EA027696B1 - Система аэрации - Google Patents

Система аэрации Download PDF

Info

Publication number
EA027696B1
EA027696B1 EA201290085A EA201290085A EA027696B1 EA 027696 B1 EA027696 B1 EA 027696B1 EA 201290085 A EA201290085 A EA 201290085A EA 201290085 A EA201290085 A EA 201290085A EA 027696 B1 EA027696 B1 EA 027696B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
gas
divider
bubbles
channel
housing
Prior art date
Application number
EA201290085A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201290085A1 (ru
Inventor
Джеффри Рональд Камин
Генри Бехманн
Янсек Хон
Рейд Бэйли
Чжаоян Вань
Джозеф Брейтнер
Original Assignee
Зенон Текнолоджи Партнершип
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зенон Текнолоджи Партнершип filed Critical Зенон Текнолоджи Партнершип
Publication of EA201290085A1 publication Critical patent/EA201290085A1/ru
Publication of EA027696B1 publication Critical patent/EA027696B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/08Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23123Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23124Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric
    • B01F23/231241Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric the outlets being in the form of perforations
    • B01F23/231242Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric the outlets being in the form of perforations in the form of slits or cut-out openings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23124Diffusers consisting of flexible porous or perforated material, e.g. fabric
    • B01F23/231244Dissolving, hollow fiber membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23126Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231263Diffusers characterised by the shape of the diffuser element having dome-, cap- or inversed cone-shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/26Specific gas distributors or gas intakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2315/00Details relating to the membrane module operation
    • B01D2315/06Submerged-type; Immersion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/18Use of gases
    • B01D2321/185Aeration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/26By suction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/12Controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/22Controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23126Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231265Diffusers characterised by the shape of the diffuser element being tubes, tubular elements, cylindrical elements or set of tubes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Рассекатель газа для мембранной системы фильтрации, который создает пульсирующий поток пузырьков, даже при подаче газа с относительно постоянным расходом. Рассекатель имеет корпус, где образуется газовый карман, и канал для выпуска некоторой части газа из кармана после того, как он достигнет достаточного размера. В качестве варианта, крышка, размещенная поверх выходного отверстия канала, может разбивать или распределять выпускаемый газ. Рассекатель большого размера может состоять из совокупности небольших блоков или секций. Расход газа, подаваемого на рассекатель в течение длительных периодов времени, может меняться в ответ на изменение условий в мембранной системе для изменения временного интервала между последовательными выбросами пузырьков. Труба для подачи газа может иметь два или более выпускных отверстий, расположенных на разной высоте и сообщающихся с каждым из двух или более блоков или секций. Выход газа из двух или более блоков или секций может быть синхронизирован. Подача газа на один или более блоков или секций может осуществляться с более высоким расходом.

Description

Настоящее описание относится к рассекателю газа и к очистке газа для замедления загрязнения фильтрующей мембраны.
Уровень техники
Последующее обсуждение уровня техники не является признанием того, что оно является источником, на который можно ссылаться как на известный уровень техники или общеизвестные знания.
В международной публикации РСТ ^0/2000/021890 среди прочего описана система аэрации для погружного мембранного модуля, в состав которой входит группа аэраторов, соединенных с нагнетательным вентилятором, клапаны и управляющее устройство, обеспечивающее подачу воздуха на отдельные аэраторы повторяющимися циклами, попеременно с высоким расходом и низким расходом воздуха. В некоторых системах нагнетательный вентилятор, клапаны и управляющее устройство осуществляют одновременную подачу воздуха на две или более группы аэраторов с чередованием расхода, таким образом, что, несмотря на постоянство суммарного расхода воздуха в системе, позволяющего вентилятору работать с неизменной скоростью, расход воздуха, поступающего на каждый аэратор, меняется со временем. В условиях нестационарного расхода возникает рециркуляция воды в резервуаре, что позволяет избежать застойных зон и устранить или замедлить загрязнение мембран. Заявка ^0/2000/021890 полностью включена в настоящий документ посредством ссылки.
Введение
Последующее обсуждение имеет намерением ввести читателя в более подробное обсуждение, чтобы обеспечить соблюдение, а не ограничение или установление объема притязаний.
