CN215288150U - 一种曝气管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种曝气管。包括外膜(102)及曝气内管(103)；所述外膜(102)由具有弹性的材料制成，其上设有数个导流口(101)；所述曝气内管(103)的一端密封，曝气内管(103)的另一端与曝气系统的送气管道连接；曝气内管(103)上设有若干曝气内管边侧孔(104)；所述外膜(102)套装于所述曝气内管(103)外侧。当大气泡从曝气内管边侧孔(104)流出后，再经外膜(102)上的导流口排出，导流口处压力降低，外膜依靠弹性回缩，气体再次受阻减少或中断；同时，在风机输送的作用下，空气的压力再次将导流口的外膜撑开，气泡大量流出，形成持续的震荡湍流。

Description

一种曝气管

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种曝气管。

背景技术

从技术角度看，目前，MBR膜工程中主要采用底部曝气内管路，利用曝气内管路上布置的曝气孔来实现曝气。该曝气系统通常情况下需连续运行，不得停止工作，一旦因故停止风机运行，热空气会憋在曝气内管内，时间一长，曝气孔口的污泥会受热干化、堵塞孔口，并进而造成曝气不畅或者气泡不均匀等现象。在 MBR系统中，膜擦洗曝气一般都要采用大气泡的穿孔曝气方式，在系统休息或进行化学清洗时，通常会停止曝气，因此更容易堵塞曝气孔。普通的穿孔曝气方式在膜生物反应器的实际工程应用中经常出现因孔口堵塞导致曝气不畅，从而引起膜污堵，最终影响整个工艺系统的运行环境。为此，开发一种防堵塞MBR膜曝气装置对于实际MBR工程应用具有重要意义。

从经济角度看，通过大气泡冲刷清洗以及气体在外膜及曝气内筒之间因阻力变化形成的湍流，可以对MBR膜表面的污泥产生震荡作用，相比传统单纯的膜擦洗曝气可以减少风机风量，相应降低风机投资和运行费用。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供效果更好的系列方案，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

方案一：

一种曝气管，其特征在于，包括外膜102及曝气内管103；所述外膜102由具有弹性的材料制成，其上设有数个导流口101；

所述曝气内管103的一端密封，曝气内管103的另一端与曝气系统的送气管道连接；曝气内管103上设有若干曝气内管边侧孔104；

所述外膜102套装于所述曝气内管103外侧。

本实用新型进一步技术方案在于，曝气内管边侧孔104沿着曝气内管103 轴线方向开设，所述曝气内管边侧孔104轴线与所述曝气内管103的管壁垂直，开孔区域位于轴线水平面之下的1/3～1/2处。

本实用新型进一步技术方案在于，导流口101的下边缘与外膜102轴线平行，导流口101开设高度为所述外膜102直径的1/3。

本实用新型进一步技术方案在于，外膜102套装于所述曝气内管103外侧，二者间隙介于1mm～3mm，所述导流口101置于所述曝气内管边侧孔104之上。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的外膜102为聚氯乙烯材质。

基于曝气管的自清理方法，其特征在于，利用如上任意一项所述的曝气管，一是曝气内管均匀开设孔径较大的曝气内管边侧孔104，形成较大的气泡，曝气时减少阻力节省风机能耗，而且所形成的大气泡有利于清洗MBR膜表面的污泥层，同时，当大气泡从曝气内管边侧孔104流出后，再经外膜上的倒流口排出，倒流口101处压力降低，所述外膜102依靠弹性回缩，气体因受阻减少或中断；同时，在风机输送的作用下，空气的压力再次将倒流口101处的外膜撑开，大气泡大量流出，如此反复形成持续的震荡湍流，更加有利于MBR膜清洗；当系统停止曝气时，外膜依靠管外水压及弹性与曝气内管紧密结合，防止污泥进入堵塞曝气内管边侧孔104，整体出气均匀，确保形成良好流态和清洗效果，同时会阻止污水混合液倒灌入所述MBR曝气管中。

本实用新型进一步技术方案在于，所述风机可以使离心风机或者容积式风机，经风机输送来的空气在经过弹性外膜时实现了震荡湍流。。

本实用新型进一步技术方案在于，所述的曝气管的终端管路中设置有一个以上的气流传感器，气流传感器能够对终端的曝气情况进行及时反馈。

本实用新型进一步技术方案在于，气流传感器通信连接风机的控制部分，能够实现智能联控。

本实用新型进一步技术方案在于，多个气流传感器反映的基本终端气流情况能够反映在远端中控室中；还包含对多个气流传感器的压力进行均衡化监控的步骤，所述的均衡化步骤，是指当局部气流过小的情况下，进行异常反馈，反馈该处的曝气气流提供情况异常，提示检修。

方案二：

一种MBR平板膜系统的曝气装置，其特征在于，曝气装置包含布管框架4，布管框架4上布置有曝气总管，曝气总管一端与多个曝气管连接，曝气总管另一端与风机的出风管连接；

随后的设置为如下：

多个曝气管1位于布管框架4的中部或者下部或者底部；

多个曝气管1位于布管框架4的框架范围内或者框架范围外。

本实用新型进一步技术方案在于，包含安装在膜组架上的膜组部分，膜组部分由多个水力净化膜组成，膜端支管与各个干管208连接，各个干管208连接集水管205，所述集水管205与所述三通207连接，所述三通207的另外两个连接口分别与出水阀门及反洗阀门连接；所述出水泵进水管203与出水阀门206连接，所述反洗水泵出水管202与反洗阀门204连接。

