CN101422699B - 气提内循环膜过滤器及液体膜过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境保护水处理技术和膜分离技术领域，特别涉及一种在过滤器内部形成气提液体循环的压力式中空纤维膜或毛细管膜过滤器及液体膜过滤方法。该种膜过滤器适用于膜生物反应器(MBR)、膜加强生物反应器(MEBR)和膜过滤。本发明气提内循环膜过滤器及液体膜过滤方法在所述气提内循环膜过滤器底部设置曝气装置，内部设置液体回流通道；其中曝气装置向液体回流通道以外区域曝气；由于气提效应，被过滤液体在曝气空间形成液体的向上流，在非曝气空间液体回流形成向下流，因而实现膜过滤器内部以气提为推动力的液体循环。这一技术即可以保证膜过滤器内部的压力，又能保证通过气提效应实现在膜表面有很高的液体线流速，因而使得低耗能外压式MBR成为可能。
Description
技术领域
本发明属于环境保护水处理技术和膜分离技术领域，特别涉及一种在过滤器内部形成气提液体循环的压力式中空纤维膜或毛细管膜过滤器及液体膜过滤方法。该种膜过滤器适用于膜生物反应器(MBR)、膜加强生物反应器(MEBR)和膜过滤。
技术背景
已知技术中中空纤维膜或毛细管膜或管式膜通常组成压力式或浸没式膜过滤器。所述中空纤维膜、毛细管膜和管式膜间在业内没有明确的区分。为简化起见以下统称毛细管膜，涉及的中空纤维膜或毛细管膜或管式膜过滤器统称为膜过滤器。
浸没式膜过滤器通常被用于过滤杂质较高的液体。浸没式膜过滤器一般通过向膜周围的液体中由下向上曝气来减低液体中固体杂质在膜表面的沉积和对膜表面的污染。浸没式膜过滤器的一种特殊应用是过滤污水处理中的生化反应器中的生化反应液；这种将生化反应器和膜过滤器相结合的技术被称为膜生物反应器。另外中国专利(申请号200610002387X)揭示了将生物膜反应器和膜过滤相结合的《膜加强生物反应器》(MEBR)。已知技术《气提垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL200820000577.2)揭示了一种利用设置在中空纤维或毛细管膜周围外壳及设置在外壳底部的曝气装置在外壳内产生气提液体流的技术以加强对膜表面的冲洗效果。
浸没式膜过滤器共同特征之一是将中空纤维或毛细管膜过滤器浸没于被过滤液体中。中国专利《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》(申请号200710195136.2)说明书中指出，浸没式膜过滤器虽然具有较高的抗污染能力，但是断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点。而这些弱点以及为克服这些弱点采取的各种措施给MBR技术应用带来的高成本大大限制了这一技术的发展。
中国专利《曝气外压垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》(ZL200820000575.3)和《曝气内压膜过滤器》(ZL200820132831.4)，中国专利申请《曝气外压水草式膜过滤器》(申请号200820000989.6)和中国专利申请《曝气外压膜过滤器》(申请号200820177859.X)揭示了几种包含了曝气装置的压力式膜过滤器。这些技术将浸没式膜过滤器应用的连续气擦洗技术应用到了压力式膜过滤器中，利用膜过滤器内部安装的曝气装置在膜丝底部曝出的气泡对膜表面擦洗，大大增加了膜过滤器的抗污染能力。这些形式的膜过滤器与中国专利《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》相结合，以曝气装置提供在给水池与膜过滤器间的气提液体循环流，进而进一步加强膜表面的冲刷。这种气提循压力式膜过滤技术避免了浸没式膜过滤器断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点，为MBR技术更为广泛的应用提供了技术基础。
但是以上提及的各种压力式曝气膜过滤器仅仅在与《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》相结合时，才能实现膜过滤器与给液池之间的气提液体循环流。而中国专利《气提垂柳式中空纤维膜或毛细管膜过滤器》只是以浸没形式实现气提液体循环流。另外这些技术在形成气提液体循环流时几乎无法提供高于与之相连的液池的液位压力，影响膜过滤通量。
本发明的目的就是揭示一种可以以供液泵提供压力，同时利用气提实现膜过滤器内部液体循环的膜过滤器，或称气提内循环膜过滤器。
发明内容