Способ циркуляции воздуха, описанный в заявке ^0/2000/021890, подтвердил свою высокую эффективность, позволяя уменьшить количество воздуха или другого газа, и следовательно, энергии, требуемой для работы мембранной системы фильтрации. В этой заявке отмечается, что быстрые перемещения клапанов ведут к образованию очень крупных пузырьков в течение короткого промежутка времени и что эти крупные пузырьки могут быть особенно полезны для замедления процесса загрязнения мембран. Однако, в заявке ^0/2000/021890 отмечается также, что быстрые перемещения клапанов становятся причиной возникновения кратковременных скачков давления в системе аэрации, с которыми нужно справиться. Ниже описан рассекатель газа, иначе называемый аэратор, который создает пульсирующий поток пузырьков, даже при подаче газа с постоянным расходом. Поток пузырьков может принимать форму кратковременных выбросов очень крупных пузырьков, но для этого не требуются быстрые перемещения клапанов.
Рассекатель газа имеет корпус, где образуется газовый карман, и канал для выпуска, по меньшей мере, некоторой части газа из кармана после того, как он достигнет достаточного размера. В качестве варианта крышка, размещенная над выходным отверстием канала, может распределять выпускаемый газ и может также разбивать газ на пузырьки, или пузырьки меньшего размера, если выпускаемый газ изначально имеет объемную форму. Большой рассекатель газа, предназначенный для использования с промышленным мембранным модулем или кассетой, может включать совокупность небольших блоков или единиц поверхности. Даже при непрерывной подаче газа с постоянным расходом, рассекатель газа создает поток пузырьков, плотность которого меняется со временем. В качестве варианта, выходной поток обычно имеет форму отдельных серий пузырьков, и далее в качестве варианта - форму кратковременных выбросов крупных пузырьков. Например, длительность выброса пузырьков может составлять половину, или менее, временного промежутка между последовательными выбросами пузырьков.
Расход газа, подаваемого на рассекатель в течение длительных периодов времени, может меняться, даже если его подача на рассекатель остается постоянной в течение некоторого периода времени, включая несколько выбросов пузырьков. Изменение расхода подачи газа не влечет за собой значительного изменения интенсивности и длительности выбросов пузырьков. Однако изменение расхода подачи газа все-таки влияет на величину временного промежутка между последовательными выбросами пузырьков. В настоящем документе описана труба для подачи газа, которая имеет два или более выходных отверстий, предназначенных для подачи воздуха на каждый из двух или более рассекателей. Указанные два или более выходных отверстий расположены на разной высоте. Такая труба для подачи газа обеспечивает возможность изменения расхода подачи газа в большом диапазоне, обеспечивая при этом, как правило, равномерное, или иное желаемое распределение подаваемого газа между несколькими рассекателями.
В настоящем документе описан способ работы рассекателя, в котором расход подачи газа меняется в зависимости от рабочих параметров системы.
В настоящем документе описана система аэрации, в которой на одну или более групп рассекателей осуществляется подача газа с повышенным расходом. Указанный один или более рассекателей, на которые подается газ с повышенным расходом, расположены вблизи тех участков мембранной системы, где нужен более интенсивный поток пузырьков.
Другой рассекатель, описанный в настоящем документе, имеет отдельные участки для выпуска пу- 1 027696 зырьков, проточно соединенные таким образом, что выброс пузырьков на отдельных участках происходит в целом синхронно.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает вертикальную проекцию рассекателя с частичным разрезом.
Фиг. 2 показывает вид сверху рассекателя, показанного на фиг. 1.
Фиг. 3 показывает вид с торца рассекателя, показанного на фиг. 1.
Фиг. 4 показывает вид в аксонометрии рассекателя, показанного на фиг. 1.
Фиг. 5 схематически показывает вид сбоку четырех рассекателей, погруженных в жидкость, на различных этапах способа аэрации.
Фиг. 6 и 7 показывают вид сверху и боковую проекцию в разрезе другого рассекателя.
Фиг. 8 показывает альтернативный подающий воздушный коллектор.
Фиг. 9 показывает вид сбоку другого рассекателя, у которого ближняя к наблюдателю стенка удалена.
Подробное описание изобретения
Фиг. 1-4 показывают рассекатель 10 в различных видах. Рассекатель 10 имеет корпус 12, который образует внутреннюю камеру, ограниченную верхней поверхностью. Показанный корпус 12 имеет вытянутую форму, причем его длина более чем вдвое превышает ширину, а поперечное сечение в целом имеет форму перевернутого И. Показанный корпус 12 снабжен патрубком 14 на одном конце. Патрубок 14 может быть вставлен внутрь или установлен поверх отверстия в коллекторе подачи газа (не показан) для снабжения рассекателя 10 газом и для удержания одного конца рассекателя 10 в нужном положении, погруженным в жидкость. Другой конец рассекателя 10 может удерживаться в нужном положении, погруженным в жидкость, при помощи шипа 16, выступающего из корпуса 12.