本实用新型进一步技术方案在于，MBR平板膜组包含多个，多个MBR平板膜组各自分别包含上、中、下膜层组；上、中、下膜层组的集水管分别并联为上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管；上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管各自通过三通207连接出水阀门206和反洗阀门204；一路以上的出水阀门206分别与出水泵进水管203连接，一路以上的反洗阀门204分别与反洗水泵出水管202连接；

由此组成多个所述MBR平板膜层组，多个所述MBR平板膜层组并联组成一个 MBR平板膜的水系统。

多个所述MBR平板膜组的曝气总管并联后，通过曝气阀门A与曝气风机的出风管连接组成MBR平板膜的曝气系统；

本实用新型进一步技术方案在于，反洗水泵出水管202上另外设有三通207，所述三通的另外两个接口分别与反洗阀门204及泡洗药剂投加泵出水管连接。

本实用新型进一步技术方案在于，所述布管框架4上设有增强曝气总管，所述增强曝气总管的一端与曝气管通过三通连接，所述增强曝气总管的另一端与附加曝气风机连接，所述附加曝气风机数量可以为零个以上；

方案三：

一种MBR平板膜系统，其特征在于，包含安装在膜组架上的膜组部分，膜组部分由多个水力净化膜201组成，膜端支管与各个干管208连接，各个干管208 连接集水管205，所述集水管205与所述三通207连接，所述三通207的另外两个连接口分别与出水阀门206及反洗阀门204连接；所述出水泵进水管203与出水阀门206连接，所述反洗水泵出水管202与反洗阀门204连接。

本实用新型进一步技术方案在于，分组排布的时候，布置如下：MBR平板膜组包含多个，多个MBR平板膜组各自分别包含上、中、下膜层组；上、中、下膜层组的集水管分别并联为上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管；上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管各自通过三通 207连接出水阀门206和反洗阀门204；一路以上的出水阀门206分别与出水泵进水管203连接，一路以上的反洗阀门204分别与反洗水泵出水管202连接；

由此组成多个所述MBR平板膜层组，多个所述MBR平板膜层组并联组成一个 MBR平板膜的水系统。

本实用新型进一步技术方案在于，阀门为电动阀门、或是电磁阀门，或是气动阀门中的任意一种或者多种。

本实用新型进一步技术方案在于，反洗水泵出水管202上另外设有三通207，所述三通的另外两个接口分别与反洗阀门204及泡洗药剂投加泵出水管连接。

本实用新型进一步技术方案在于，布管框架4上布置有曝气总管，曝气总管一端与多个曝气管连接，曝气总管另一端通过曝气阀门与曝气风机的出风管连接；

曝气装置随后的设置为如下：

多个曝气管1位于布管框架4的中部或者下部或者底部；

多个曝气管1位于布管框架4的框架范围内或者框架范围外；

多个水力净化膜进行分层分组排布或者不进行分层分组排布；

多个所述MBR平板膜组的曝气总管并联后，通过曝气阀门A与曝气风机的出风管连接组成MBR平板膜的曝气系统。

本实用新型进一步技术方案在于，所述布管框架4上设有增强曝气总管，所述增强曝气总管的一端与曝气管通过三通连接，所述增强曝气总管的另一端与附加曝气风机连接，所述附加曝气风机数量可以为零个以上。

一种MBR平板膜系统的水路反洗方法，其特征在于，利用如上所述的MBR 平板膜的系统中的水系统，在经生化处理后拟需进行泥水分离的所述泥水混合液中，包含如下过程：针对分层分组排布；

初始出水：确认反洗水泵以及全部反洗阀门204处于关闭状态；确认所述出水泵处于开启状态，所述泥水混合液经所述出水泵的作用进入MBR膜过滤，所述过滤出水经由所述膜端支管分别进入MBR膜层组的集水支管内，再经集水管205、干管208收集至所述出水泵进水管203内，最终输送至清水池中；

分层反冲水洗及出水：根据预设时长，关闭上膜层组连接的出水阀门206，停止上膜层组出水；同时，开启所述反洗水泵、开启上膜层组对应的反洗阀门 204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管205、干管208、膜端支管进入膜层组的数个MBR膜内，在反洗水泵水压与上膜层组内数个膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述MBR膜上的污泥与其表面分离；根据预设时长，关闭所述上膜层组对应的反洗阀门204，结束上膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述上膜层组连接的出水阀门206，恢复上膜层组出水过程；关闭中膜层组连接的出水阀门206，停止中膜层组出水；同时，开启中膜层组对应的反洗阀门204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管205、干管208、膜端支管进入中膜层组的数个MBR 膜内，利用反洗水泵水压与上膜层组内数个膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述MBR膜上的污泥与其表面分离，根据预设时长，关闭所述中膜层组对应的反洗阀门204，结束中膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述中膜层组连接的出水阀门206，恢复中膜层组出水过程；关闭下膜层组连接的出水阀门206，停止下膜层组出水；同时，开启下膜层组对应的反洗阀门204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管、干管、膜端支管进入下膜层组的数个MBR膜内，利用反洗水泵水压与上膜层组内数个MBR膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述 MBR膜上的污泥与其表面分离，根据预设时长，关闭所述下膜层组对应的反洗阀门204，结束下膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述下膜层组连接的出水阀门 206，恢复下膜层组出水过程；

