CN219689487U - 一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，包括供气装置、三通、膜组件、曝气支架、供氧装置；所述三通的进气端连接供气装置、出气端分别连接曝气支架和供氧装置，三通内设有用于控制分配出气端风量的转子；所述膜组件以曝气支架为支撑安装在曝气支架的内部，曝气支架包括围绕膜组件四周设置的若干竖向的侧部曝气管、以及设置在膜组件下方的底部曝气管，侧部和底部的曝气管用于向膜组件曝气清洗；所述供氧装置设置在膜组件和曝气支架的下方，供氧装置包括供氧曝气管、安装在供氧曝气管上的曝气盘。本实用新型能够起到供氧充足均匀及清洗膜表面污染层的双重作用，结构简单、经济成本低、运用范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置。
背景技术
将传统活性污泥(CAS)和膜过滤相结合的膜生物反应器(MBR)已成为净化工业和生活废水的重要废水处理工艺之一。其主要分为三种类型：分体式(分置式)、一体式(内置式)和复合式膜生物反应器，且根据其是否需要氧气，可分为好氧和厌氧膜生物反应器。MBR具有占地面积小、出水水质质量高、水力停留时间和污泥停留时间互相独立控制等优点，但膜组件易污染，导致能耗增加和出水通量降低，制约其广泛应用。膜污染是指MBR中的膜由于各种原因导致膜通量下降，出现跨膜压差(TMP)上升的现象。它主要表现为以下三种形式：表面凝结(形成有机凝胶层和无机盐结晶层)、表面沉积(固体颗粒在膜表面堆积成滤饼层)、膜孔堵塞(膜孔中堵塞并沉积的小粒径固体污染物或大分子的物质)，因此，解决这一问题是MBR运行过程中节能降耗及维持稳定的关键。
目前最常见的是对膜组件中的膜进行清洗，包括物理清洗和化学清洗。物理清洗无需药剂，不损伤膜组件，且可去除其表面大部分污垢层，减缓膜污染，对膜的日常维护是非常必要的。公开号为CN103861455A的中国发明专利公开了一种旋转滚筒膜组件、膜生物反应器及其清洗方法，利用旋转滚筒膜与水摩擦以及超声波的清洗方式减缓膜污染。公开号为CN101524690A的中国发明专利公开了一种膜组件曝气清洗装置，通过气、水两相流的脉冲提高清洗效率。但上述两种清洗方式都存在结构复杂、清洗步骤繁琐、经济成本高、适用范围小等缺点，且无法同时实现曝气及膜组件的清洗功能，因此设计一种结构简单、清洗省力、成本低、适用范围广且能够同时实现曝气及清洗膜组件的装置是十分重要的，达到延长膜组件使用寿命的目的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，旨在解决现有技术中存在的传统清洗的装置结构复杂、清洗步骤繁琐、经济成本高、适用范围小的技术问题。
本实用新型的技术方案是：一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，包括供气装置、三通、膜组件、曝气支架、供氧装置；所述三通的进气端连接供气装置、出气端分别连接曝气支架和供氧装置，三通内设有用于控制分配出气端风量的转子；所述膜组件以曝气支架为支撑安装在曝气支架的内部，曝气支架包括围绕膜组件四周设置的若干竖向的侧部曝气管、以及设置在膜组件下方的底部曝气管，侧部和底部的曝气管用于向膜组件曝气清洗；所述供氧装置设置在膜组件和曝气支架的下方，供氧装置包括供氧曝气管、安装在供氧曝气管上的曝气盘。
进一步的，本实用新型中所述供气装置包括并联设置的至少两个风机。
进一步的，本实用新型中所述风机为变频风机。
进一步的，本实用新型中所述转子为半球体结构，该半球体结构的球面部分转动设置在两个出气端之间，平面部分与两个出气端的尺寸形状相适配。
进一步的，本实用新型中所述底部曝气管具有若干根，且垂直于膜组件间隔布置。
进一步的，本实用新型中所述曝气盘具有若干个，围绕膜组件四周均匀布置在膜组件的外侧。
进一步的，本实用新型中所述侧部曝气管、底部曝气管、供氧曝气管上等间距开有若干曝气孔，曝气孔成列排布或相错排布。
进一步的，本实用新型中所述曝气孔直径为2～10mm。
进一步的，本实用新型中所述三通出气端的管路上均设有球阀和空气流量计。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1)本实用新型中，上部的曝气支架主要为膜组件提供轻微振动力及侧向剪切力，抑制膜面沉积污染物，下部的供氧装置主要为微生物提供充足且均匀的氧气，整套装置结构简单、实现方式简单，能够起到供氧充足均匀及清洗膜表面污染层的双重作用，减小跨膜压差，实现高效稳定出水，延长膜使用寿命，膜曝气冲洗是无需药剂、不损伤膜组件的物理清理，可去除其表面大部分污垢层，与现有技术相比具有经济成本低，运用范围广的优点。
2)本实用新型中，下部曝气盘供氧效率高但冲洗膜表面效果差，然而膜组件侧面和底部曝气则对其冲洗效果较高，因此根据膜污染情况，可适时调节风机频率和三通内部转子的旋转角度，实现两路流量的灵活分配，从而调节供氧、冲洗的曝气量，这样也有利于简化整个装置的结构。
3)本实用新型中，曝气支架可同时作为膜组件的安装支架，节约了成本。
4)本实用新型中，曝气管数量可根据自身管径、膜组件及曝气支架大小等因素适当调整，曝气管上曝气孔的数量及排布方式也可根据具体运用情况进行调整，以实现均匀、最大化曝气冲刷。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图(其中点实线表示空气管道，实心闭合箭头表示管内气体流动方向)；
图2为本实用新型中所述三通的具体结构示意图(其中箭头表示进气方向，P表示转子的转动点)；
图3为本实用新型的俯视图；