Патрубок 14 соединен с одной или более распределительными трубками 18. Распределительная трубка или трубки 18 в целом проходят по всей длине рассекателя 10 и имеют газовыпускные отверстия 20 вдоль своей длины. Эти отверстия 20 могут быть сделаны достаточно маленькими по сравнению с расходом газа, чтобы (а) создать потерю напора, способствующую равномерному распределению газового потока из газовыпускных отверстий 20, даже если распределительная трубка не строго горизонтальна, и (Ь) обеспечить скорость прохождения газового потока через отверстия 20, исключающую проникновение жидкости в распределительную трубку 18. Распределительная трубка 18 может быть расположена в нижней части рассекателя 10, как показано на чертеже, или на другой высоте. Например, распределительная трубка 18 может быть расположена в верхней части корпуса 12, так что газовыпускные отверстия 20 находятся в той области, где всегда находится газовый карман. Далее в качестве варианта, в различные части корпуса 12 газ может поступать по отдельным газовым трубкам, соединенным с коллектором подачи газа, расположенным на удалении от корпуса 12.
Рассекатель 10 имеет разгрузочные каналы 22, расположенные вдоль его длины. Разгрузочные каналы 22 имеют первые выпускные отверстия 24, сообщающиеся с пространством внутри и вблизи верхней части корпуса 12, и вторые выпускные отверстия 26, открытые снаружи корпуса 12. По меньшей мере часть канала 22 между первым выпускным отверстием 24 и вторым выпускным отверстием 26 проходит сверху вниз. Вторая часть канала 22 проходит снизу вверх, прежде чем достигнет второго выпускного отверстия 26. Газ, выходящий из корпуса 12 через канал 22, должен пройти через нижнюю точку канала 22 между первым выпускным отверстием 24 и вторым выпускным отверстием 26, как в показанных каналах 22, имеющих в целом Ι-образную или И-образную форму. Площадь второго выпускного отверстия 26 может составлять от 1 до 10 квадратных сантиметров, или от 3 до 6 квадратных сантиметров. Площадь поперечного сечения газового кармана, сообщающегося с каналом 22, предпочтительно больше площади второго выпускного отверстия 26 в 10 или более раз, например, в интервале от 20 до 35 раз.
Соседние каналы 22 предпочтительно отделены друг от друга, например, разделительными перегородками 28, которые предотвращают ситуацию, когда один канал 22 уменьшает объем газового кармана в корпусе 12 настолько, что газ редко или никогда не выходит из какого-либо другого канала 22. Высота сплошных разделительных перегородок 28 такова, что они проходят ниже самого низкого возможного предела распространения газового кармана в корпусе 12, как показано на чертеже. Благодаря этому газовые карманы, относящиеся к различным каналам 22, проточно отделены друг от друга. Рассекатель 10 действует так, как если бы он состоял из некоторого количества отдельных рассекателей меньшего размера. В течение рабочего периода распределение по времени выходов газа из различных каналов 22 в рассекателе 10 может меняться или колебаться таким образом, что газ не будет выходить из всех каналов 22 одновременно. Тем не менее, характер выхода газа из отдельного канала проявляется в виде в целом регулярного цикла, с коротким выбросом газа и последующим периодом, когда газ не выходит, или выходит лишь маленькими порциями.