还可以包含药剂泡洗过程：通过对水路阀门及反洗水泵、泡洗药剂投加泵的控制，实现药剂泡洗。所述泡洗药剂可以是次氯酸钠、柠檬酸等，根据水质不同来确定或者多种药剂轮流泡洗。

本实用新型进一步技术方案在于，曝气的气泡朝上运动，形成局部微循环，搅动水中的悬浮物被水力净化膜进行净化。包含如下过程：

常规曝气：开启风机，同时开曝气阀门A，空气通过所述曝气风机输送至曝气总管，再经曝气管进入污水混合液中，形成常规曝气过程，所述常规曝气过程持续贯穿于所述MBR平板膜系统运行全过程。

还可以包括增强曝气过程：在反冲水洗过程中，开启曝气阀门B,所述附加风机将空气输送至增强曝气总管内，与曝气风机输送的空气共同进入曝气管，再经曝气支管进入污水混合液中，形成增强曝气过程。

本实用新型进一步技术方案在于，利用如上任意所述的曝气装置的MBR平板膜系统；反冲水洗时间递减是因为不同高度下水压不同；随着水深增加，各MBR 平板膜层组承受的水压不一致；

多个MBR平板膜层组为8个；

1.开启曝气风机，开启所有曝气阀门A，系统处于持续常规曝气中；

2.关闭反洗阀门，关闭反洗水泵；

3.开启出水泵，开启出水阀门；各膜组处于出水状态；

4. 3600s后，开启第一组曝气阀门B；开启泡洗药剂投加泵；

5.与步骤4同步，开启第一组下膜层组反洗阀门、关闭第一组下膜层组出水阀门；由此开启第一组下膜层组药剂泡洗过程，时长1h；在泡洗的同时进行其他膜层组的出水、反冲洗；

6. 60s后，关闭第一组下膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

7.与步骤5同步，开启第一组中膜层组反洗阀门、关闭第一组中膜层组出水阀门；

850s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

9.开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门；

10. 40s后，关闭第一组曝气阀门B，关闭第一组上膜层组反洗阀门、开启第一组上膜层组出水阀门；

11.与步骤9同步，开启第二组曝气阀门B；开启第二组下膜层组反洗阀门、关闭第二组下膜层组出水阀门；

12. 60s后，关闭第二组下膜层组反洗阀门、开启第二组下膜层组出水阀门；

13.与步骤11同步，开启第二组中膜层组反洗阀门、关闭第二组中膜层组出水阀门；

14. 50s后，关闭第二组中膜层组反洗阀门、开启第二组中膜层组出水阀门；

15.与步骤13同步，开启第二组上膜层组反洗阀门、关闭第二组上膜层组出水阀门；

16. 40s后，关闭第二组曝气阀门B；关闭第二组上膜层组反洗阀门、开启第二组上膜层组出水阀门；

17.与步骤15同步，开启第三组下膜层组反洗阀门、关闭第三组下膜层组出水阀门，由此开启第三组下膜层组反冲水洗过程；

18.第三组下膜层组-第八组上膜层反冲水洗过程的控制程序与上述步骤 11-16相对应膜层组内容相同.....

19. 40s后，关闭第八组曝气阀门B；关闭第八组上膜层组反洗阀门、开启第八组上膜层组出水阀门；

20.与步骤19同步，开启第一组曝气阀门B；开启第一组下膜层组反洗阀门；

21. 60s后，关闭第一组下膜层组反冲阀门、开启第一组下膜层组出水阀门；

至此结束第一组下膜层组反冲水洗过程，8个膜组的第1次反冲水洗过程结束，第一组下膜层组泡洗同时结束；

22.与步骤21同步，关闭反洗水泵、开启泡洗药剂投加泵；

23.与步骤22同步，开启第一组中膜层组反洗阀门、关闭第一组中膜层组出水阀门；

24. 50s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

25.与步骤24同步，开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门，由此开启第一组上膜层组反冲水洗过程；

26.第一组上膜层组-第八组-第一组下膜层组反冲水洗过程的控制程序与上述步骤11-16相对应层组内容相同.....

27. 60s后，关闭第一组下膜层组反冲阀门、开启第一组下膜层组出水阀门；

28.与步骤27同步，开启第一组中膜层组反洗阀门；

29. 50s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

至此结束第一组中膜层组反冲水洗过程，8个膜组的第2次反冲水洗过程结束，第一组中膜层组泡洗同时结束；

30.与步骤29同步，关闭反洗水泵、开启泡洗药剂投加泵；

31.与步骤30同步，开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门；

32. 40s后，关闭第一组曝气阀门B、关闭第一组上膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

33.与步骤32同步，开启第二组曝气阀门B、开启第二组下膜层组反洗阀门、关闭第二组下膜层组出水阀门，由此开启第二组下膜层组反冲水洗过程；

34.第二组下膜层组-第八组-第一组中膜层组反冲水洗过程的控制程序与上述步骤11-16相对应层组内容相同；.....

