔盖板顶板下端保持2～5毫米的距离。
所述单膜孔滤柄的内壁为圆柱形，在曝气孔穿透滤柄壁的外侧周围设有螺纹，开孔盖板为瓶盖型螺纹开孔盖板，曝气孔与瓶盖型螺纹开孔盖板啮合，单孔橡胶膜片设在瓶盖型螺纹开孔盖板内。
所述单膜孔滤柄的内壁和外部均为圆柱形，曝气孔穿透滤柄壁，开孔盖板为管夹与固定圈结构，两片管夹将单孔橡胶膜片固定在圆柱形单膜孔滤柄上，其中一片为开孔管夹，与单孔橡胶膜片相贴；在管夹的上、下端各套入一个固定圈，使管夹与固定圈成为一个固定的整体。
所述单膜孔滤柄与预埋件之间通过螺纹调上或调下，最终使同一滤池内的所有曝气膜孔处于同一水平面上，高低误差不超过±1mm。单膜孔滤柄调平后，与预埋件之间的止动件从滤板下方安装。
本发明的原理：运行时，待处理水从进水管进入曝气生物滤池配水配气区内，经单膜孔曝气滤头的滤柄和滤帽向上流动；来自鼓风机的压缩空气经曝气管进入曝气生物滤池的配水配气区，在滤板下形成气垫层，从各个单膜孔曝气滤头的单孔橡胶膜片的￠1～1.5mm膜孔进入滤柄内与水混合，然后通过滤帽进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层内。在气水比足以保证全部曝气膜孔位于气垫层内的条件下，各个单膜孔曝气滤头的曝气量基本相同，能够保证曝气的均匀性；所述曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，反冲洗空气从反冲洗气管进入曝气生物滤池的配水配气区，在滤板下形成气垫层，少量反冲洗空气从￠1～1.5mm曝气膜孔通过滤柄和滤帽进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层内，绝大部分反冲洗空气则是从￠2～3mm配气孔以及配气缝(缝宽2mm，缝长30～50mm)进入滤柄内，故各个滤头的反冲洗气量基本相同。正常净水或反冲洗水从进水管或反冲洗水管进入曝气生物滤池的配水配气区，经单膜孔滤柄的入口及其配气缝进入滤柄内，与空气混合流经经滤帽，进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层内。由于单膜孔曝气滤头系小阻力配水系统，故各个滤头的配水量基本相同。因此，能够保证了曝气、配水和反冲洗配气配水的均匀性。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、功能集成性强、结构简单合理，其曝气、配水和反冲洗配气配水的均匀性符合曝气生物滤池的工艺要求，不需要配气管道，显著节省投资；
2、单膜孔曝气滤头具有单孔橡胶膜片曝气形式的曝气效率高、配气均匀的优越性；
3、单膜孔曝气滤头通过在单孔橡胶膜片两侧形成一定的空间，利用气水反冲洗阶段使橡胶膜片产生适度振动，具有防止膜孔堵塞的优越性；
4、单膜孔曝气滤头的曝气膜孔位于滤板下的配水配气区内，而且单膜孔滤柄调平后与预埋件之间的止动件(2～3件)从滤板下方安装，在装填滤料之后，可以通过人孔到达故障滤头，清洗、更换单孔橡胶膜片乃至更换滤柄，故便于检修。
附图说明
图1是单膜孔曝气滤头结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的预埋滤件的结构示意图。
图4图1的滤帽的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的实施方式不限于此。