本发明要解决已知技术中浸没式膜过滤器存在的断丝、耗能高、表面污泥化和清洗难等技术弱点，以及《气提循环式膜生物反应装置及污水处理方法》膜过滤压力受到限制的技术问题揭示一种气提内循环的压力式膜过滤器，该过滤器内部通过气提形成液体循环流。
本发明气提内循环膜过滤器及液体膜过滤方法，在所述气提内循环膜过滤器的底部设置曝气装置，内部设置液体回流通道；其中曝气装置向液体回流通道以外的区域曝气；由于气提效应，被过滤液体在曝气空间形成液体的向上流，在非曝气空间液体回流形成向下流，因而实现膜过滤器内部以气提为推动力的液体循环。这一技术即可以保证膜过滤器内部的压力，又能保证通过气提效应实现在膜表面有很高的液体线流速，因而使得低耗能外压式MBR成为可能。
附图说明
图1是本发明第一种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图2是本发明第一种气提内循环膜过滤器底浇筑层AA横向剖面示意图。
图3是本发明第二种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图4是本发明第二种气提内循环膜过滤器下部AA横向剖面示意图。
图5是本发明第三种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图6是本发明第三种气提内循环膜过滤器下部AA横向剖面示意图。
图7是本发明第四种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图8是本发明第四种气提内循环膜过滤器下部AA横向剖面示意图。
图9是本发明第五种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图10是本发明第五种气提内循环膜过滤器下部AA横向剖面示意图。
图11是本发明第六种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图12是本发明第六种气提内循环膜过滤器上部AA横向剖面示意图。
图13是本发明第六种气提内循环膜过滤器下部BB横向剖面示意图。
图14是本发明第七种气提内循环膜过滤器纵向剖面示意图。
图15是本发明第七种气提内循环膜过滤器上部AA横向剖面示意图。
图16是本发明第七种气提内循环膜过滤器下部BB横向剖面示意图。
具体实施方式
参见图1至图16，本发明气提内循环膜过滤器，包括多根毛细管膜110，上下两个汲液腔120和160，一外壳150，一个曝气装置210，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管310，至少一个液体回流通道180、181、183或184，一下浇筑层140A和一上浇筑层140B；其中多根毛细管膜110的顶端112和底端111分别被上下两个浇筑层140B和140A封装在一起；其中外壳150通过卡箍190与上下汲液腔120和160相连接；其中外壳150壁上具有至少一个产液管121，下汲水腔160上设有至少一个进液管161和至少一个进气管162；其中曝气装置210设于下汲液腔160内与进气管162相连接，其中曝气装置210向所述液体回流通道180、181、183或184以外区域曝气。
参见图1至图8，所述每根毛细管膜110的管腔通过顶端112和底端111与顶端汲液腔120和底端汲液腔160的内腔连通。
参见图1和图2，所述曝气装置210是“边缘型曝气装置”即曝气装置的中心部位没有气体曝出；其中液体回流通道180是一位于膜过滤器纵向中心的液体回流管180，液体回流管180上端与上汲液腔120连通，下端伸至曝气装置210不曝气中心上方距曝气装置210中心10-100毫米，曝气装置向液体回流管180以外区域曝气。
本发明气提内循环膜过滤器，所述曝气装置是一组曝气管。
本发明气提内循环膜过滤器，所述曝气装置是已知技术中曝气头，例如旋流式曝气头或经特殊设计的微孔曝气头。
参见图3、图4，本发明第二种气提内循环膜过滤器200的基本构造与本发明第一种气提内循环膜过滤器100的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第二种气提内循环膜过滤器200与本发明第一种气提内循环膜过滤器100的不同在于还包括至少一根液体回流管181；产液管114被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心产液管113相连，中心产液管113在上下浇筑层140B及140A之间有多个孔115使产液管与膜过滤器内腔(下两个浇筑层140B和140A及外壳150之间的空间)连通，产液管115底部被密封；气液排放管311位于上汲液腔一侧；液体回流通道是至少一个液体回流管181，多个液体回流管181位于产液管115周围，液体回流管181上端与上汲液腔120相连通，下端伸至曝气装置210不曝气的中心部位的正上方10-100毫米，曝气装置向液体回流通道183以外区域曝气。