35. 50s后，关闭第一组中膜层组反冲阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

36.与步骤35同步，开启第一组上膜层组反洗阀门；

37. 40s后，关闭第一组上膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

至此结束第一组上膜层组反洗过程，8个膜组的第3次反洗过程结束，第一组上膜层组泡洗同时结束，也同时结束了第一组全部膜层组上、中、下泡洗过程，第四次反冲水洗过程由第二组下膜层组的泡洗开始......；

还包含进行时间递减的控制方法，时间递减是因为不同高度下水压不同；随着水的深度的增加，膜组承受的水压不一致；时间递减是60s-50s-50s的变化趋势。

还包含曝气增强的控制方法：曝气增强是在每个组的各层进行反冲水洗过程中，通过打开曝气阀门B来进行局部大气量的曝气扰动和循环往复的气水混合运动，将反冲水洗中分离的污泥带走。

需要说明的是，不一定是八组，类似的组数都在本专利的保护范围内。冲洗时间以及浸泡时间，也不被本文出现的具体标准数据所约束，可以根据现场情况进行灵活调整。在泡洗的过程中，还可以通过调整泡洗层反洗阀门的大小，在泡洗过程中，保持一定的药剂从膜内输出，达到更好的要洗效果，加药流量为其通量的25％-50％，直至轮至其出水，结束泡洗。

文中出现的所有阀门为电动阀门、或是电磁阀门，或是气动阀门中的任意一种或者多种；也可以是能实现类似功能的阀门。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：通过综合的阀门控制，实现对污水混合液连续的净化、分组反冲水洗、分组药剂泡洗；利用曝气管外膜对气流的阻力影响产生震荡湍流，确保对MBR膜表面的污泥层的清洗效率；通过外膜和曝气内管之间的结构，解决了曝气内管边侧孔104的污堵问题。节约能耗，泥水混合液的循环往复运动可以更高效地去除膜表面的污泥。结构简单，新建项目加工简单、易于安装；对于旧有项目的改造，可以保留原曝气系统的主体结构，改造工期短，尽量减少对于水厂的运行影响。不用频繁开启出水泵；

本实用新型的工作原理：膜组架为膜安装的支架；曝气管在膜组架相对位置的内部：所述空气从曝气内管边侧孔104释放后进水污水混合液中，速度降低，动能减小，风机输入的功率一定的情况下，空气的静压增加，污水混合液在空气静压的作用下向上运动，所述膜组架与曝气管上部组成的空间内的污水混合液运动至所述膜组架顶部后，越出膜组架的边缘，在重力的作用下，回落至膜组架外的污水混合液中，如此循环往复运动；

曝气管在膜组架相对位置的内部的时候在中下部：针对大型的污水处理设施；

曝气管在膜组架相对位置的内部的时候在底部：针对中小型的污水处理设施；

曝气管在膜组架相对位置的外部：所述空气从曝气内管边侧孔104释放后进水污水混合液中，速度降低，动能减小，风机输入的功率一定的情况下，空气的静压增加，污水混合液在空气静压的作用下向上运动至所述膜组架顶部后，越出膜组架的边缘，在重力的作用下，回落至所述膜组架与曝气管上部组成的空间内，如此循环往复运动；

曝气管在膜组架相对位置的外部的时候在中下部：针对大型的污水处理设施；

曝气管在膜组架相对位置的外部的时候在底部：针对中小型的污水处理设施；

用于水处理过程，利用曝气管在曝气过程中形成的自下而上或自上而下的循环往复流动状态产生的冲击力，完成对MBR膜表面上的污泥的冲刷过程。

本专利还有如下特点：水路的特点，反冲洗、药剂泡洗均是在原有池体内的在线处理过程，特别是在泡洗的过程中，还可以通过对药剂投加泵的控制，实现泡洗药剂在所述MBR表面形成药剂隔离层，最大限度的对所述MBR膜上污堵进行化学清洗。气路的特点，一是节约能耗，泥水混合液的循环往复运动可以更高效地去除膜表面的污泥。二是结构简单，新建项目加工简单、易于安装；对于旧有项目的改造，可以保留原曝气系统的主体结构，改造工期短，尽量减少对于水厂的运行影响。将上述水路、气路有机的结合，特别是在水路反冲洗的过程中，增设了加强曝气过程，加强局部大气量的曝气扰动和循环往复的气水混合运动，将反冲水洗中分离的污泥带走。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

下方的附图中，尤其是图4-图8；图10-图16；选择性示意了一些布置的图形，在这些布置的图形中，重点显示的曝气管的布置方式；有些是属于多个水力净化膜进行分层分组排布的布置，有些是多个水力净化膜不进行分层分组排布的布置，需要说明的是，无论分层分组和不分层分组，均不应视为对本专利的保护范围的限制。本文中对很明显的有分层分组的控制方法、曝气方法、控制方法的表述，亦不应视为对未分层分组的模组的限制；文中涉及到的不分层分组的方法表述，也不应视为对分层分组的限制。

