CN220413081U - 一种抗堵塞节能曝气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗堵塞节能曝气装置，该装置包括集气腔和进气腔，所述集气腔顶部设有曝气管连接口，所述曝气管连接口与J型曝气管连接，所述进气腔位于所述的集气腔的下方，所述进气腔的顶部低于所述J型曝气管的底部，所述集气腔两侧设有承插件口，所述进气腔嵌套于所述集气腔内，所述进气腔的两端设有进气口，进气承插件穿过所述承插件口与所述进气口配套连接，所述进气腔侧面设有喷气孔。本实用新型不仅解决了曝气管易堵塞能耗高问题，而且具有明显降低能耗和抗污堵的优点。

Description

一种抗堵塞节能曝气装置

技术领域

本实用新型涉及膜曝气管技术领域，尤其是涉及一种抗堵塞节能曝气装置。

背景技术

曝气装置是MBR膜组器必不可少的组成部分，通常由风机、曝气主管及膜组器底部的曝气支管组成，曝气支管开1个或多个曝气孔。运行时，由风机将气体通过曝气主管传输至曝气支管，再由曝气孔排出。

中国专利CN201850172U公开了一种脉冲式曝气装置，用于在水中或其他液体中把连续气流转化为间歇的、短时的脉冲气流，其特征它是一种水力学构件，其基本构造由两个主要部件组成：一个底部开口或敞口的容器；一个连通该容器的内部和外部的Ｕ形通道。适用于水处理和其他需要曝气搅拌的场合。

采用单一的U型管加集气腔的结构，吹气时气体无法完全汇集在集气腔内，无法最大限度的达成节能的目的。由于进气管位于集气腔底部，气体由下而上自由上升，使用效果不理想。

中国专利CN213537412U公开了一种枝状MBR膜曝气管，它包括曝气主管和支撑座，所述该曝气主管下端连接左右两根曝气干管，并在曝气干管的下方分别设置曝气支管，所述曝气干管通过U形固定夹固定在支撑座的下方，其曝气支管的一端固定在支撑座的支撑脚上，另一端设有向下的弯头，用于排除曝气管沉积污泥，它具有生产相对容易，且安装方便，成本低，适用于各种曝气领域中使用，并且方便更换曝气管等特点。

过度改变曝气装置结构，增设太多曝气支管，造成成本增加、组装效率低。曝气装置实际应用中，由于支管过多，一旦MBR膜池进入丝状类杂质，很容易挂在曝气管上，从而影响曝气效果，造成曝气不均匀甚至整个MBR膜快速堵塞。

目前,膜生物反应器(MBR)工程实际应用较多的曝气系统主要由鼓风机、输气管路及底部曝气管路所构成。通过鼓风机将空气通过输气管路送至底部曝气管路，利用曝气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，由于背压的存在，当风机停止工作后，热空气会憋在曝气管内，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。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的不足，本实用新型提供了一种抗堵塞节能曝气装置，不仅解决了曝气管易堵塞能耗高问题，而且具有明显降低能耗和抗污堵的优点。

为了实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种抗堵塞节能曝气装置，包括集气腔和进气腔，所述集气腔顶部设有曝气管连接口，所述曝气管连接口与J型曝气管连接，所述进气腔位于所述的集气腔的下方，所述进气腔的顶部低于所述J型曝气管的底部。

作为优选，所述集气腔两侧设有承插件口，所述进气腔嵌套于所述集气腔内，所述进气腔的两端设有进气口，进气承插件穿过所述承插件口与所述进气口配套连接，所述进气腔侧面设有喷气孔。

作为优选，所述进气腔为U字型开槽，且与所述集气腔嵌套连接，所述J型曝气管两端开口。

作为优选，所述进气承插件为中空结构。

作为优选，所述承插件口与所述承插件采用螺栓螺母的连接方式。

作为优选，所述集气腔中设置有多个独立的腔室，每个独立的腔室中间设有一个J型曝气管，J型曝气管与独立的腔室上方的曝气管连接口相连接，所述的进气腔上与独立腔室相对应的地方设置有相同数量的喷气孔。