图4为本实用新型中曝气管的具体结构示意图。
其中：1、供气装置；2、三通；2a、转子；3、膜组件；4、曝气支架；4a、侧部曝气管；4b、底部曝气管；5、供氧装置；5a、供氧曝气管；5b、曝气盘；6、曝气孔；7、球阀；8、空气流量计。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做具体说明。
实施例：
结合附图所示为本实用新型一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置的具体实施方式，其主要包括供气装置1、三通2、膜组件3、曝气支架4、供氧装置5，三通2的进气端连接供气装置1、出气端分别连接曝气支架4和供氧装置5。
供气装置1包括并联设置的两个风机，至少具有一用一备的作用。风机为变频风机，可根据气候或反应器中微生物量等通过频率适时调节曝气量，以匹配反应器中污泥微生物所需的氧气。
三通2内设有用于控制分配出气端风量的转子2a，结合图2，转子2a为半球体结构，该半球体结构的球面部分转动设置在两个出气端之间，平面部分与两个出气端的尺寸形状相适配。气体由风机出风口送出后进入三通2，调节三通2内转子2a的旋转角度，可实现两路流量的灵活分配，转子2a围绕转动点P转动，选择打开一路出气端通道、或者调整分配两路的流量，从而调整输入供氧装置5和曝气支架4内分别用于供氧、冲洗的曝气量。
具体的，结合图3，膜组件3以曝气支架4为支撑安装在曝气支架4的内部，既能利用曝气支架4清理膜表面，又能以曝气支架4作为膜组件3的安装支架，节约成本。曝气支架4包括围绕膜组件3四周设置的若干竖向的侧部曝气管4a、以及设置在膜组件3下方的底部曝气管4b，侧部和底部的曝气管用于向膜组件3曝气清洗。
本实施例中，图3中底部曝气管4b只设置了一根，实际应用时可根据需要进行调整，根据自身管径、膜组件3及曝气支架4大小等因素，设置多根底部曝气管4b，垂直于膜组件3间隔排列布置，以达到充分曝气冲洗的作用。
供氧装置5设置在膜组件3和曝气支架4的下方，供氧装置5包括供氧曝气管5a、安装在供氧曝气管5a上的曝气盘5b。曝气盘5b具有若干个，围绕膜组件3四周均匀布置在膜组件3的外侧，保证高效供氧。
本实施例中，结合图4，侧部曝气管4a、底部曝气管4b、供氧曝气管5a上均等间距开有若干曝气孔6，曝气孔6成列排布，曝气孔6直径为2～10mm。但也不限于此，曝气孔6也可以相错排布，以实现均匀、最大化曝气冲刷。
此外，三通2出气端的管路上均设有球阀7和空气流量计8。
本实用新型中，上部的曝气支架4主要为膜组件3提供轻微振动力及侧向剪切力，抑制膜面沉积污染物，下部的供氧装置5主要为微生物提供充足且均匀的氧气，整套装置结构简单、实现方式简单，能够起到供氧充足均匀及清洗膜表面污染层的双重作用，减小跨膜压差，实现高效稳定出水，延长膜使用寿命，膜曝气冲洗是无需药剂、不损伤膜组件的物理清理，可去除其表面大部分污垢层，与现有技术相比具有经济成本低，运用范围广的优点。
当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：包括供气装置(1)、三通(2)、膜组件(3)、曝气支架(4)、供氧装置(5)；
所述三通(2)的进气端连接供气装置(1)、出气端分别连接曝气支架(4)和供氧装置(5)，三通(2)内设有用于控制分配出气端风量的转子(2a)；
所述膜组件(3)以曝气支架(4)为支撑安装在曝气支架(4)的内部，曝气支架(4)包括围绕膜组件(3)四周设置的若干竖向的侧部曝气管(4a)、以及设置在膜组件(3)下方的底部曝气管(4b)，侧部和底部的曝气管用于向膜组件(3)曝气清洗；
所述供氧装置(5)设置在膜组件(3)和曝气支架(4)的下方，供氧装置(5)包括供氧曝气管(5a)、安装在供氧曝气管(5a)上的曝气盘(5b)。
2.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述供气装置(1)包括并联设置的至少两个风机。
3.根据权利要求2所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述风机为变频风机。
4.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述转子(2a)为半球体结构，该半球体结构的球面部分转动设置在两个出气端之间，平面部分与两个出气端的尺寸形状相适配。
5.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述底部曝气管(4b)具有若干根，且垂直于膜组件(3)间隔布置。
6.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述曝气盘(5b)具有若干个，围绕膜组件(3)四周均匀布置在膜组件(3)的外侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述侧部曝气管(4a)、底部曝气管(4b)、供氧曝气管(5a)上等间距开有若干曝气孔(6)，曝气孔(6)成列排布或相错排布。
8.根据权利要求7所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述曝气孔(6)直径为2～10mm。
9.根据权利要求1所述的一种用于膜生物反应器同时曝气及清洗膜组件的装置，其特征在于：所述三通(2)出气端的管路上均设有球阀(7)和空气流量计(8)。
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