如图4所示，液体回流管181的横截面的几何形状不影响本发明的功能，因此包括而不限于圆形、椭圆形、三角形和梯形。
参见图5、图6，本发明第三种气提内循环膜过滤器300的基本构造与本发明第二种气提内循环膜过滤器200的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第三种气提内循环膜过滤器300与本发明第二种气提内循环膜过滤器200的不同在于还包括一浇筑桶182，不包括液体回流管181；多根毛细管膜被浇筑在一浇筑桶182之内，浇筑桶182外径小于外壳150的内径5-20毫米，液体回流通道183是浇筑桶182与外壳150之间形成的液体流道；其中曝气装置211是“中心型曝气装置”即曝气装置的中心部位有气体曝出；中心型曝气装置211的外径小于浇筑桶182的内径0-20毫米，浇筑桶182的顶端与毛细管膜顶端112相同，底端长于毛细管膜的底端111，位于曝气装置211横线中心线上下0-150毫米，曝气装置向液体回流通道183以外区域曝气。
参见图7、图8，本发明第四种气提内循环膜过滤器400的基本构造与本发明第二种气提内循环膜过滤器200的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第四种气提内循环膜过滤器400与本发明第二种气提内循环膜过滤器200的不同在于液体回流通道多个液体回流管184位于膜过滤器外壳150内壁的周围；曝气装置211是中心型曝气装置，其曝气半径小于液体回流管184靠近膜过滤器纵向中心的外壁与膜过滤器纵向中心的距离0-15毫米，液体回流管184的顶端与毛细管膜顶端112相同，底端长于毛细管膜的底端111，在曝气装置211横向中心线上下0-150毫米，曝气装置向液体回流管184以外区域曝气。
本发明第四种气提内循环膜过滤器400，其中液体回流管184的横截面的几何形状不影响本发明的功能，因此包括而不限于圆形、椭圆形、三角形和梯形。
参见图9至图16，本发明第五至第七中气提内循环膜过滤器，与本发明第一至第四中气提内循环膜过滤器的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述，不同的是毛细管的底端111被封闭。
参见图9、图10，本发明第五种气提内循环膜过滤器500的基本构造与本发明第一种气提内循环膜过滤器100的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第五种气提内循环膜过滤器500与本发明第一种气提内循环膜过滤器100的不同在于运行方式由内压式变为外压，毛细管的底端111被封闭，气液排放管310与液体回流管180连通；液体回流管上接近上浇筑层140A底部开有至少一个气液流通孔311；下浇筑层设有多个气液通道220；产液管121设置在上汲液腔120上。
参见图11-13，本发明第六种气提内循环膜过滤器600的基本构造与本发明第五种气提内循环膜过滤器500的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第六种气提内循环膜过滤器600与本发明第五种气提内循环膜过滤器500的不同在于还包括一浇筑桶；多根毛细管膜110被浇筑在一浇筑桶182之内，浇筑桶182外径小于外壳150的内径5-20毫米，浇筑桶182的上部接近上浇筑层140B下部有至少一个液体回流孔185；液体回流通道是浇筑桶182与外壳150之间形成的液体流道183；其中曝气装置211是“中心型曝气装置”即曝气装置的中心部位有气体曝出；中心型曝气装置211的外径小于浇筑桶182的内径0-20毫米，浇筑桶182的顶端与毛细管膜顶端112相同，底端长于毛细管膜的底端111，在曝气装置211横向中心线上下0-150毫米，曝气装置向液体回流通道183以外区域曝气。
参见图14-16，本发明第七种气提内循环膜过滤器700的基本构造与本发明第六种气提内循环膜过滤器600的基本构造相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第七种气提内循环膜过滤器700与本发明第六种气提内循环膜过滤器600的不同在于还包括至少一根液体回流管186，不包括浇筑桶；多根毛细管膜110、多根液体回流管186和膜过滤器外壳被上下浇筑层140B和140A浇筑在一起，液体回流通道是至少一个液体回流管186，液体回流管186位于膜过滤器外壳150内壁的周围；中心型曝气装置211的曝气半径小于等于液体回流管185靠近膜过滤器纵向中心的外壁与膜过滤器纵向中心的距离0-15毫米，液体回流管186的顶端与毛细管膜顶端112相同，底端长于毛细管膜的底端111，位于曝气装置211横向中心线上下0-150毫米，曝气装置向液体回流通道183以外区域曝气。