В качестве варианта, поверх корпуса 12 может быть предусмотрена крышка или распределитель 30. Под крышку 30 газ попадает из одного или более разгрузочных каналов 22 и выходит из-под крышки 30 через выполненные в ней отверстия 32 в виде пузырьков. В крышке 30 может быть предусмотрена совокупность отверстий 32 для каждого канала, чтобы распределить поток газа по большой горизонтальной
- 2 027696 площади. Крышка 30 может, кроме того, разбивать выбросы газа, выходящие из каналов 22, на пузырьки или, если нужно, на пузырьки меньшего размера. Как показано, крышка 30 может иметь разделительные перегородки, в целом совпадающие с перегородками 18 в корпусе 12, чтобы удерживать поток пузырьков вблизи канала 22, из которого выходит газ для этих пузырьков. В качестве варианта, отверстия 32 могут быть распределены по длине корпуса 12, или по его ширине, или в обоих направлениях, для распределения потока пузырьков нужным образом применительно к одному или более погружным мембранным модулям, которые подвергаются очистке пузырьками. Модуль в резервуаре может располагаться над рассекателем 10. В качестве варианта, функцию крышки 30 может выполнять трубная решетка модуля, имеющая воздушные проходы через трубную решетку между мембранами. Далее в качестве варианта, канал 22 может проходить через трубную решетку мембранного модуля таким образом, чтобы второе отверстие 26 было расположено над трубной решеткой. В этом случае, поверх второго отверстия и над трубной решеткой может быть размещена крышка 30 или другой рассекатель. Эти варианты могут быть эффективны для модулей с круглыми или квадратными приемными коллекторами, имеющими значительную ширину или диаметр, что делает необходимым пропускание пузырьков между мембранами. Однако, для тех модулей, которые обеспечивают хорошее проникновение пузырьков в пакет мембран, без необходимости внутренней аэрации, предпочтительно разместить рассекатель 10, включая крышку 30 той или иной конструкции, под трубной решеткой модуля. В случае кассеты с модулями, рассекатель 10 может быть расположен под модулем или под зазором между модулями. Отделение рассекателя 10 от модуля позволяет извлекать модуль или рассекатель 10 независимо друг от друга для очистки или технического обслуживания, позволяет применять рассекатель 10 для составных или ранее установленных модулей, и позволяет применять рассекатели 10 разной формы или размера для установки под модулем, в зависимости от условий технологического процесса.
Показанная крышка 30 крепится поверх корпуса 12, не создавая гезонепроницаемое уплотнение с его верхней частью. Однако в показанном предпочтительном варианте выполнения корпус 12 и крышка 30 имеют в сечении куполообразную форму, так что зазор между крышкой 30 и корпусом 12 расположен ниже верхней части корпуса 12. Благодаря такой конструкции, газ не выходит через зазор между крышкой 30 и корпусом 12 при тех расходах газа, которые устанавливались изобретателями в ходе испытаний. Объем, заключенный под крышкой 30, предпочтительно невелик, например, около 50% или менее, или 33% или менее от объема воздушного кармана в корпусе 12. Это способствует образованию кратковременных выбросов при выходе газа из канала 22.
Работа рассекателя 10, погруженного в жидкость 34, схематически проиллюстрирована на фиг. 5. Фрагменты А, В, С и Ό на фиг. 5 показывают рассекатель 10 в четырех различных точках последовательности событий, которые происходят в рассекателе 10 при подаче в него газа. Последовательность событий протекает от состояния А к состоянию В, от В к С, от С к Ό, затем снова возвращается к состоянию А и так снова и снова до тех пор, пока осуществляется подача газа в рассекатель 10. На Фрагменте А фиг. 5 канал 22 заполняется жидкостью 34, хотя в корпусе 12 может быть заперт газовый карман 36. На Фрагменте В газовый карман 36 растет в размере по мере того, как газ из распределительной трубки 18 собирается в корпусе 12 и вытесняет жидкость 34. Жидкость 34 выходит из корпуса 12 через отверстие в его нижней части и через канал 22. На Фрагменте С после опускания границы расширяющегося газового кармана 36 ниже верхнего предела нижней точки в канале 12, образуется проход для газа, по которому он движется из газового кармана 36, и далее через канал 22 выходит за пределы корпуса 12, например, в виде пузырьков 38. На Фрагменте Ό, по мере того, как газ продолжает выходить через канал 22, жидкость 34 возвращается в корпус 12 и газовый карман 36 уменьшается в размере. Возвращаясь к Фрагменту А, жидкость 34 внутри корпуса 12 в конечном счете достигает канала 22, происходит заполнение канала 22, и выход газа через канал 22 прекращается. Затем процесс повторяется, вследствие чего возникают прерывистые фазы выхода газа, даже при его непрерывной подаче. Фазы выхода газа стремятся к средней длительности и частоте. Однако точное распределение по времени, объем и длительность выхода газа могут меняться в определенных пределах вблизи среднего значения, например, из-за наличия волн или другого движения жидкости, или из-за выхода газа из других рассекателей 10.
