CN101830555B - 一种射流曝气装置及其射流曝气方法 - Google Patents

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Abstract

一种射流曝气装置，包括射流曝气机和布气水管。射流曝气机包括安装于膜生物反应器的液面以下的泵体、进气口位于液面以上的进气管，以及射流管，泵体位于膜生物反应器的中空纤维膜组件之间或一侧。一种射流曝气方法，依次有以下步骤：将膜生物反应器膜区的活性污泥与废水引进射流曝气机泵体形成高速泥水混合物流，在射流管中形成负压；空气在负压作用下吸入射流管，与泥水混合物混合成含微生物的气液固混合物；由引流管导向下方设有在中空纤维膜组件下面均匀分布曝气孔的小支管喷出，对中空纤维膜组件的冲刷。比鼓风曝气氧转移率提高35％。冲刷过程有气的扰动和泥水混合的搅动。且安装便捷，可以直接安装在膜生物反应区，设备集成度高，噪声小。

Description

一种射流曝气装置及其射流曝气方法
技术领域
本发明涉及水处理，尤其是涉及一种射流曝气装置及其射流曝气方法。
背景技术
高效、合理的曝气系统是控制膜生物反应器稳定运行的重要因素。现有膜生物反应器大都采用外置式鼓风机曝气。由于膜生物反应器特殊要求在膜区下端采用鼓风机穿孔曝气。其氧利用率只有6～7％。而且，鼓风机曝气存在能耗高、噪音大、氧气利用率低、集成化程度不高的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是克服鼓风机曝气的上述缺陷，提供一种适用于分散式污水处理与回收利用一体化设备的射流曝气装置。
本发明所要解决的一个技术问题是克服鼓风机曝气的上述缺陷，提供一种适用于分散式污水处理与回收利用一体化设备的射流曝气方法。
本发明的射流曝气装置通过以下技术方案予以实现。
这种射流曝气装置的特点是：
包括内置于膜生物反应器内的射流曝气机和安装在膜生物反应器膜区内的布气水管，所述布气水管通过管道与所述射流曝气机相连。
所述射流曝气机包括安装于膜生物反应器的液面以下的泵体、进气口位于膜生物反应器的液面以上通过球阀控制进气量的进气管，以及喷射口与布气水管的管接头连接垂直向下喷射的射流管，所述泵体位于膜生物反应器的中空纤维膜组件之间或一侧，所述射流管的中间设有固定位置。
射流曝气机抽吸膜生物反应器内的含微生物的气液固混合物由射流管喷出，经过布气水管均匀分布于膜生物反应器的中空纤维膜组件下面对其进行冲刷。既给微生物提供氧，显著提高氧利用率，又在冲刷过程中有气的扰动、活性污泥与水的混合搅动。
本发明的射流曝气装置通过以下进一步的技术方案予以实现。
所述布气水管通过管道与所述射流曝气机相连，是用耐腐蚀管接头与射流曝气机的射流管出口端面相连。
所述射流曝气机固定于膜生物反应器的中空纤维膜组件的独立分割的膜堆之间。
所述射流曝气机进水口低于装置设定的低液位，射流曝气机泵体内的高速液体流产生负压，使空气吸入进风管中与含微生物的气液固混合物在射流管中混合后高速向下喷出。
所述布气水管设有等间隔分布在膜生物反应器的中空纤维膜组件正下方或正下方周围的等长小支管、两端封闭而两侧与所述小支管连接的引流管，以及与射流管连接的管接头。
所述小支管的一端与引流管连通而另一端封闭，且在其下方设有开口向两侧下方与垂直线夹角为±(44°～46°)的两排等间隔分布的曝气孔。
所述曝气孔直径为Φ4～10mm。
所述曝气孔位于膜生物反应器的中空纤维膜组件底端100～500mm。
所述曝气孔等间隔分布的距离为100～300mm。
所述引流管、小支管是耐腐蚀的管道。
本发明的射流曝气方法通过以下技术方案予以实现。
这种射流曝气方法的特点是：
依次有以下步骤：
1)将膜生物反应器膜区的活性污泥与废水引进射流曝气机泵体形成高速泥水混合物流，在射流管中形成负压；
2)空气在负压作用下吸入射流管，与泥水混合物混合成含微生物的气液固混合物；
3)由引流管导向下方设有在中空纤维膜组件下面均匀分布曝气孔的小支管喷出，对中空纤维膜组件的冲刷。
本发明的射流曝气方法通过以下进一步的技术方案予以实现。
所述步骤2)的气水比为(4～15)∶1。
本发明与现有技术对比的有益效果是：
射流曝气机抽吸膜生物反应器内的含微生物的气液固三相混合物通过射流管喷出，显著提高氧气与微生物的接触时间，使氧与水充分混合，明显提高供氧效果，比鼓风曝气氧转移率提高35％。对中空纤维膜组件的冲刷过程既有气的扰动，又有活性污泥与水的混合搅动，可以有效防止中空纤维膜组件的污染；且射流曝气机安装便捷，可以直接安装在膜生物反应区，设备集成度高，噪声小，还减少设备占地面积。
附图说明
图1是本发明具体实施方式一安装于两组膜之间的曝气设备正视结构简图；
图2是图1的相应俯视结构简图；
图3是本发明具体实施方式二安装于两组膜一侧的曝气设备正视结构简图；
图4是图3的相应俯视结构简图。
具体实施方式
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式一
如图1、2所示的一种适用于分散式污水处理与回收利用一体化设备的射流曝气装置，包括内置于膜生物反应器内的射流曝气机和安装在膜生物反应器膜区内的布气水管。布气水管通过耐腐蚀管接头5与射流曝气机的射流管出口端面相连。射流曝气机固定于膜生物反应器的中空纤维膜组件8的独立分割的膜堆之间。
射流曝气机包括安装于膜生物反应器的液面以下的泵体2、进气口3位于膜生物反应器的液面以上通过球阀控制进气量的进气管，以及喷射口与布气水管的管接头5连接垂直向下喷射的射流管4，射流曝气机的泵体2位于膜生物反应器的中空纤维膜组件8之间，射流管的中间设有固定位置。射流曝气机进水口1低于装置设定的低液位，射流曝气机泵体内的高速液体流产生负压，使空气吸入进风管中与含微生物的气液固混合物在射流管中混合后高速向下喷出。
布气水管设有等间隔分布在膜生物反应器的中空纤维膜组件8正下方或正下方周围的等长耐腐蚀的小支管7、两端封闭而两侧与小支管7连接的耐腐蚀的引流管6，以及与射流曝气机的射流管出口端面相连接的耐腐蚀管接头5。小支管7的一端与引流管6连通而另一端封闭，且在其下方设有开口向两侧下方与垂直线夹角为±45°的两排等间隔分布的曝气孔，曝气孔直径为Φ6mm，位于膜生物反应器的中空纤维膜组件8底端300mm，等间隔分布的距离为200mm。
本具体实施方式防止中空纤维膜组件污染的射流曝气方法依次有以下步骤：
1)将膜生物反应器膜区的活性污泥与废水通过射流曝气机进水口1进入射流曝气机泵体2，上述泥水混合物经射流曝气机泵体2形成高速泥水混合物流，在射流管4中形成负压；
2)空气在负压作用下由射流曝气机进气管3吸入与引流管6连接的射流管4，与泥水混合物混合成含微生物的气液固混合物；
3)含微生物的气液固混合物由引流管6导向下方设有在中空纤维膜组件8下面均匀分布曝气孔的小支管7喷出，对中空纤维膜组件的冲刷。
按照设定的气水比10比1，在日处理量为50t/d的分散式生活污水处理与回用设备中按照射流曝气机设置在中空纤维膜组件8之间的安装方式，以进水化学需氧量CODcr为250mg/L的生活污水为进水水源，本具体实施方式与现有的鼓风曝气方式对比，膜生物反应器的运行数据如下表所示：
  项目   射流曝气   鼓风曝气
  出水CODcr(毫克/升)   20   30
  电耗成本(元/吨)   0.15   0.3
  出水水通量(m3/m2·d)   0.24   0.20
  膜清洗周期(月)   3   2.5
具体实施方式二
如图3、4所示的另一种适用于分散式污水处理与回收利用一体化设备的射流曝气装置，与具体实施方式一的结构、性能效果基本相同。区别是：射流曝气机的泵体2位于中空纤维膜组件8的一侧。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，则应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的保护范围。