本发明第七种气提内循环膜过滤器700，其中液体回流管186的横截面的几何形状不影响本发明的功能，因此包括而不限于圆形、椭圆形、三角形和梯形。
参见图1-8，本发明第一至第四种气提内循环膜过滤器100，200，300和400是一种内压式膜过滤器，即被过滤液体由毛细管膜的内部透过毛细管壁到达毛细管外部实现过滤过程。使用本发明第一至第四种气提内循环膜过滤器100，200，300和400时被过滤液体由供液泵(图中未示)供入进液管161，并连续或间断地通过进气管162向膜过滤器内曝入空气。在压力作用下液体由内向外透过毛细管膜表面进入上下两个浇筑层140B和140A及外壳150之间的膜过滤器内腔，由产液管121或114产出，浓液及曝入的气体由毛细管膜内腔向上流进入上汲液腔120，其中气体及少部分液体上行经气液外排管310或311排出，而大部分液体在气提作用下经液体回流通道180、181、183或184返回下汲液腔160实现液体的循环。毛细管膜表面除气体擦洗外还获得了大量气提液体流的冲刷，因而膜表面的抗污染能力大大得到加强。同时膜过滤器内液体的压力可以通过安装在气液排放管310或311的阀门(图中未示)控制。只要使进入膜过滤器的气压保证曝气装置210或211正常曝气，就可以保证气提循环流对膜表面的冲刷效果。这一技术即可以保证膜过滤器内部的压力，又能保证通过气提效应实现在膜表面有很高的液体线流速，因而使得低耗能外压式MBR成为可能。
参见图9-16，本发明第五至第七种气提内循环膜过滤器500，600和700使用方法与本发明第一至第四种气提内循环膜过滤器100，200，300和400基本相同，相同的部分用相同的标号表示，且不再进行重复描述。本发明第五至第七种气提内循环膜过滤器500，600和700使用方法与本发明第一至第四种气提内循环膜过滤器100，200，300和400使用方法的不同在于本发明第五至第七种气提内循环膜过滤器500，600和700是外压式膜过滤器，即被过滤液体在压力作用下由外向内透过毛细管膜表面进入上积液腔120并由产液管121产出。
实施例
实施例1：如图7所示，内压气提内循环膜过滤器，外壳150外径为250mm，毛细管110内径1.2mm、外径1.8mm，毛细管110长度1.5m，毛细管数量6300根。液体回流通道184是6根内径为20mm的塑料管，曝气装置211是一个橡胶微孔曝气头。该膜过滤器用于膜生物反应器。被处理水是生活污水，COD含量200-500mg/L，生化也污泥含量3000-4500mg/L。
给水压力0.15MPa，产水压力0MPa，曝气量为200L/min；反洗周期60分钟，反洗流量6m3/hr.，反洗时间1分钟。每运行24小时一次化学加强反洗，化学加强反洗使用200mg/L次氯酸钠溶液，化学加强反洗流量6，化学加强反洗反洗时间1分钟，浸泡3分钟。
系统恒压运行168小时，产水流量波动范围1.00-1.33m3/hr.。
对比例1：对比例1取消了液体回流通道184和曝气装置211其它设置和运行参数与实施例1相同。系统恒压运行168小时，产水流量波动范围0.12-1.33m3/hr.。
实施例2
如图14所示，外压气提内循环膜过滤器，膜过滤器外壳150外径为250mm，毛细管110内径1.2mm、外径1.8mm，毛细管110长度1.5m，毛细管数量5800根。液体回流通道186是6根内径为20mm的塑料管，曝气装置211是一个橡胶微孔曝气头。该膜过滤器用于膜生物反应器。被处理水是生活污水，COD含量200-500mg/L，生化也污泥含量3000-4500mg/L。
给水压力0.15MPa，产水压力0MPa，曝气量为200L/min；反洗周期60分钟，反洗流量6m3/hr.，反洗时间1分钟。每运行24小时一次化学加强反洗，化学加强反洗使用200mg/L次氯酸钠溶液，化学加强反洗流量6，化学加强反洗反洗时间1分钟，浸泡3分钟。
系统恒压运行168小时，产水流量波动范围0.68-1.22m3/hr.。
对比例2：对比例2取消了液体回流通道186和曝气装置211，其它设置和运行参数与实施例2相同。系统恒压运行168小时，产水流量波动范围0.23-1.33m3/hr.。
Claims (11)