图1为曝气管的结构示意图；

图2为曝气管的外壳的示意图；

图3为曝气管的内膜的示意图；

图4为边侧进气中部布置的侧面示意实现图；

图5为边侧进气中部布置的管道布置实现图；

图6为外置曝气管的俯视图；

图7为中部进气后外置曝气管的中置样式的结构图；

图8为中部进气后外置曝气管的中置样式的另一视角示意图；

图9为水力微循环动力清洁的示意图；

图10为外置中置曝气管的另一视角布置图；

图11为外置下置曝气管的另一视角布置图；

图12内置下置曝气管的布置图；

图13内置下置曝气管的另一视角布置图；

图14内置下置曝气管的再一视角布置图；

图15为内置中置曝气管的布置图；

图16为内置中置曝气管的再一视角布置图；

图17为控制部分示意图；

图18为整体水路的格局布置图；

其中：1曝气管；101.导流口；102.外膜；103.曝气内管；104.曝气内管边侧孔；105.曝气内管封闭端；106.曝气内管开口连接端；107.风机接口；108. 曝气阀门A；201.水力净化膜；202.反洗水泵出水管；203.出水泵进水管；204. 反洗阀门；205.集水管；206.出水阀门；207.三通；208.干管；209.膜端支管； 210.反洗水泵；211.清水池；212.出水泵；4.布管框架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。文中未表述的固定方式，可以是螺纹固定，螺栓固定或者是胶水粘结等任意一种固定方式。

实施例一：结合全部附图；方案一：

一种曝气管，其特征在于，包括外膜102及曝气内管103；所述外膜102由具有弹性的材料制成，其上设有数个导流口101；

所述曝气内管103的一端密封，曝气内管103的另一端与曝气系统的送气管道连接；曝气内管103上设有若干曝气内管边侧孔104；

所述外膜102套装于所述曝气内管103外侧。

本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：利用如上任意一项所述的曝气管，一是曝气内管均匀开设孔径较大的曝气内管边侧孔104，形成较大的气泡，曝气时减少阻力节省风机能耗，而且所形成的大气泡有利于清洗MBR膜表面的污泥层，同时，当大气泡从曝气内管边侧孔104流出后，再经外膜上的倒流口排出，倒流口101处压力降低，所述外膜102依靠弹性回缩，气体因受阻减少或中断；同时，在风机输送的作用下，空气的压力再次将倒流口101 处的外膜撑开，大气泡大量流出，如此反复形成持续的震荡湍流，更加有利于 MBR膜清洗；当系统停止曝气时，外膜依靠管外水压及弹性与曝气内管紧密结合，防止污泥进入堵塞曝气内管边侧孔104，整体出气均匀，确保形成良好流态和清洗效果，同时会阻止污水混合液倒灌入所述MBR曝气管中。

外膜材质优选聚氨酯、硅橡胶等薄膜。需要说明的是，类似的材质均在本专利的保护范围内。

实施例二：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，曝气内管边侧孔104沿着曝气内管103轴线方向开设，所述曝气内管边侧孔104 轴线与所述曝气内管103的管壁垂直，开孔区域位于轴线水平面之下的1/3～1/2 处。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本实施例提供了具体的尺寸，类似的尺寸均在本专利的保护范围内。

实施例三：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，导流口101的下边缘与外膜102轴线平行，导流口101开设高度为所述外膜102 直径的1/3。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本实施例提供了具体的尺寸，类似的尺寸均在本专利的保护范围内。

实施例四：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，外膜102套装于所述曝气内管103外侧，二者间隙介于1mm～3mm，所述导流口 101置于所述曝气内管边侧孔104之上。包含1mm和3mm。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：在本实施例中提供的间隙，是为了气流流动的过程中，提供气流震荡的可能性。

方案二：

实施例五：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，一种MBR平板膜系统的曝气装置，其特征在于，曝气装置包含布管框架4，布管框架4上布置有曝气总管，曝气总管一端与多个曝气管连接，曝气总管另一端与风机的出风管连接；

随后的设置为如下：

多个曝气管1位于布管框架4的中部或者下部或者底部；

多个曝气管1位于布管框架4的框架范围内或者框架范围外。

本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本实施例属于概括性的实施例，其提供的具体实施方案，参考目前的图4到图16；其显示不同的布置结构，即，可以布置在中部，可以布置在下方，都能在沉淀池中，适应性采用气流作为动力，搅动池水，避免沉淀物落下去。再次说明的是，有些是属于多个水力净化膜进行分层分组排布的布置，有些是多个水力净化膜不进行分层分组排布的布置，需要说明的是，无论分层分组和不分层分组，均不应视为对本专利的保护范围的限制。

实施例六：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，包含安装在膜组架上的膜组部分，膜组部分由多个水力净化膜组成，膜端支管与各个干管208连接，各个干管208连接集水管205，所述集水管205与所述三通 207连接，所述三通207的另外两个连接口分别与出水阀门206及反洗阀门204 连接；所述出水泵进水管203与出水阀门206连接，所述反洗水泵出水管202 与反洗阀门204连接。

实施例七：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案， MBR平板膜组包含多个，多个MBR平板膜组各自分别包含上、中、下膜层组；上、中、下膜层组的集水管分别并联为上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管；上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管各自通过三通207连接出水阀门206和反洗阀门204；一路以上的出水阀门206分别与出水泵进水管203连接，一路以上的反洗阀门204分别与反洗水泵出水管连接；