如图1、2、3、4所示，单膜孔曝气滤头包括空心的单膜孔滤柄1、预埋滤套2和滤帽3。单膜孔滤柄1通过其外螺纹1-1和预埋件2的内螺纹2-2相连接；预埋件2通过混凝土浇灌固定在滤板上；滤帽3通过其外螺纹3-1与预埋件2的内螺纹2-1相连接。单膜孔滤柄1的配气孔1-5的孔径为￠2～3mm，上方50～200mm距离设有曝气膜孔装置1-3，该曝气膜孔装置1-3位于滤板底下方50～150mm；配气孔1-5的下方设有配气缝1-6，缝宽2mm，缝长30～50mm。
如图2所示，单膜孔滤柄的曝气膜孔装置1-3由曝气孔1-3-1、单孔橡胶膜片1-3-2以及用于固定该橡胶膜片的开孔盖板1-3-3所组成。曝气孔1-3-1和单孔橡胶膜片1-3-2的膜孔的孔径分别为￠2～3mm和￠1～1.5mm，开孔盖板1-3-3的开孔的孔径不小于3mm。曝气孔(1-3-1)仅通过单孔橡胶膜片(1-3-2)的膜孔以及开孔盖板(1-3-3)的开孔与滤柄外部相连通。
单膜孔滤柄的曝气膜孔装置优选如下三种装置中的一种，当然也不仅仅限于下述三种装置，凡是由曝气孔1-3-1、单孔橡胶膜片1-3-2以及用于固定该橡胶膜片的开孔盖板1-3-3 所组成结构都属于本发明保护的范围。
(1)单膜孔滤柄1的内壁为圆柱形，在曝气孔1-3-1穿透滤柄壁的外侧为一块平板，开孔盖板1-3-3为压扣盖板，形同膜式穿孔曝气管(申请号：200710027903.9)所用的带有倒扣的开孔盖板，压扣设在曝气孔1-3-1的顶部平板上，平板上端至盖板顶板下端为槽型空间，单孔橡胶膜片1-3-2位于槽型空间内，橡胶膜片上端与开孔盖板顶板1-3-3下端保持2～5毫米的距离。
(2)单膜孔滤柄1的内壁为圆柱形，在曝气孔1-3-1穿透滤柄壁的外侧周围设有螺纹，开孔盖板1-3-3为瓶盖型螺纹开孔盖板，曝气孔1-3-1与瓶盖型螺纹开孔盖板啮合，单孔橡胶膜片1-3-2设在瓶盖型螺纹开孔盖板内。
(3)单膜孔滤柄(1)的内壁和外部均为圆柱形，曝气孔(1-3-1)穿透滤柄壁，开孔盖板(1-3-3)为管夹与固定圈结构，两片管夹将单孔橡胶膜片(1-3-2)固定在圆柱形单膜孔滤柄(1)上，其中一片为开孔管夹与单孔橡胶膜片(1-3-2)相贴。在管夹的上、下端各套入一个固定圈，使管夹与固定圈成为一个固定的整体。
由于受施工因素的影响，固定滤头配气孔之间的水平度往往达不到工艺要求，导致配气不够均匀。本发明通过单膜孔滤柄1与预埋件2之间通过螺纹1-1与2-2调上或调下，最终使同一滤池内的所有曝气膜孔装置1-3处于同一水平面上，高低误差不超过±1mm。从而为滤柄1实现均匀配气创造了必要的条件。
曝气生物滤池正常运行时，待处理水从进水管进入曝气生物滤池配水配气区内，经单膜孔曝气滤头的单膜孔滤柄1和滤帽3向上流动；曝气空气从曝气管进入曝气生物滤池的配水配气区，在滤板下形成稳定的气垫层，从各个单膜孔曝气滤头的曝气膜孔装置1-3进入滤柄1内与水混合，然后通过滤帽3进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层内。在气水比足以保证全部曝气膜孔位于气垫层内的条件下，各个单膜孔曝气滤头的曝气量基本相同，能够保证曝气的均匀性；曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，反冲洗空气从反冲洗气管进入曝气生物滤池的配水配气区，在滤板下形成稳定的气垫层，少量反冲洗空气从曝气膜孔装置1-3进入滤柄1内，绝大部分反冲洗空气则是从￠2～3mm配气孔1-5以及配气缝1-6(缝宽2mm，缝长3～5mm)进入滤柄1内，然后与水混合经过滤帽3进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层，故各个滤头的反冲洗气量基本相同；正常净水或反冲洗水从进水管或反冲洗水管进入曝气生物滤池的配水配气区，经单膜孔滤柄1的入口及其配气缝1-6进入滤柄1内，与空气混合流经经滤帽3，进入曝气生物滤池的滤料承托层和滤料层内。 由于单膜孔曝气滤头系小阻力配水系统，故各个滤头的配水量基本相同。因此，能够保证了曝气、配水和反冲洗配气配水的均匀性。