1.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管，一个液体回流通道，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端和底端与顶端汲液腔和底端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；其中外壳壁上具有至少一个产液管，下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；其中曝气装置中心部位没有气体曝出；其中液体回流通道是一位于膜过滤器纵向中心的液体回流管，液体回流管上端与上汲液腔连通，下端伸至曝气装置不曝气中心上方距曝气装置中心10-100毫米处以保证曝气装置曝出的气体不会进入液体回流管。
2.根据权利要求1所述的气提内循环膜过滤器，其特征在于，所述曝气装置是至少一组曝气管。
3.根据权利要求1所述的气提内循环膜过滤器，其特征在于，所述曝气装置是至少一个曝气头。
4.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端和底端与顶端汲液腔和底端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；其中曝气装置中心部位没有气体曝出；还包括至少一根液体回流管；产液管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心产液管相连，中心产液管在上下浇筑层之间有多个孔使产液管与膜过滤器内腔连通，中心产液管底部被封闭；气液外排管位于上汲液腔一侧；多个液体回流管位于中心产液管周围，液体回流管上端与上汲液腔相连通，下端伸至曝气装置不曝气的中心部位的正上方10-100毫米处，以保证曝气装置不向液体回流通道中曝气。
5.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端和底端与顶端汲液腔和底端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；产液管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心产液管相连，中心产液管在上下浇筑层之间有多个孔使产液管与膜过滤器内腔连通，中心产液管底部被封闭；气液排放管位于上汲液腔一侧；下汲液腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；还包括一浇筑桶；多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜被浇筑在一浇筑桶之内，浇筑桶外径小于上述外壳的内经5-20毫米，浇筑桶与外壳之间形成的液体流道构成液体回流通道；其中曝气装置是中心型曝气装置，即曝气装置的中心部位有气体曝出；中心型曝气装置的外径小于浇筑桶内径0-20毫米，浇筑桶的顶端与中空纤维膜或毛细管膜或管式膜顶端相同，底端长于中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底端，位于曝气装置横向中心线上下0-150毫米之内，以保证曝气装置不向液体回流通道中曝气。
6.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端和底端与顶端汲液腔和底端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；产液管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心产液管相连，中心产液管在上下浇筑层之间有多个孔使产液管与膜过滤器内腔连通，中心产液管底部被封闭；气液排放管位于上汲液腔一侧；下汲液腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；液体回流通道是至少一根液体回流管，多根液体回流管位于膜过滤器外壳内壁的周围；曝气装置是中心型曝气装置，即曝气装置的中心部位有气体曝出；其曝气半径小于液体回流管靠近膜过滤器纵向中心的外壁与膜过滤器纵向中心的距离0-15毫米，液体回流管的顶端与中空纤维膜或毛细管膜或管式膜顶端相同，底端长于中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底端，在曝气装置横向中心线上下0-150毫米之内以保证曝气装置不向液体回流管中曝气。
7.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一液体回流通道，一个曝气装置，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端与顶端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲液腔内与进气管相连接；其中曝气装置中心部位没有气体曝出；其中液体回流通道是一位于膜过滤器纵向中心的液体回流管，液体回流管下端伸至曝气装置不曝气中心上方距曝气装置中心10-100毫米处以保证曝气装置曝出的气体不会进入液体回流管，气液外排管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的液体回流管连通；液体回流管上接近上浇筑层底部开有至少一个气液流通孔；毛细管的底端被封闭，下浇筑层设有多个气液通道；产液管设置在上汲液腔一侧。