由此组成多个所述MBR平板膜层组，多个所述MBR平板膜层组并联组成一个 MBR平板膜的水系统。

多个所述MBR平板膜组的曝气管并联后，通过曝气阀门A与曝气风机的出风管连接组成MBR平板膜的曝气系统；

实施例八：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，反洗水泵出水管202上另外设有三通，所述三通的另外两个接口分别与反洗阀门 204及泡洗药剂投加泵出水管连接。

实施例九：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，所述布管框架4上设有增强曝气总管，所述增强曝气总管的一端与曝气管通过三通连接，所述增强曝气总管的另一端与附加曝气风机连接，所述附加曝气风机数量可以为零个以上；

方案三：

实施例十：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，一种MBR平板膜系统，其特征在于，包含安装在膜组架上的膜组部分，膜组部分由多个水力净化膜201组成，膜端支管与各个干管208连接，各个干管208连接集水管205，所述集水管205与所述三通207连接，所述三通207的另外两个连接口分别与出水阀门206及反洗阀门204连接；所述出水泵进水管203与出水阀门206连接，所述反洗水泵出水管202与反洗阀门204连接。

实施例十一：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，分组排布的时候，布置如下：MBR平板膜组包含多个，多个MBR平板膜组各自分别包含上、中、下膜层组；上、中、下膜层组的集水管分别并联为上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管；上膜层组集水总管、中膜层组集水总管、下膜层组集水总管各自通过三通207连接出水阀门206和反洗阀门204；一路以上的出水阀门206分别与出水泵进水管203连接，一路以上的反洗阀门 204分别与反洗水泵出水管202连接；

由此组成多个所述MBR平板膜层组，多个所述MBR平板膜层组并联组成一个 MBR平板膜的水系统。

本实用新型进一步技术方案在于，阀门为电动阀门、或是电磁阀门，或是气动阀门中的任意一种或者多种。

实施例十二：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，反洗水泵出水管202上另外设有三通207，所述三通的另外两个接口分别与反洗阀门204及泡洗药剂投加泵出水管连接。

实施例十三：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，布管框架4上布置有曝气总管，曝气总管一端与多个曝气管连接，曝气总管另一端通过曝气阀门与曝气风机的出风管连接；

曝气装置随后的设置为如下：

多个曝气管1位于布管框架4的中部或者下部或者底部；

多个曝气管1位于布管框架4的框架范围内或者框架范围外；

多个水力净化膜进行分层分组排布或者不进行分层分组排布；

多个所述MBR平板膜组的曝气总管并联后，通过曝气阀门A与曝气风机的出风管连接组成MBR平板膜的曝气系统。

作为进一步的改进：

所述布管框架4上设有增强曝气总管，所述增强曝气总管的一端与曝气管通过三通连接，所述增强曝气总管的另一端与附加曝气风机连接，所述附加曝气风机数量可以为零个以上。

实施例十四：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案：一种MBR平板膜的水路控制方法，其特征在于，利用如权利要求1-5所述的MBR 平板膜的水路系统，在经生化处理后拟需进行泥水分离的所述泥水混合液中，包含如下过程：针对分层分组排布；

初始出水：确认反洗水泵以及反洗阀门204处于关闭状态；确认所述出水泵处于开启状态，所述泥水混合液经所述出水泵的作用进入MBR膜过滤，所述过滤出水经由所述膜端支管分别进入MBR膜层组的集水支管内，再经集水管205、干管208收集至所述出水泵进水管203内，最终输送至清水池中；

分层反冲水洗及出水：根据预设时长，关闭上膜层组连接的出水阀门206，停止上膜层组出水；同时，开启所述反洗水泵、开启上膜层组对应的反洗阀门 204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管205、干管208、膜端支管上膜层组的数个MBR膜内，在反洗水泵水压与上膜层组内数个MBR膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述MBR膜上的污泥与其表面分离；根据预设时长，关闭所述上膜层组对应的反洗阀门204，结束上膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述上膜层组连接的出水阀门206，恢复上膜层组出水过程；关闭中膜层组连接的出水阀门206，停止中膜层组出水；同时，开启中膜层组对应的反洗阀门204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管205、干管208、膜端支管进入中膜层组的数个MBR 膜内，利用反洗水泵水压与上膜层组内数个MBR膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述MBR膜上的污泥与其表面分离，根据预设时长，关闭所述中膜层组对应的反洗阀门204，结束中膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述中膜层组连接的出水阀门206，恢复MBR中膜层组出水过程；关闭下膜层组连接的出水阀门206，停止下膜层组出水；同时，开启下膜层组对应的反洗阀门204，所述清水池内的清水通过所述反洗水泵提升至反洗水泵出水管202内，再依次经集水管205、干管208、膜端支管进入下膜层组的数个MBR膜内，利用反洗水泵水压与上膜层组内数个MBR膜所在液面水压的压差作用下，所述清水自MBR膜上的孔隙流出实施反冲水洗过程，进而将附着在所述MBR膜上的污泥与其表面分离，根据预设时长，关闭所述下膜层组对应的反洗阀门204，结束下膜层组反冲水洗过程；同时，开启所述下膜层组连接的出水阀门206，恢复MBR下膜层组出水过程；

