CN215208677U

CN215208677U - 水处理装置

Info

Publication number: CN215208677U
Application number: CN202120544115.2U
Authority: CN
Inventors: 吕宾; 王洪声; 尹雅芳; 安龙; 蒋玮
Original assignee: Memsino Membrane Technology Beijing Co ltd; Poten Environment Group Co Ltd
Current assignee: Jiangxi Ganfu Plain Water Conservancy Project Administration (jiangxi Irrigation Test Center Station); Memsino Membrane Technology Beijing Co ltd; Poten Environment Group Co Ltd
Priority date: 2021-03-15
Filing date: 2021-03-15
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2031-03-15

Abstract

本实用新型涉及水处理领域，具体公开了一种水处理装置，包括：膜组件，包括多根膜丝以及与所述膜丝的两端分别连接的膜壳；框架，包括框体、于所述框体顶部的相对两侧设置的膜壳安装管、于所述框体设置的膜丝导向管，所述膜壳安装管与所述膜壳活接，所述膜丝导向管用于引导所述膜丝呈V字形或波浪形布置；曝气管组件，设置在所述框体的底部。通过设置膜丝导向管，使得所述膜丝呈V字形或波浪形布置，这样一来，膜丝与待处理水体水平流动方向能够形成夹角，使膜丝为错流，获得较大的扩散系数和较高的氧传递速率，满足好氧微生物的需氧量。

Description

水处理装置

技术领域

本实用新型涉及水处理设备领域，具体公开了一种水处理装置。

背景技术

目前水环境的问题逐渐凸显，淡水资源短缺，河湖水体污染严重。尤其是黑臭水体更是在我国地级及以上城市中广泛存在，已成为制约我国社会经济发展和影响我国城市形象和生态安全的重大环境问题。由于缺氧是导致水体黑臭的一个主要原因，通过各种曝气技术对水体增氧，便成为改善黑臭水体水质状况的关键。膜曝气生物反应器(membraneaeration biofilm reactor，以下简称MABR)是利用透气膜进行曝气供氧的一种污水生物处理新工艺，作为一种新型曝气增氧技术，被广泛应用于河湖水体治理、城市生活污水处理及农村污水治理，具有氧利用率高、无泡曝气、异向传质、同步硝化反硝化等特点。

目前常用的MABR膜元件主要形式为帘式膜，在实际应用中存在一些问题，帘式膜通常平铺于待处理水体中，常用的低压无泡膜曝气技术特点导致受处理水体氧传递效果较差，在水位比较深的水体中，水中的溶解氧分布不均，进而影响水体的处理效果，在水流速度相对较低或近乎为零的河湖水体中表现的更为明显。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此，本实用新型提出一种水处理装置，解决上述至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种水处理装置，包括：

膜组件，包括多根膜丝以及与所述膜丝的两端分别连接的膜壳；

框架，包括框体、于所述框体顶部的相对两侧设置的膜壳安装管、于所述框体设置的膜丝导向管，所述膜壳安装管与所述膜壳活接，所述膜丝导向管用于引导所述膜丝呈V字形或波浪形布置；

曝气管组件，设置在所述框体的底部。

另外，根据本实用新型上述水处理装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述膜丝导向管包括于所述框体的中部设置的一根中部膜丝导向管；或所述膜丝导向管包括于所述框体的顶部设置的至少一根顶部膜丝导向管以及于所述框体的中部设置的至少两根中部膜丝导向管，所述顶部膜丝导向管位于两个所述中部膜丝导向管之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述中部膜丝导向管为两根，所述顶部膜丝导向管为一根。

根据本实用新型的一个实施例，所述框架为方形框架，所述框架包括四根竖管、两根与竖管的顶部垂直连接的顶部横向管、两根与竖管的顶部垂直连接的顶部纵向管、两根与竖管的中部垂直连接的中部横向管、两根与竖管的底部垂直连接的底部纵向管，所述中部膜丝导向管的两端分别与两根所述中部横向管垂直连接，所述顶部膜丝导向管的两端分别与两根所述顶部横向管垂直连接，两根所述顶部横向管之间垂直连接有两根膜壳安装管。

根据本实用新型的一个实施例，所述曝气管组件包括彼此间隔且平行设置的多根曝气管，每根曝气管朝向所述框架的顶部一侧开设有多组曝气孔，所述曝气管的两端分别与所述底部纵向管垂直连接，所述中部膜丝导向管位于两组曝气孔之间。