Изображения на фиг. 1-4 показаны в масштабе. Рассекатель 10 имеет ширину 85 мм, высоту 139 мм и длину 770 мм. Эти размеры даны в качестве примера работоспособного рассекателя, но изобретение не ограничивается этими размерами. Показанный рассекатель 10 предназначен для замены аэрационной трубы, которая обычно расположена под кассетой с 500 мембранными модулями 2ее\Уеейт™ компании СЕ \Уа1ег апй Ргосекк ТесЬпо1од1ек, и для использования тех же элементов трубопроводной обвязки. Эти модули предназначены для эксплуатации в погруженном состоянии, с использованием вакуумного насоса. В состав модуля входит большое количество мембран из полых волокон с суммарной площадью поверхности примерно от 200 до 525 квадратных футов (от 18,6 до 48,8 квадратных метров). Мембраны ориентированы вертикально и расположены между двумя удлиненными герметизирующими пластинами. В целом модули имеют прямоугольную форму в плане, а их длина примерно равна длине рассекателя 10. Модули сгруппированы в кассеты, где несколько модулей расположены в каркасе, параллельно друг другу. Между соседними модулями предусмотрены вертикальные зазоры. Один рассекатель 10 расположен под каждым вторым модулем примерно на 1-10 см ниже и сориентирован параллельно модулю. От- 3 027696 верстия 32 расположены так, чтобы направлять пузырьки в зазоры по обе стороны от модуля. Каждый рассекатель 10 снабжает пузырьками расположенный над ним модуль с обеих сторон, а соседние модули, расположенные по обе стороны от этого модуля - с одной стороны. При подаче воздуха с расходом примерно 4 кубических фута (0,11 кубических метра) в минуту показанный рассекатель 10 производит выбросы пузырьков, длящиеся примерно 1 или 2 с, примерно через каждые 8 с. Увеличение или уменьшение расхода газа, подаваемого на рассекатель 10, оказывает очень незначительное влияние на длительность выброса пузырьков, но при этом соответственно уменьшается или увеличивается временной интервал между выбросами. Предполагается, что отклонение размеров, соотношений размеров, расхода газа и технологических параметров в диапазоне плюс-минус 50% от величин, указанных в настоящем документе, является приемлемым для стандартной промышленной погружной мембранной установки с вакуумным приводом, но другие размеры, относительные пропорции и расходы газа также могут быть эффективными. Допускаются также другие вариации. Например, для модулей другой формы может использоваться квадратный или круглый рассекатель 10, в качестве варианта разделенный на секции соответствующей формы. Форма канала 22 может быть выбрана из совокупности вариантов, при условии обеспечения необходимого проходного сечения.
На фиг. 6 и 7 показан в разрезе альтернативный рассекатель 50, содержащий одну отдельную секцию рассекателя 50 между двумя разделительными перегородками 28, и части двух смежных секций. Рассекатель 50 может иметь, например, от 2 до 10 отдельных секций. В качестве варианта, который не показан, рассекатель 50 может быть выполнен из нескольких отдельных блоков, каждый из которых в целом образует одну секцию, как показано на чертеже, но при этом каждый блок имеет один закрытый конец и один открытый конец. Таким образом, можно соединить вместе любое число блоков для образования рассекателя 50 любой требуемой длины.
Альтернативный рассекатель 50 имеет корпус 12, который в целом имеет прямоугольное сечение с открытым дном. Состоящий из двух частей разгрузочный канал 52 образован горловиной 54, встроенной в верхнюю часть корпуса 12 и окруженной чашкой 56. Чашка 56 установлена поверх горловины 54 и крепится к верхней части корпуса 12 при помощи монтажных фланцев 58. Монтажные фланцы 58, кроме того, отделяют закраину 60 чашки 56 от верхней части корпуса 12, благодаря чему образовано первое выпускное отверстие 24. Верхняя часть горловины образует второе выпускное отверстие 26. После скапливания в кармане и выдавливания воды в корпусе 12 до уровня ниже дна горловины 54, газ выходит из корпуса по проходу 1-образной или И-образной формы от закраины 60 чашки 56 до дна чашки 56 и вокруг него, и затем поднимается вверх по горловине 54. К корпусу 12 может быть прикреплена крышка 66 при помощи монтажной лапки 62, расположенной так, что в нее входит болт 64, который проходит также через фланец 58 чашки 56. Корпус 12 дополнительно разделен на отдельные зоны при помощи разделительных перегородок 28 и оконечностей корпуса 12 (не показаны), а состоящий из двух частей разгрузочный канал 52 расположен в каждой из отдельных секций. Крышка 66 может быть расположена поверх каждой секции корпуса 12, как показано на чертеже, или может быть предусмотрена большая крышка, закрывающая несколько секций, в качестве варианта, снабженная внутренними разделительными перегородками, как описано выше. Рассекатель 50 легко очищается после отвинчивания болтов крепления чашки 54 и крышки 60. Может быть предусмотрена совокупность вариантов чашек 54 с различной формой или высотой закраины 60, что позволяет подобрать объем газа для образования выбросов пузырьков, а также задать расход газа или длительность выброса.