作为优选，所述喷气孔与所述集气腔之间间隙连接。

作为优选，所述J型曝气管的口径为7—9mm。

作为优选，所述独立的腔室的数量为1到8套。

作为优选，所述J型曝气管与所述曝气管连接口之间设有O型密封圈。

本实用新型具有以下积极效果：

1.本实用新型采用封闭式的喷气孔和集气腔，避免丝状杂质挂在曝气装置上，可以有效避免杂质遮挡出气孔，保持均匀有效地曝气效果。

2.本实用新型利用虹吸和流体原理，实现间歇式脉冲曝气，能够有效降低风机能耗，节约运维成本。

3.本实用新型实际应用中，常规曝气装置为均匀出气，在污泥浓度较高或水质较差的环境下，无法有效对MBR膜丝进行冲刷，不同于常规曝气装置，本实用新型的曝气装置在实际应用中，产出的气泡为喷射式，瞬间的高强度气泡冲刷，可以更有效地冲刷掉膜组器上的污染物。

4.本实用新型拆卸便利，只需将连接集气腔与进气腔的承插件取下即可完成对曝气装置的拆装，有利于日常维护和更换部件。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型截面示意图；

图3为本实用新型仰视图；

图4为本实用新型俯视图。

图中标号说明：1—曝气管连接口，2—集气腔，3—J型曝气管，4—进气承插件，5—喷气孔，6—进气腔，61—进气口，7—O型密封圈，8—承插件口，9—独立腔室。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

实施例1：如图1所示，一种抗堵塞节能曝气装置，包括集气腔2和进气腔6，所述集气腔2顶部设有曝气管连接口1，所述曝气管连接口1与J型曝气管3连接，所述的进气腔6位于所述集气腔2的下方，所述进气腔6的顶部低于所述J型曝气管3的底部。

在本实施例中，如图1所示，所述集气腔2两侧设有承插件口8，所述进气腔6嵌套于所述集气腔2内，所述进气腔6的两端设有进气口61，进气承插件4穿过所述承插件口8与所述进气口61配套连接，所述进气腔6侧面设有喷气孔5。

在本实施例中，如图2所示，所述进气腔6为U字型开槽，且与所述集气腔2嵌套连接，所述J型曝气管3两端开口。

在本实施例中，如图1或3或4所示，所述承插件口8连接有与之配套的进气承插件4，所述承插件为中空。

在本实施例中，所述承插件口7与所述进气承插件4采用螺栓螺母的连接方式。

在本实施例中，所述集气腔2中设置有多个独立的腔室9，每个独立的腔室9中间设有一个J型曝气管3，J型曝气管3与独立的腔室9上方的曝气管连接口1相连接，所述的进气腔6上与独立的腔室9相对应的地方设置有相同数量的喷气孔5。

在本实施例中，所述喷气孔5与所述集气腔2之间间隙连接。

在本实施例中，所述J型曝气管3的口径为7—9mm。

在本实施例中，所述J型曝气管3与所述曝气管连接口1之间设有O型密封圈7。

在本实施例中，所述独立的腔室9的数量为1到8套。

工作原理：如图1或2所示，空气通过进气承插件4进入进气腔6；进气腔6气体达到喷气孔5位置时；空气由喷气孔5喷出；顺着进气腔6与集气腔2之间的间隙进入集气腔2；由于气压作用，此时集气腔2内部的水会逐渐往下压出；当集气腔2内部的水被压至J型曝气管3最底部位置时，由于气水的比重差异和J型管3与液位的高低差制造出气体的虹吸过程，实现脉冲式曝气。

该曝气装置的原理是利用水气的比重差、流道及液位的高低差实现气体虹吸的过程。运行时，空气进入进气腔6，当空气达到喷气口5的位置时，空气由喷气孔5喷出；顺着进气腔6与集气腔2之间的间隙往上进入集气腔2，空气在集气腔2顶部汇集；J型曝气管3一端开口于集气腔2顶部，用O型圈密封，另一端位于集气腔内部下端；通过J型曝气管3将集气腔2内外连通；空气进入集气腔2之前，集气腔被水充满；随着空气持续进入集气腔2，利用水气的比重差，逐渐将集气腔2内部的水往下压出集气腔2；当集气腔2内部的水下降至J型曝气管3最低点时，集气腔2内部的空气会通过J型曝气管3的进气低点快速移动到J型曝气管3的另一端，直到空气充满整个J型曝气管3，空气会瞬间由J型曝气管3的高点向外喷出，形成气体虹吸；由于J型曝气管3的过流能力和泄气流量远远大于进入集气腔2的空气流量，因此当集气腔2的中的空气由于虹吸作用瞬间喷完后，集气腔2内部会再次迅速被水充满；直至进气腔6通过喷气孔5再次进入集气腔2时，通过气水比重差将集气腔2内部的水逐渐压出，再次形成气体虹吸。