根据本实用新型的一个实施例，相邻的两组曝气孔均朝外倾斜设置，所述曝气孔的中心线与水平面的夹角与所述膜丝与水平面的夹角相等。

根据本实用新型的一个实施例，其中一根所述顶部纵向管作为供气管路，另外一根所述顶部纵向管作为尾气管路，其中，所述供气管路上设置有进气口以及进气口调节阀门，所述尾气管路上设置有排气口以尾气调节阀门。

根据本实用新型的一个实施例，其中一根所述顶部横向管作为供气支管，所述供气支管一端将所述供气管路与其中一个所述膜壳连通，所述供气支管另一端将所述尾气管路与另外一个所述膜壳连通。

根据本实用新型的一个实施例，靠近所述尾气管路的一根竖管作为尾气支管，所述尾气支管与所述尾气管路连通，所述尾气支管上设置有尾气支管调节阀门，所述尾气支管通过所述底部纵向管与所述曝气管连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述膜丝与水平面之间的夹角为70°

～90°，所述膜丝的接触角为85°～145°。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

通过设置膜丝导向管，使得所述膜丝呈V字形或波浪形布置，这样一来，膜丝与待处理水体水平流动方向能够形成夹角，使膜丝为错流，获得较大的扩散系数和较高的氧传递速率，满足好氧微生物的需氧量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例中水处理装置的俯视图；

图2为本实用新型实施例中水处理装置的侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、元件、部件、和/或它们的组合。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“底”、“前”、“上”、“倾斜”、“下”、“顶”、“内”、“水平”、“外”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中机构的不同方位。例如，如果在图中的机构翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。

参照图1-2所示，本实用新型的一些实施例提供了一种具有高效增氧效果的MABR水处理装置100，该水处理装置100包括框架、曝气管组件以及膜组件，其中，所述膜组件为中空纤维帘式膜组件，所述膜组件安装在框架的顶部，曝气管组件安装在框架的底部，具体地，膜组件包括多根膜丝10以及与膜丝10的两端分别连接的膜壳11，框架包括框体、于框体顶部的相对两侧设置的膜壳安装管12、于框体设置的膜丝导向管，膜壳安装管12与膜壳11连接，膜丝导向管用于引导膜丝10呈V字形或波浪形布置。

通过设置膜丝导向管，使得所述膜丝呈V字形或波浪形布置，这样一来，膜丝与待处理水体水平流动方向能够形成夹角，这样可将常用的平行流改为错流，可使膜丝10获得较大的扩散系数，因此膜丝10可获得较高的氧传递速率，保证了足够的氧气能够快速的传递到水体中，满足好氧微生物的需氧量。膜丝10内压力沿着水深方向上差异比较明显，进而影响溶解氧的分布及传递，值得一提的是，膜丝10在水深方向上的距离在100mm～500mm之间为宜。

值得一提的是，膜丝导向管可以为于框体的中部设置的一根中部膜丝导向管13，这样膜丝10穿过中部膜丝导向管13的管底壁，进而在中部膜丝导向管13的引导下呈V字形布置。

需要说明的是，在本实施例中，膜丝导向管包括于框体的顶部设置的至少一根顶部膜丝导向管14以及于框体的中部设置的至少两根中部膜丝导向管15，顶部膜丝导向管14位于两个中部膜丝导向管13之间，这样膜丝10穿过中部膜丝导向管13的管底壁，再穿过顶部膜丝导向管14的管顶壁，最后穿过另一个中部膜丝导向管13的管底壁，从而实现膜丝10呈波浪形布置。

进一步地，继续参照图1-2，框架为方形框架，框架包括四根竖管16、两根与竖管16的顶部垂直连接的顶部横向管17、两根与竖管16的顶部垂直连接的顶部纵向管18、两根与竖管16的中部垂直连接的中部横向管19、两根与竖管16的底部垂直连接的底部纵向管20，中部膜丝导向管15的两端分别与两根中部横向管19垂直连接，顶部膜丝导向管14的两端分别与两根顶部横向管17垂直连接，两根顶部横向管17之间垂直连接有两根膜壳安装管12。

继续参照图1-2，其中一根顶部纵向管18作为供气管路，另外一根顶部纵向管作为尾气管路，其中，供气管路上设置有进气口21以及进气口调节阀门22，尾气管路上设置有排气口23以尾气调节阀门24。其中一根顶部横向管17作为供气支管，供气支管一端将供气管路与其中一个膜壳11连通，供气支管另一端将尾气管路与另外一个膜壳11连通。

曝气管组件包括彼此间隔且平行设置的多根曝气管25，每根曝气管25朝向框架的顶部一侧开设有多组曝气孔250，曝气管25的两端分别与底部纵向管20垂直连接，中部膜丝导向管15位于两组曝气孔250之间。