8.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端与顶端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；气液外排管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心气液管相连，中心气液管底端封闭，中心气液管上部接近上浇筑层下部有至少一个气液进入孔；下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲水腔内与进气管连接；中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底部被封闭，下浇筑层设有多个气液通道；产水管设置在上汲液腔一侧；还包括一浇筑桶；多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜被浇筑在一浇筑桶之内，浇筑桶外径小于外壳的内径5-20毫米，浇筑桶的上部接近上浇筑层下部有至少一个液体回流孔；液体回流通道是浇筑桶与外壳之间形成的液体流道；其中曝气装置是中心型曝气装置，即曝气装置的中心部位有气体曝出；中心型曝气装置的外径小于浇筑桶的内径0-20毫米，浇筑桶的顶端与中空纤维膜或毛细管膜或管式膜顶端相同，底端长于中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底端，在曝气装置横向中心线上下0-150毫米之内以保证曝气装置不向液体回流通道中曝气。
9.一种气提内循环膜过滤器，其特征在于，包括多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜，上下两个汲液腔，一外壳，一个曝气装置，至少一个位于上汲液腔顶端的气液外排管，上下两个浇筑层；其中多根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的顶端和底端分别被上下两个浇筑层封装在一起，每根中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的管腔通过顶端与顶端汲液腔连通；其中外壳通过卡箍与上下汲液腔相连接；气液外排管被设置在膜过滤器的顶端并与设在膜过滤器纵向中心的中心气液管相连，中心气液管底端封闭，中心气液管上部接近上浇筑层下部有至少一个气液进入孔；下汲水腔上设有至少一个进液管和至少一个进气管；其中曝气装置设于下汲水腔内与进气管连接；中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底部被封闭，下浇筑层设有多个气液通道；产水管设置在上汲液腔一侧；还包括多根液体回流管，多根液体回流管和膜过滤器外壳被上下浇筑层浇筑在一起，液体回流管位于膜过滤器外壳内壁的周围；其中曝气装置是中心型曝气装置，即曝气装置的中心部位有气体曝出；中心型曝气装置的曝气半径小于等于液体回流管靠近膜过滤器纵向中心的外壁与膜过滤器纵向中心的距离0-15毫米，液体回流管的顶端与中空纤维膜或毛细管膜或管式膜顶端相同，底端长于中空纤维膜或毛细管膜或管式膜的底端，位于曝气装置横向中心线上下0-150毫米之内以保证曝气装置不向液体回流通道中曝气。
10.根据权利要求4、6或9所述的气提内循环膜过滤器，其特征在于，液体回流管横截面的几何形状是圆形、椭圆形、三角形或梯形中的一种。
11.一种利用权利要求1、4、5、6、7、8或9所述的气提内循环膜过滤器进行的气提内循环液体膜过滤方法，其特征在于，所述的气提内循环膜过滤器的液体回流通道和曝气装置的设置方式是保证曝气装置不向液体回流通道中曝气；由于气提效应，被过滤液体在曝气空间形成液体的向上流，在非曝气空间液体回流形成向下流，因而实现膜过滤器内部以气提为推动力的液体循环；其特征还在于将被过滤液体经供液泵供入膜过滤器；连续或间断地向膜过滤器内曝入空气；在压力作用下液体透过中空纤维膜或毛细管膜或管式膜表面由产液管产出，部分浓液及曝入的气体向上流经气液外排管排出，而大部分液体在气提作用下经液体回流通道返回下汲液腔实现液体的循环。
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