实施例十五：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，一种MBR平板膜系统的曝气方法，其特征在于，曝气的气泡朝上运动，形成局部微循环，搅动水中的悬浮物被水力净化膜进行净化。包含如下过程：

常规曝气：开启风机，同时开曝气阀门A，空气通过所述曝气风机输送至曝气总管，再经曝气管进入污水混合液中，形成常规曝气过程，所述常规曝气过程持续贯穿于所述MBR平板膜系统运行全过程。

还可以包括增强曝气过程：在反冲水洗过程中，开启曝气阀门B,所述附加风机将空气输送至增强曝气总管内，与曝气风机输送的空气共同进入曝气管，再经曝气支管进入污水混合液中，形成增强曝气过程。

实施例十六：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，一种MBR平板膜系统的控制方法，其特征在于，利用如上任意所述的曝气装置；反冲水洗时间递减是因为不同高度下水压不同；随着水的深度的增加，各MBR 平板膜层组承受的水压不一致；

多个MBR平板膜层组为8个；

1开启曝气风机，开启所有曝气阀门A，系统处于持续常规曝气中；

2关闭反洗阀门，关闭反洗水泵；

3开启出水泵，开启出水阀门；各膜层组处于出水状态；

43600s后，开启第一组曝气阀门B；开启泡洗药剂投加泵；

5与步骤4同步，开启第一组下膜层组反洗阀门、关闭第一组下膜层组出水阀门；由此开启第一组下膜层组药剂泡洗过程，时长1h；在泡洗的同时进行其他膜层组的出水、反冲洗；

660s后，关闭第一组下膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

7与步骤5同步，开启第一组中膜层组反洗阀门、关闭第一组中膜层组出水阀门；

850s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

9开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门；

1040s后，关闭第一组曝气阀门B，关闭第一组上膜层组反洗阀门、开启第一组上膜层组出水阀门；

11与步骤9同步，开启第二组曝气阀门B；开启第二组下膜层组反洗阀门、关闭第二组下膜层组出水阀门；

1260s后，关闭第二组下膜层组反洗阀门、开启第二组下膜层组出水阀门；

13与步骤11同步，开启第二组中膜层组反洗阀门、关闭第二组中膜层组出水阀门；

1450s后，关闭第二组中膜层组反洗阀门、开启第二组中膜层组出水阀门；

15与步骤13同步，开启第二组上膜层组反洗阀门、关闭第二组上膜层组出水阀门；

1640s后，关闭第二组曝气阀门B；关闭第二组上膜层组反洗阀门、开启第二组上膜层组出水阀门；

17与步骤15同步，开启第三组下膜层组反洗阀门、关闭第三组下膜层组出水阀门，由此开启第三组下膜层组反冲水洗过程；

18第三组下膜层组-第八组反冲水洗过程的控制程序与上述步骤11-16相对应膜层组内容相同.....

1940s后，关闭第八组曝气阀门B；关闭第八组上膜层组反洗阀门、开启第八组上膜层组出水阀门；

20与步骤19同步，开启第一组曝气阀门B；开启第一组下膜层组反洗阀门；

2160s后，关闭第一组下膜层组反冲阀门、开启第一组下膜层组出水阀门；

至此结束第一组下膜层组反冲水洗过程，8个膜组的第1次反冲水洗过程结束，第一组下膜层组泡洗同时结束；

22与步骤21同步，关闭反洗水泵、开启泡洗药剂投加泵；

23与步骤22同步，开启第一组中膜层组反洗阀门、关闭第一组中膜层组出水阀门；

2450s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

25与步骤24同步，开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门，由此开启第一组上膜层组反冲水洗过程；

26第一组上膜层组-第八组-第一组下膜层组反冲水洗过程的控制程序与上述步骤11-16相对应层组内容相同.....

2760s后，关闭第一组下膜层组反冲阀门、开启第一组下膜层组出水阀门；

28与步骤27同步，开启第一组中膜层组反洗阀门；

2950s后，关闭第一组中膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

至此结束第一组中膜层组反冲水洗过程，8个膜组的第2次反冲水洗过程结束，第一组中膜层组泡洗同时结束；

30与步骤29同步，关闭反洗水泵、开启泡洗药剂投加泵；

31与步骤30同步，开启第一组上膜层组反洗阀门、关闭第一组上膜层组出水阀门；

3240s后，关闭第一组曝气阀门B、关闭第一组上膜层组反洗阀门、关闭泡洗药剂投加泵、开启反洗水泵；

33与步骤32同步，开启第二组曝气阀门B、开启第二组下膜层组反洗阀门、关闭第二组下膜层组出水阀门，由此开启第二组下膜层组反冲水洗过程；

34第二组下膜层组-第八组-第一组中膜层组反冲水洗过程的控制程序与上述步骤11-16相对应层组内容相同；.....