在本实施例中，靠近尾气管路的一根竖管16作为尾气支管，尾气支管与尾气管路连通，尾气支管上设置有尾气支管调节阀门26，尾气支管通过底部纵向管20与曝气管25连通。

具体地，待处理水体需要的氧气由进气口21源源不断的进行补充，进气口调节阀门22可以方便调节进入气体的流量，所述供气管路上有若干个供气支管，每个供气支管连接一片膜组件，所需氧气由膜组件一端进入，在另一端进入尾气管路由排气口23排出，尾气调节阀门24方便调节尾气排放量。

进一步地，膜组件的尾气排入尾气管路中，由排气口23排出。在进入尾气管路前设有尾气支管调节阀门26和尾气支管，在水流速度相对较低或近乎为零的水体中,打开尾气支管调节阀门26，使一部分或全部尾气进入尾气支管，由尾气支管流入曝气管25，进而从曝气孔14射出。

需要说明的是，为了方便安装和拆卸，膜壳安装管12与膜壳11活接。

继续参照图2，相邻的两组曝气孔250均朝外倾斜设置。具体地，曝气孔250与水体的水平流动方向成一定夹角，且夹角和膜丝10与水体的水平流动方向的夹角一致，这样曝气孔250产生的气体与水体产生水气两相流动，具有搅动扩散的作用，可显著提高氧的传递效率，并且也可显著提高水体中溶解氧分布的均匀性。

在本实施例中，膜丝10与水体的水平流动方向之间的夹角为70°～90°，膜丝10为中空纤维疏水膜丝，膜丝的材质为聚丙烯、聚偏氟乙烯或其它含氟类微孔膜，此类膜丝10有很好的疏水性，膜丝10的接触角在85°到145°之间，可以保持膜丝10长时间浸泡在水里不被浸润，以便持续提供待处理水体所需要的气体。

需要说明的是，任何一种膜丝10在水中都有一定的曝气压，低压无泡曝气的工作压力要小于曝气压，才可为待处理水体提供相对较高的氧气，此时可通过调节进气口调节阀门22和尾气调节阀门24来满足工作压力。

与现有技术相比，该水处理装置结构简单、布局合理、膜丝的排布方式及尾气的处理均可显著提高在待处理水体中溶解氧的分布均匀性及传递，具有高效的氧传递效率，对水流速度相对较低或近乎为零的黑臭水体处理效果明显。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种水处理装置，其特征在于，包括：

曝气管组件，设置在所述框体的底部。

2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，所述膜丝导向管包括于所述框体的中部设置的一根中部膜丝导向管；或所述膜丝导向管包括于所述框体的顶部设置的至少一根顶部膜丝导向管以及于所述框体的中部设置的至少两根中部膜丝导向管，所述顶部膜丝导向管位于两个所述中部膜丝导向管之间。

3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，所述中部膜丝导向管为两根，所述顶部膜丝导向管为一根。

4.根据权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，所述框架为方形框架，所述框架包括四根竖管、两根与竖管的顶部垂直连接的顶部横向管、两根与竖管的顶部垂直连接的顶部纵向管、两根与竖管的中部垂直连接的中部横向管、两根与竖管的底部垂直连接的底部纵向管，所述中部膜丝导向管的两端分别与两根所述中部横向管垂直连接，所述顶部膜丝导向管的两端分别与两根所述顶部横向管垂直连接，两根所述顶部横向管之间垂直连接有两根膜壳安装管。

5.根据权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，所述曝气管组件包括彼此间隔且平行设置的多根曝气管，每根曝气管朝向所述框架的顶部一侧开设有多组曝气孔，所述曝气管的两端分别与所述底部纵向管垂直连接，所述中部膜丝导向管位于两组曝气孔之间。

6.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于，相邻的两组曝气孔均朝外倾斜设置，所述曝气孔的中心线与水平面的夹角与所述膜丝与水平面的夹角相等。

7.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于，其中一根所述顶部纵向管作为供气管路，另外一根所述顶部纵向管作为尾气管路，其中，所述供气管路上设置有进气口以及进气口调节阀门，所述尾气管路上设置有排气口以尾气调节阀门。

8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，其中一根所述顶部横向管作为供气支管，所述供气支管一端将所述供气管路与其中一个所述膜壳连通，所述供气支管另一端将所述尾气管路与另外一个所述膜壳连通。

9.根据权利要求8所述的水处理装置，其特征在于，靠近所述尾气管路的一根竖管作为尾气支管，所述尾气支管与所述尾气管路连通，所述尾气支管上设置有尾气支管调节阀门，所述尾气支管通过所述底部纵向管与所述曝气管连通。

10.根据权利要求1-9任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述膜丝与水平面之间的夹角为70°～90°，所述膜丝的接触角为85°～145°。