CN105435529B - 一种内曝气膜法水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内曝气膜法水处理设备，属于水处理技术领域。一种内曝气膜法水处理设备，包括依次连接的原水池、原水泵、膜过滤器、反冲洗回路和净水池，所述膜过滤器采用内曝气膜作为水处理部件，所述内曝气膜包括位于横截面外周的外过滤部、位于横截面中部的产水部和位于所述产水部和所述外过滤部之间的曝气过滤部；所述产水部一段封闭，另一端与所述反冲洗回路相连；所述曝气过滤部下端设置有能够产生气泡的曝气装置，所述曝气装置上设有出气孔且通过气管与气泵相连，所述曝气装置与所述气泵之间设置有气体流量计；所述反冲洗回路包括一个反冲洗泵和若干阀门。该水处理设备能够有效抑制液固相过滤体系中膜污染的形成、节约能耗。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种内曝气膜法水处理设备。
背景技术
液固相的水处理涉及范围广泛，沉降、离心、板框过滤等传统处理手段存在能耗高、占地面积大、过滤效率低等缺陷，已不能满足现代工业生产的需要。
近年来出现的膜过滤技术以过滤精度高、能耗低、占地面积小等优势为水处理提供了新的解决方案；膜过滤分为终端过滤和错流过滤两种方式，终端过滤易堵塞膜孔，膜污染严重；错流过滤采用流体本身的剪切力控制滤饼的形成，进而限制了膜污染的进程，但错流过滤方式需要不断给料液提供循环动力，能耗较大，对于浓度大、固含量高的料液，也会出现堵塞膜孔的情况。
发明内容
本发明的目的，是为了解决上述问题，提供一种有效抑制膜污染且节能的内曝气膜法水处理设备。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种内曝气膜法水处理设备，包括依次连接的原水池、原水泵、膜过滤器、反冲洗回路和净水池，所述膜过滤器采用内曝气膜作为水处理部件，所述内曝气膜包括位于横截面外周的外过滤部、位于横截面中部的产水部和位于所述产水部和所述外过滤部之间的曝气过滤部；所述产水部一端封闭，另一端与所述反冲洗回路相连；所述曝气过滤部下端设置有能够产生气泡的曝气装置，所述曝气装置上设有出气孔且通过气管与气泵相连；所述反冲洗回路包括一个反冲洗泵和若干阀门。
本发明所涉及的曝气仅限于在膜管内部的曝气过滤部进行，使得曝气不经过膜管外的料液主体部分，这是因为若在膜过滤器内部进行完全曝气，虽然对膜管内外均有冲刷作用，但这种曝气会搅动膜过滤器内部的料液，使本来趋于沉降的固体颗粒被搅动起来，使得膜表面的固体颗粒浓度增大，反而会加速膜污染的形成，对过滤过程带来不利影响。
而仅在曝气过滤部内部进行曝气，气液两相流动对曝气过滤部的表面起到冲刷作用，限制滤饼的形成，进而控制膜污染，又不会搅动膜过滤器内的料液；由曝气装置带处的料液会带动料液主体在内曝气膜的外部向下流动，对外过滤部的表面起到冲刷作用，限制了滤饼的形成，进一步控制了膜污染。
设备开启时，只需原水泵提供动力即可，节约了能耗。
内曝气膜经长时间使用存在污染后，可开启反冲洗泵进行反吹冲洗。
作为上述技术方案的优选，所述内曝气膜为圆柱形的膜管，所述产水部为位于所述内曝气膜内部中间的圆柱形通道，所述曝气过滤部为设置在所述内曝气膜内部、所述产水部周围的曝气通道。
作为上述技术方案的优选，所述曝气过滤部为对称设置在所述产水部周围的圆柱形曝气通道，所述曝气过滤部的圆柱形曝气通道的截面直径为2-15mm。
曝气过滤部的直径过大，气液两相的剪切作用多存在于曝气过滤部中间的料液中，对曝气过滤部内壁的冲刷作用会减弱；而曝气过滤部的直径过小，其过滤通量又会减弱，稍有滤饼便容易堵塞。