Фиг. 8 показывает вид сбоку газораспределительного коллектора 40, который изображен на фиг. 7 и может эффективно использоваться с первым рассекателем 10, описанным выше. Газораспределительный коллектор 40 имеет горизонтальный канал 42, соединенный с совокупностью отводящих стояков 44. Отводящие стояки 44 расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль горизонтального канала таким образом, что после установки газораспределительного коллектора 40 в рассекателе 50, по меньшей мере, один стояк 44 оказывается в каждой отдельной секции рассекателя 50, сформированной разделительными перегородками 28. Аналогичная коллектору конструкция может быть встроена в корпус 12 рассекателя 10, 50.
В каждом отводящем стояке 44 имеются газовыпускные отверстия 20, расположенные на разной высоте, через которые газ попадает в секции рассекателя. Каждый стояк 44 может иметь газовыпускное отверстие 20 такого же размера и на такой же высоте, что и соответствующее газовыпускное отверстие 20 в каждом из остальных отводящих стояков 44. На каждом показанном стояке 44 имеется верхнее газовыпускное отверстие 20, среднее газовыпускное отверстие 20 и нижнее отверстие 46, которое действует как нижнее газовыпускное отверстие 20. Кроме того, нижнее отверстие 46 позволяет воде входить в отводящий стояк 44 или выходить из него, в зависимости от расхода подачи газа.
В процессе эксплуатации в первом диапазоне расхода подачи газ попадает в рассекатель 50 только через верхние газовыпускные отверстия 20 в каждом отводящем стояке 44. Размер верхних газовыпускных отверстий 20 выбирается таким образом, чтобы обеспечить в целом равномерное распределение потока газа из отводящих стояков 44, когда расход подачи газа не выходит за пределы первого диапазона. По мере увеличения расхода подачи газа вода в отводящих стояках 44 вытесняется вниз. Во втором диапазоне расхода подачи газа средние газовыпускные отверстия 20 также выпускают газ в рассекатель 50.
- 4 027696
Размер средних газовыпускных отверстий 20 выбирается таким образом, чтобы суммарная площадь верхних и нижних газовыпускных отверстий 20 обеспечивала в целом равномерное распределение потока газа из отводящих стояков 44, когда расход подачи газа не выходит за пределы второго диапазона. В случае дальнейшего увеличения расхода подачи газ может выходить из отводящих стояков 44 через нижние отверстия 46. Кроме того, нижние отверстия 46 позволяют удалить из коллектора 40 любую воду, которая могла попасть в него через газовыпускные отверстия 20, например, при временном отключении системы для технического обслуживания или проверки. В качестве варианта, размер нижних отверстий 46 может быть выбран таким, чтобы обеспечить в целом равномерное распределение потока газа через отводящие стояки 44, когда расход подачи газа не выходит за пределы третьего диапазона, вынуждая воздух выходить через нижние отверстия 46. Таким образом, можно выбрать диапазон расхода подачи газа, обеспечивая при этом в целом равномерное распределение потока газа из отводящих стояков 44. В противоположность описанной выше газораспределительной трубке 18, при низком расходе подачи газа газовыпускные отверстия 20 могут быть слишком большими, чтобы обеспечить равномерное распределение газа, а при высоком расходе подачи газа газовыпускные отверстия 20 могут создавать избыточную потерю напора в системе подачи газа или вызвать вспенивание в рассекателе 10. Далее, несмотря на то, что дренаж может быть обеспечен путем добавления трубки с открытым концом, проходящей вниз от края газораспределительной трубки 18, описанной выше, дренажная трубка должна быть очень длинной, если на газораспределительную трубку 18 может подаваться газ с высоким расходом, так как локальный выход чрезмерного количества газа из одной дренажной трубки был бы нежелателен.
