CN102989317A - 均匀曝气的内压管式膜过滤装置 - Google Patents

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一种均匀曝气的内压管式膜过滤装置，属于膜分离、液体分离和水处理技术领域，特别涉及一种利用气提对管式膜表面冲洗的膜过滤装置。该种膜过滤装置适用于液体过滤和独立式膜生物反应器(MBR)，该均匀曝气的内压管式膜过滤装置特征在于所述每根管式膜底部下浇筑层以下均连接一个气液混合管，所述气液混合管上设有至少一个气体分配槽，所述气液分配槽高度明显大于宽度，位于所述气液混合管轴向中部并穿透所述气液混合管。均匀爆气的内压管式膜过滤装置的有益效果是气体经过每根管式膜底部设置的气液混合管对气体进行分配，使得每根管式膜内部曝气量相对均匀，因此可以利用气提冲洗和液体气提循环流对膜进行冲洗，节能效果明显。

Description

均匀曝气的内压管式膜过滤装置
技术领域
本发明属于膜分离和水处理技术领域，特别涉及一种利用气体对管式膜表面冲洗的膜过滤装置。该种膜过滤装置适用于液体过滤和独立式膜生物反应器(MBR)、膜加强生物反应器(MEBR)。 
背景技术
已知技术中中空纤维膜、毛细管膜或管式膜通常组成压力式或浸没式膜过滤装置。其中浸没式膜过滤装置通常被用于过滤杂质较高的液体。浸没式膜过滤装置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大大限制了这一技术的发展。 
压力式膜过滤装置一般适用于过滤杂质较低的液体。已知技术中也有用内压管式膜过滤装置过滤高杂质液体的方法，但是一般需要通过循环泵在膜表面形成很高的流速来避免膜表面的污染。由于高流量的循环泵使得这一技术的耗能过高，影响这一技术的发展。 
为了避免循环泵的使用或减小循环泵的功率，中国专利申请(200710195136.2)揭示了一种利用气提循环实现压力式毛细管膜或管式膜表面气液联合冲洗的方法。对于管式膜而言，膜管直径在4-16mm之间，曝入的气体一般会流向多根管式膜中的几根，当这几根管式膜承担了所有气体的流量时，气体不再流向其他充满液体的膜管。因此，这一技术方案存在膜过滤装置内各个膜管内气体分布不均与的技术问题，实用效果较差。 
发明内容
本发明要解决现有技术中内压管式膜过滤装置需要浓液循环泵，消耗大量能源的技术问题，而利用气体冲刷存在曝气不均匀的技术问题提供一种均匀爆气的内压式管式膜过滤装置。 
本发明均匀爆气的内压管式膜过滤装置包括多根管式膜，一外壳，一上封头，一下封头，将所述上封头和下封头与所述外壳连接的两个卡箍和必要的密封圈。所述下封头上设有进液口和进气口，所述上封头上设有气液出口，所述外壳上设有产液口，其特征在于所述每根管式膜底部下浇筑层以下均连接一 个气液混合管，所述气液混合管上设有至少一个气体分配槽，所述气液分配槽高度明显大于宽度，所述气液分配槽位于所述气液混合管轴向中部并穿透所述气液混合管。 
使用气体对本均匀爆气的内压管式膜过滤装置冲洗时气体通过下封头上设置的进气口进入过滤装置的下封头内，在下浇筑层以下气体分配槽以上部分形成气垫层，随着气体的不断进入，该气垫层逐渐增厚，当该气垫层下部超过气体分配槽最上部时，气体开始进入管式膜，此时进入管式膜的气体流量与进气量不平衡，气垫层将继续增厚，直至供气量与进入各个管式膜的气体总和相同。 
本均匀爆气的内压管式膜过滤装置的有益效果是气体经过每根管式膜底部设置的气液混合管对气体进行分配，使得每根管式膜内部曝气量相对均匀，因此可以利用气提冲洗和液体气提循环流对膜进行冲洗，节能效果明显。 
附图说明
图1是本发明均匀爆气的内压管式膜过滤装置剖面示意图。 
图2是本发明均匀爆气的内压管式膜过滤装置中气液混合管示意图。 
图1、图2中001.均匀爆气的内压管式膜过滤装置，100.过滤膜，200.外壳，210.外壳下封头，220.外壳上封头，230.卡箍，240.进液口，250.进气口，260.气液出口，270.产液口，310.上浇筑层，320.下浇筑层，400.气液混合管，410.气体分配槽，420.气液分界线，430.气垫层。 
具体实施方式
参见图1和图2，本发明均匀爆气的内压管式膜过滤装置(001)包括多根管式膜(100)，一外壳(200)，一上浇筑层(310)，一下浇筑层(320)，一上封头(210)，一下封头(220)，将所述上封头(210)和下封头(220)与所述外壳(200)连接的两个卡箍(230)和必要的密封圈。所述下封头(220)上设有进液口(240)和进气口(250)，所述上封头(210)上设有气液排放口(260)，所述外壳(200)上设有产液口(270)，其特征在于所述每根管式膜(100)底部下浇筑层以下均连接一个气液 混合管(400)，所述气液混合管(400)上设有至少一个气体分配槽(410)，所述气液分配槽(410)高度明显大于宽度，位于所述气液混合管(400)轴向中部并穿透所述气液混合管(400)。 
所述管式膜(100)内径为4-16mm。 
所述气液混合管(400)内径为3-17mm，高度为20-100mm。 
所述气液分配槽(410)可以是任何高度明显大于宽度的几何形状，包括长条形，水滴形和三角形。 
所述气液分配槽(410)高度为5-50mm，宽度为1-5mm。 

Claims (5)

1.一种均匀曝气的内压管式膜过滤装置，包括多根管式膜(100)，一外壳(200)，一上封头(210)，一下封头(220)，将所述上封头(210)和下封头(220)与所述外壳(200)连接的两个卡箍(230)和必要的密封圈。所述下封头(220)上设有进液口(240)和进气口(250)，所述上封头(210)上设有气液排放口(260)，所述外壳(200)上设有产液口(270)，其特征在于所述每根管式膜(100)底部下浇筑层以下均连接一个气液混合管(400)，所述气液混合管(400)上设有至少一个气体分配槽(410)，所述气液分配槽(410)高度明显大于宽度，位于所述气液混合管(400)轴向中部并穿透所述气液混合管(400)。
2.根据权利要求1所述的均匀曝气的内压管式膜过滤装置，其特征在于所述管式膜(100)内径为4-16mm。
3.根据权利要求1所述的均匀曝气的内压管式膜过滤装置，其特征在于所述气液混合管(400)内径为3-17mm，高度为20-100mm。
4.根据权利要求1所述的均匀曝气的内压管式膜过滤装置，其特征在于所述气液分配槽(410)可以是任何高度明显大于宽度的几何形状，包括长条形，水滴形和三角形。
5.根据权利要求1所述的均匀曝气的内压管式膜过滤装置，其特征在于所述气液分配槽(410)高度为5-50mm，宽度为1-5mm。
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