作为上述技术方案的优选，所述曝气装置的轮廓与所述曝气过滤部的截面轮廓相配适，所述曝气装置与所述曝气过滤部之间留有空隙，所述出气孔的水平位置高于所述曝气过滤部的最低水平位置，能够防止气泡扰动料液主体的流动。
作为上述技术方案的优选，所述膜过滤器包括上部的过滤部和下部的沉降部，所述过滤部内包含有单根内曝气膜或多根内曝气膜组成的曝气膜组，所述过滤部的外壳与所述内曝气膜或所述曝气膜组之间的间距小于所述内曝气膜或所述曝气膜组直径的1/4；所述过滤部以锥尖向下的锥形口与所述沉降部相连通。
过滤部与单根内曝气膜或曝气膜组之间的距离缩小，有助于料液对外过滤部的冲刷；过滤部以锥尖向下的锥形口与所述沉降部相连通，使得沉降的颗粒不易返回到过滤部中，影响过滤的进行。
作为上述技术方案的优选，所述沉降部包括上端的返流挡部和位于所述反流挡部下方的沉降腔。
液态物料中的细小颗粒经冲刷流入沉降部后，会有部分返流向上流动，会带出已经团聚的颗粒，不利于沉降的形成，此时返流挡部可以挡住返流向上流动，消耗返流的机械能，使得沉降腔内的沉降尽可能不受返流影响。
作为上述技术方案的优选，所述膜过滤器下端为锥尖朝下的圆锥状，底部设置有卸料阀。
当料液中的固体颗粒沉降到一定程度，便可打开卸料阀将其卸出。
作为上述技术方案的优选，所述曝气装置与所述气泵之间设置有气体流量计,用于调节知晓曝气流量以便及时调节。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
① 本发明所述的一种内曝气膜法水处理设备能够有效控制膜污染的形成；
② 本发明所述的一种内曝气膜法水处理设备能够节约能耗；
③ 本发明所述的一种内曝气膜法水处理设备操作方便，结构简单。
附图说明
图1为实施例1所述一种内曝气膜法水处理设备示意图；
图2为实施例2所述一种内曝气膜法水处理设备的膜过滤器结构示意图；
图3为内曝气膜截面结构示意图；
图中，1-原水池、2-原水泵、3-膜过滤器、31-内曝气膜、311-外过滤部、312-产水部、313-曝气过滤部、32-曝气装置、33-过滤部、34-沉降部、341-返流挡部、342-沉降腔、35-卸料阀、4-反冲洗回路、41-反冲洗泵、5-净水池、6-气泵。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：一种内曝气膜法水处理设备，包括依次连接的原水池1、原水泵2、膜过滤器3、反冲洗回路4和净水池5，所述膜过滤器3采用内曝气膜31作为水处理部件，所述内曝气膜31包括位于横截面外周的外过滤部311、位于横截面中部的产水部312和位于所述产水部312和所述外过滤部311之间的曝气过滤部313；所述产水部312一端封闭，另一端与所述反冲洗回路4相连；所述曝气过滤部313下端设置有能够产生气泡的曝气装置32，所述曝气装置32上设有出气孔且通过气管与气泵6相连，所述气泵6和曝气装置32之间设置有气体流量计；所述反冲洗回路4包括一个反冲洗泵41和若干阀门。
所述内曝气膜31为圆柱形的膜管，所述产水部312为位于所述内曝气膜31内部中间的圆柱形通道，所述曝气过滤部313为设置在所述内曝气膜内部、所述产水部312周围的圆柱形曝气通道，直径为2mm。
所述曝气装置32的轮廓与所述曝气过滤部313的截面轮廓相配适，所述曝气装置23与所述曝气过滤部313之间留有空隙，所述出气孔的水平位置高于所述曝气过滤部313的最低水平位置。
所述膜过滤器3下端为锥尖朝下的圆锥状，底部设置有卸料阀35。