В качестве варианта средние газовыпускные отверстия 20 можно не делать. Далее в качестве варианта, верхние газовыпускные отверстия 20 могут быть сделаны в горизонтальной трубе 42, а не в отводящих стояках 44. Однако при размещении верхних газовыпускных отверстий 20 в отводящих стояках обеспечивается более равномерное распределение газа и уменьшается количество газа, проходящего из одной секции рассекателя 50 в другую через коллектор, по мере того как из смежных секций рассекателя 50 в разное время выходят пузырьки воздуха. Далее в качестве варианта для удаления скопившихся твердых частиц можно время от времени заполнять водой коллектор 40 путем временного закрытия клапана подачи газа, или продувки внутренний части коллектора 40 в атмосферу, или обоими этими способами. После заполнения коллектора 40 водой, можно подавать газ под давлением, достаточным для выхода пузырьков через нижние газовыпускные отверстия 20, тем самым, удаляя твердые частицы из коллектора 40. Очистка коллектора 40 может производиться через равные интервалы времени, или в случае его засорения, например, путем повышения противодавления в системе подачи газа.
Подачу газа на рассекатель 50 и следовательно, время между выбросами пузырьков можно изменять с учетом одного или более рабочих или эксплуатационных параметров мембранной системы. Учитываемыми параметрами могут быть, например, сопротивление, трансмембранное давление и/или проницаемость. Значения параметров можно получать путем наблюдений или периодических расчетов, например, в начале или в конце этапа инфильтрации в пределах цикла фильтрации, состоящего из ряда этапов инфильтрации, разделенных этапами обратной промывки или реляции. В качестве параметра может также выступать скользящее среднее по результатам нескольких измерений для серии циклов, или тенденция или скорость изменения величины. Параметр можно использовать для того чтобы определить, следует ли оставить расход подачи газа без изменения, увеличить или уменьшить его.
В одном примере технологического способа производят периодическое измерение одного или более параметров. Эти параметры используют, в качестве варианта, после математической комбинации или трансформации, для получения наблюдаемого значения X в каждом из серии интервалов опроса. В каждом интервале опроса наблюдаемое значение X сравнивают с верхним и нижним пороговыми значениями А и В, которые были предварительно определены для установления предельных параметров нужного режима работы мембранной системы. Пороговые значения А и В могут быть заданы во время проектирования или испытания прототипа системы, или же они могут подвергаться корректировке с течением времени. Корректировка с течением времени может учитывать изменения в состоянии мембраны, например изменение размера пор, старение, или суммарный объем воды, очищенной с помощью мембран. Кроме того, может быть сделана корректировка пороговых значений с учетом изменений в характеристиках подвергаемой очистке воды, таких как температура или концентрация твердых частиц. В качестве альтернативы, может быть подвергнуто корректировке значение X, чтобы оно отражало условия, которые допускались для принятия пороговых значений. Например, наблюдаемый расход жидкости через мембрану может быть скорректирован с учетом температуры фильтруемой воды, после чего его можно будет сравнить с пороговым значением, выбранным с допущением другой температуры воды.
В примерном технологическом способе, если наблюдаемое значение X превышает верхнее пороговое значение А в интервале опроса, тогда расход подачи газа увеличивают на предварительно выбранную величину, например на 5 или 10%. Если наблюдаемое значение X находится между верхним и нижним пороговыми значениями, или равно одному из них, тогда расход подачи газа не меняют. Если наблюдаемое значение X меньше нижнего порогового значения В, тогда расход подачи газа понижают на предварительно выбранную величину, например на 5 или 10%. В качестве альтернативы, величина, на которую наблюдаемое значение отличается от ближайшего порогового значения, или допустимый избы- 5 027696 ток пороговых значений могут использоваться для оценки необходимого изменения расхода подачи газа. Предпочтительно, чтобы был также задан минимальный расход подачи газа, например, чтобы он был принят как большее из двух значений: (а) самый низкий расход подачи газа, который обеспечивает в целом равное разделение потока из верхних газовыпускных отверстий 20 газового коллектора 40, и (Ь) самый низкий расход подачи газа, который удовлетворяет прочим технологическим требованиям, таким как смешивание в мембранном резервуаре.