曝气滤池的曝气头通常采用单孔橡胶膜片的形式，其使用寿命一般在5年左右，大大低于滤料的使用寿命。此外，由于滤池的长期运行和反冲洗时的强烈扰动，滤池内的曝气系统容易受到磨损，出现裂管，位移，堵塞等问题。因此，曝气生物滤池目前的池内曝气系统不仅管道多，投资多，安装复杂，而且检修曝气系统需要将池体内滤料全部挖出，工作量巨大，检修费用也高。因此，曝气滤池的池内曝气系统的维修是一个关键问题。本发明的曝气膜孔装置1-3位于滤板下的配水配气区内，单膜孔滤柄1与预埋件2之间的止动件安装也在滤板下方，可以通过人孔到达故障曝气膜孔装置1-3，清洗、更换单孔橡胶膜片1-3-2乃至更换滤柄1，与安装在滤料承托层内的曝气系统相比，检修工作大大简化，检修成本显著降低。显著降低滤池内曝气系统的投资和维修费用。
Claims (6)
1. 单膜孔曝气滤头，包括空心的单膜孔滤柄(1)，单膜孔滤柄(1)上设有配气孔(1-5)和配气缝(1-6)，其特征在于：所述单膜孔曝气滤头还包括空心的预埋件(2)和滤帽(3)，所述单膜孔滤柄(1)与预埋件(2)螺纹连接，预埋件(2)通过混凝土浇灌固定在滤板上，滤帽(3)与预埋件(2)螺纹连接；单膜孔滤柄(1)在配气孔(1-5)上方还设有曝气膜孔装置(1-3)，包括曝气孔(1-3-1)、单孔橡胶膜片(1-3-2)和开孔盖板(1-3-3)，开孔盖板将单孔橡胶膜片(1-3-2)固定在曝气孔(1-3-1)外侧。
2. 根据权利要求1所述单膜孔曝气滤头，其特征在于，所述曝气膜孔装置(1-3)位于单膜孔滤柄(1)的配气孔(1-1)上方50～200mm，滤板底下方50～150mm。
3. 根据权利要求1所述单膜孔曝气滤头，其特征在于，所述配气孔(1-1)、曝气孔(1-3-1)和单孔橡胶膜片(1-3-2)的膜孔的孔径依次为2～3mm、2～3mm和1～1.5mm；孔盖板(1-3-3)的开孔孔径不小于3mm。
4. 根据权利要求1所述单膜孔曝气滤头，其特征在于，所述单膜孔滤柄(1)的内壁为圆柱形，在曝气孔(1-3-1)穿透滤柄壁的外侧为一块平板，开孔盖板(1-3-3)为压扣盖板，压扣设在曝气孔(1-3-1)的顶部平板上，平板上端至盖板顶板下端为槽型空间，单孔橡胶膜片(1-3-2)位于槽型空间内，橡胶膜片上端与开孔盖板顶板(1-3-3)下端保持2～5毫米的距离。
5. 根据权利要求1所述单膜孔曝气滤头，其特征在于，所述单膜孔滤柄(1)的内壁为圆柱形，在曝气孔(1-3-1)穿透滤柄壁的外侧周围设有螺纹，开孔盖板(1-3-3)为瓶盖型螺纹开孔盖板，曝气孔(1-3-1)与瓶盖型螺纹开孔盖板啮合，单孔橡胶膜片(1-3-2)设在瓶盖型螺纹开孔盖板内。
6. 根据权利要求1所述单膜孔曝气滤头，其特征在于，所述单膜孔滤柄(1)的内壁和外部均为圆柱形，曝气孔(1-3-1)穿透滤柄壁，开孔盖板(1-3-3)为管夹与固定圈结构，两片管夹将单孔橡胶膜片(1-3-2)固定在圆柱形单膜孔滤柄(1)上，其中一片为开孔管夹，与单孔橡胶膜片(1-3-2)相贴；在管夹的上、下端各套入一个固定圈，使管夹与固定圈成为一个固定的整体。
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