实施例2：一种内曝气膜法水处理设备，包括依次连接的原水池1、原水泵2、膜过滤器3、反冲洗回路4和净水池5，所述膜过滤器3包括上部的过滤部33和下部的沉降部34，所述过滤部33内包含有单根内曝气膜31或多根内曝气膜31组成的曝气膜组；所述过滤部33以锥尖向下的锥形口与所述沉降部34相连通，所述沉降部34包括上端的返流挡部341和位于所述反流挡部341下方的沉降腔342。
所述膜过滤器3采用内曝气膜31作为水处理部件，所述内曝气膜31包括位于横截面外周的外过滤部311、位于横截面中部的产水部312和位于所述产水部312和所述外过滤部311之间的曝气过滤部313；所述产水部312一端封闭，另一端与所述反冲洗回路4相连；所述曝气过滤部313下端设置有能够产生气泡的曝气装置32，所述曝气装置32上设有出气孔且通过气管与气泵6相连，所述气泵6和曝气装置32之间设置有气体流量计；所述反冲洗回路4包括一个反冲洗泵41和若干阀门。
所述内曝气膜31为圆柱形的膜管，所述产水部312为位于所述内曝气膜31内部中间的圆柱形通道，所述曝气过滤部313为设置在所述内曝气膜内部、所述产水部312周围的圆柱形曝气通道，直径为15mm。
所述曝气装置32的轮廓与所述曝气过滤部313的截面轮廓相配适，所述曝气装置23与所述曝气过滤部313之间留有空隙，所述出气孔的水平位置高于所述曝气过滤部313的最低水平位置。
所述膜过滤器3下端为锥尖朝下的圆锥状，底部设置有卸料阀35。
Claims (3)
1.一种内曝气膜法水处理设备，包括依次连接的原水池（1）、原水泵（2）、膜过滤器（3）、反冲洗回路（4）和净水池（5），其特征在于：所述膜过滤器（3）采用内曝气膜（31）作为水处理部件，所述内曝气膜（31）包括位于横截面外周的外过滤部（311）、位于横截面中部的产水部（312）和位于所述产水部（312）和所述外过滤部（311）之间的曝气过滤部（313）；所述产水部（312）一端封闭，另一端与所述反冲洗回路（4）相连；所述曝气过滤部（313）下端设置有能够产生气泡的曝气装置（32），所述曝气装置（32）上设有出气孔且通过气管与气泵（6）相连；所述反冲洗回路（4）包括一个反冲洗泵（41）和若干阀门；所述内曝气膜（31）为圆柱形的膜管，所述产水部（312）为位于所述内曝气膜（31）内部中间的圆柱形通道，所述曝气过滤部（313）为设置在所述内曝气膜内部、所述产水部（312）周围的曝气通道；所述膜过滤器（3）包括上部的过滤部（33）和下部的沉降部（34），所述过滤部（33）内包含有单根内曝气膜（31）或多根内曝气膜（31）组成的曝气膜组，所述过滤部（33）的外壳与所述内曝气膜（31）或所述曝气膜组之间的间距小于所述内曝气膜（31）或所述曝气膜组直径的1/4；所述过滤部（33）以锥尖向下的锥形口与所述沉降部（34）相连通，所述沉降部（34）包括上端的返流挡部（341）和位于所述反流挡部（341）下方的沉降腔（342）；所述曝气过滤部（313）为对称设置在所述产水部（312）周围的圆柱形曝气通道，所述曝气过滤部（313）的圆柱形曝气通道的截面直径为2-15mm；所述膜过滤器（3）下端为锥尖朝下的圆锥状，底部设置有卸料阀（35）。
2.根据权利要求1所述的一种内曝气膜法水处理设备，其特征在于：所述曝气装置（32）的轮廓与所述曝气过滤部（313）的截面轮廓相配适，所述曝气装置（23）与所述曝气过滤部（313）之间留有空隙，所述出气孔的水平位置高于所述曝气过滤部（313）的最低水平位置。
3.根据权利要求1所述的一种内曝气膜法水处理设备，其特征在于：所述气泵（6）和曝气装置（32）之间设置有气体流量计。
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