实际应用过程中，整个过程会往复循环触发，将常规曝气装置的连续恒定的供气方式转换为间歇式的脉冲曝气。此外通过变换J型曝气管3的管径、J型曝气管3与集气腔2之间的高低差、集气腔2的容积、J型曝气管3的数量、进气腔6的容积、喷气孔5的孔径、数量和高低角度以及气源的流量和流速可以实现脉冲曝气的气体强度和曝气周期，从而更灵活多变，满足更多应用中的实际需求。

实施例2：在实施例1的一种抗堵塞节能曝气装置的基础上，下面对本实用新型作进一步的说明。

将本实用新型一种抗堵塞节能曝气装置通过实验与常规的曝气装置进行对比，得出结论为：

1.往实验用MBR膜池内不定时的投入丝状杂质、尖锐塑料、污泥，使两组曝气装置同时处于恶劣环境下持续运行曝气。在长达90天的间歇运行下，常规曝气装置挂满大小不一的丝状杂质，部分曝气孔严重堵塞，曝气效果不均匀。本实用新型在同等环境下运行，未出现曝气孔堵塞、曝气装置本身无丝状杂质，无污泥结块现象。可知，本实用新型在抗污堵能力方面效果远好于常规曝气装置。

2.在同等恶劣条件下运行90天，分别取出两组曝气装置上的MBR膜片。明显可见，常规曝气下MBR膜片沾满污泥，气泡无法有效冲刷到膜丝本身，严重影响到MBR膜的产水水量。本实用新型利用虹吸和流体原理，在间歇式脉冲曝气的瞬间大气泡和气泡喷射冲击作用下，明显可见MBR膜整体洁净，无大型结块污泥、气泡冲击时膜丝整体摆动幅度较大，能及时有效的将附着的膜丝表面的污染物冲刷下来。结论证明，本实用新型的实际曝气效果远好于常规曝气装置。

综上所述，本实用新型不仅解决了曝气管易堵塞能耗高问题，而且具有明显降低能耗和抗污堵的优点。

应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗堵塞节能曝气装置，包括集气腔（2）和进气腔（6），其特征在于：所述集气腔（2）顶部设有曝气管连接口（1），所述曝气管连接口（1）与J型曝气管（3）连接，所述进气腔（6）位于所述集气腔（2）的下方，所述进气腔（6）的顶部低于所述J型曝气管（3）的底部。

2.根据权利要求1所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述集气腔（2）两侧设有承插件口（8），所述进气腔（6）嵌套于所述集气腔（2）内，所述进气腔（6）的两端设有进气口（61），进气承插件（4）穿过所述承插件口（8）与所述进气口（61）配套连接，所述进气腔（6）侧面设有喷气孔（5）。

3.根据权利要求1所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述进气腔（6）为U字型开槽，且与所述集气腔（2）嵌套连接，所述J型曝气管（3）两端开口。

4.根据权利要求2所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述进气承插件（4）为中空结构。

5.根据权利要求2所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述承插件口（8）与所述进气承插件（4）采用螺栓螺母的连接方式。

6.根据权利要求1所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述集气腔（2）中设置有多个独立的腔室（9），每个独立的腔室（9）中间设有一个J型曝气管（3），J型曝气管（3）与独立的腔室（9）上方的曝气管连接口（1）相连接，所述的进气腔（6）上与独立的腔室（9）相对应的地方设置有相同数量的喷气孔（5）。

7.根据权利要求6所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述喷气孔（5）与所述集气腔（2）之间间隙连接。

8.根据权利要求1所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述J型曝气管（3）的口径为7—9mm。

9.根据权利要求6所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述独立的腔室（9）的数量为1到8套。

10.根据权利要求1所述的抗堵塞节能曝气装置，其特征在于：所述J型曝气管（3）与所述曝气管连接口（1）之间设有O型密封圈（7）。