Claims (7)

1.一种射流曝气装置，其特征在于：
包括内置于膜生物反应器内的射流曝气机和安装在膜生物反应器膜区内的布气水管，所述布气水管通过管道与所述射流曝气机相连；
所述射流曝气机包括安装于膜生物反应器的液面以下的泵体、进气口位于膜生物反应器的液面以上通过球阀控制进气量的进气管，以及喷射口与布气水管的管接头连接垂直向下喷射的射流管，所述泵体位于膜生物反应器的中空纤维膜组件之间或一侧，所述射流管的中间设有固定位置。
2.根据权利要求1所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述射流曝气机固定于膜生物反应器的中空纤维膜组件的独立分割的膜堆之间。
3.根据权利要求2所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述射流曝气机进水口低于装置设定的低液位。
4.根据权利要求3所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述布气水管设有等间隔分布在膜生物反应器的中空纤维膜组件正下方或正下方周围的等长小支管、两端封闭而两侧与所述小支管连接的引流管，以及与射流管连接的管接头。
5.根据权利要求4所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述小支管的一端与引流管连通而另一端封闭，且在其下方设有开口向两侧下方与垂直线夹角为±(44°～46°)的两排等间隔分布的曝气孔。
6.根据权利要求5所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述曝气孔直径为Φ4～10mm。
7.根据权利要求6所述的射流曝气装置，其特征在于：
所述曝气孔位于膜生物反应器的中空纤维膜组件底端100～500mm，等间隔分布的距离为100～300mm。
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