3550s后，关闭第一组中膜层组反冲阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

36与步骤35同步，开启第一组上膜层组反洗阀门；

3740s后，关闭第一组上膜层组反洗阀门、开启第一组中膜层组出水阀门；

至此结束第一组上膜层组反冲水洗过程，8个膜组的第3次反冲水洗过程结束，第一组上膜层组泡洗同时结束；同时，也同时结束了第一组全部膜层组上、中、下泡洗过程，第四次反冲水洗过程由第二组下膜层组的泡洗开始......；

还包含进行时间递减的控制方法，时间递减是因为不同高度下水压不同；随着水的深度的增加，膜组承受的水压不一致；时间递减是60s-50s-50s的变化趋势。

还包含曝气增强的控制方法：曝气增强是在每个组的各层进行反冲水洗过程中，通过打开B来进行局部大气量的曝气扰动和循环往复的气水混合运动，将反冲水洗中分离的污泥带走。

总的来说，上方全部方案具有如下特点：

曝气管包括外膜及曝气内管；其特征在于所述外膜由具有弹性的材料制成，其上设有数个导流口，所述导流口的下边缘与所述外膜轴线平行；所述曝气内管的一端密封，另一端与送气管道连接，其上设有若干曝气内管边侧孔104，所述曝气内管边侧孔104沿所述曝气内管轴线方向开设，所述曝气内管边侧孔104 轴线与所述曝气内管的管壁垂直；所述外膜套装于所述曝气内管外侧，所述导流口置于所述曝气内管边侧孔104之上；本实用新型重要特点之一是大气泡均匀曝气，形成良好的流态，利用曝气管外膜对气流的阻力影响产生震荡湍流，确保对 MBR膜表面的污泥层的清洗效率；通过外膜和曝气内管之间的结构，解决了曝气内管边侧孔104的污堵问题。

从经济角度看，通过在线分组反冲水洗及药剂泡洗等过程，改善了一直以来 MBR膜使用过程中因污堵造成的出水产量逐渐降低，因无法满足出水规模要求，不得不定期更换的问题，节省了设备采购及更换的成本；而且因为实现了在线清洗，节省了另行建设化学清洗池体及相关的起重设备等的投资成本，以及工程的长期运行成泵。通过大气泡冲刷清洗以及气体在外膜及曝气内筒之间因阻力变化形成的湍流，可以对MBR膜表面的污泥产生震荡作用，相比传统单纯的膜擦洗曝气可以减少风机风量，相应降低风机投资和运行费用。

在水处理工程或其他使用过程中，所述曝气管与MBR膜的曝气系统的送气管道连接，主要用于去除MBR膜外壁所附着的污泥；一是曝气内管均匀开设孔径较大的曝气内管边侧孔104，形成较大的气泡，曝气时减少阻力节省风机能耗，而且所形成的大气泡有利于清洗MBR膜表面的污泥层，同时，当大气泡从曝气内管边侧孔104流出后，再经外膜上的倒流口排出，倒流口101处压力降低，所述外膜102依靠弹性回缩，气体因受阻减少或中断；同时，在风机输送的作用下，空气的压力再次将倒流口101处的外膜撑开，大气泡大量流出，如此反复形成持续的震荡湍流，更加有利于MBR膜清洗；

当系统停止曝气时，外膜依靠管外水压及弹性与曝气内管紧密结合，防止污泥进入堵塞曝气内管边侧孔104，整体出气均匀，确保形成良好流态和清洗效果，同时会阻止污水混合液倒灌入所述MBR曝气管中。

本专利还有如下特点：一是节约能耗，泥水混合液的循环往复运动可以更高效地去除膜表面的污泥。二是结构简单，新建项目加工简单、易于安装；对于旧有项目的改造，可以保留原曝气系统的主体结构，改造工期短，尽量减少对于水厂的运行影响。

实施例十八：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，曝气管顺着MBR膜组布置，曝气管的出气口能够对着MBR膜组的膜进行冲洗。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：曝气管为异形的管，曝气口能够对着MBR膜组的膜进行冲洗，曝气的同时能够进行自动清理。

实施例十九：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，曝气总管与风机连接的部分采用三通连接，三通中的一个通口和反洗水泵对接，使得反冲水洗的时候，能够在反洗管道中形成高速气体和液体的混合物，对膜进行气水混合冲洗。

如下四个表格属于技术整体和细节的对比表；

随后以技术主题为对比进行说明对比：一种曝气管

一种MBR平板膜系统的曝气方法

一种MBR平板膜系统的连接方式和控制方法

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种曝气管，其特征在于，包括外膜(102)及曝气内管(103)；所述外膜(102)由具有弹性的材料制成，其上设有数个导流口(101)；

所述曝气内管(103)的一端密封，曝气内管(103)的另一端与曝气系统的送气管道连接；曝气内管(103)上设有若干曝气内管边侧孔(104)；

所述外膜(102)套装于所述曝气内管(103)外侧。

2.如权利要求1所述的曝气管，其特征在于，曝气内管边侧孔(104)沿着曝气内管(103)轴线方向开设，所示曝气内管边侧孔(104)轴线与所述曝气内管(103)的管壁垂直，开孔区域位于轴线水平面之下的1/3～1/2处。

3.如权利要求1所述的曝气管，其特征在于，导流口(101)的下边缘与外膜(102)轴线平行，导流口(101)开设高度为所述外膜(102)直径的1/3。

4.如权利要求1所述的曝气管，其特征在于，外膜(102)套装于所述曝气内管(103)外侧，二者间隙介于1mm～3mm，所述导流口(101)置于所述曝气内管边侧孔(104)之上。

5.如权利要求1所述的曝气管，其特征在于，所述的外膜(102)为聚氯乙烯材质。

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