Увеличение или уменьшение расхода газа, подаваемого на рассекатель, оказывает очень незначительное влияние на длительность выброса пузырьков, но при этом, соответственно, увеличивается или уменьшается временной интервал между выбросами. Описанный выше способ контроля ведет к изменению интервала между выбросами в течение длительного периода времени, например, в течение дня или более, хотя время между выбросами, скорее всего, будет постоянным в течение более коротких периодов времени, например, в течение часа работы. Время между выбросами газа, измеренное от момента начала одного выброса до момента начала следующего выброса, может меняться, например, от 2 до 60 с, или от 4 до 20 с. Расход подачи воздуха всегда поддерживают вблизи минимально необходимого значения, чтобы обеспечить эксплуатационные показатели выше нижнего порогового значения.
В качестве варианта, равномерное распределение воздуха между секциями рассекателя 50 может быть преднамеренно изменено. Например, в первом и последнем отводящем стояках 44 верхнее газовыпускное отверстие 20 может быть сделано большего размера, или может быть сделано дополнительное верхнее газовыпускное отверстие 20. Далее в качестве примера, два отводящих стояка 44 могут быть расположены в первой и второй секциях рассекателя 50. Таким образом, в первую и последнюю секции рассекателя 50 обеспечивается подача большего количества газа, и поэтому из этих секций могут чаще происходить выбросы пузырьков. В качестве дельнейшего варианта, под кассетой с мембранными модулями может быть предусмотрена установка, состоящая из нескольких удаленных друг от друга параллельных рассекателей 50, причем каждый из рассекателей 50 соединен с общей трубой подачи газа. Все секции первого и последнего рассекателей 50 могут иметь более крупные или дополнительные верхние газовыпускные отверстия 20 (по сравнению с промежуточными рассекателями), или по два отводящих стояка 44. Таким образом, на внешние рассекатели 50 подается газ с большим расходом, и поэтому они производят выброс пузырьков в среднем чаще, чем промежуточные рассекатели 50. Эти преднамеренные специальные изменения частоты выбросов могут использоваться для обеспечения лучшего согласования производительности одного или более рассекателей 50 с необходимостью распыления на различных участках модуля или кассеты. Например, при использовании большой кассеты, которая имеет в целом прямоугольную форму в плане, равномерное распределение газовых пузырьков способствует сильному подъему жидкости или созданию сильной тяги в центральной части кассеты. Усредненный по времени расход пузырьков, который является оптимальным для центральной части кассеты, может быть недостаточным для замедления загрязнения в периферийной области кассеты. В этом случае, более частные выбросы пузырьков из первого и последнего рассекателей 50, или из первой и последней секций рассекателя 50, или и то и другое, обеспечивают больший усредненный по времени расход пузырьков на периферийных мембранах без необходимости увеличивать поток пузырьков в центральной части кассеты. Более частые выбросы из ряда каналов 52 могут также быть обеспечены путем добавления еще одной газораспределительной трубки 18, сообщающейся с рядом каналов 52. Эта дополнительная трубка 18 может быть перпендикулярной другим газораспределительным трубкам 18 или коллекторам 40.
Как показано на фиг. 9, нижний край корпуса 12 может иметь одну или более дополнительных выемок 70 или других отверстий или вырезов в боковых стенках корпуса 12. Выемки 70 расположены ниже линии 72 опускания уровня воды, которая отображает самое низкое предполагаемое положение границы раздела газа и воды в рассекателе 10. Когда газовый карман расширяется до линии 72 опускания уровня воды, канал 22 открывается для выпуска газа, благодаря чему предотвращается дальнейшее опускание границы раздела газа и воды. Соответственно, газовый карман обычно не расширяется вниз до такой степени, чтобы достичь выемок 70. Однако в процессе эксплуатации канал 20 может засориться, например, из-за скапливания волос, мусора или сухих твердых частиц. В случае засорения канала 20 газовый карман в засоренной секции рассекателя 10 растет до тех пор, пока газ не достигнет выемок 70. Тогда выемки 70 обеспечивают несколько точек выхода образующихся пузырьков, благодаря чему засоренная секция рассекателя 10 функционирует как обычный аэратор до тех пор, пока не будет устранен засор. Выход пузырьков из выемок 70 может быть виден с поверхности, свидетельствуя о засорении канала 20. Положение линии 72 опускания уровня воды зависит от расхода подачи газа, и в частности, эта линия опускается при увеличении расхода подачи газа. Выемки 70 могут также использоваться для обеспечения контролируемого выхода чрезмерного количества газа из рассекателя 10 при очень высоких значениях расхода подачи газа.
На фиг. 9 также показаны дополнительные отверстия 80 в разделительных перегородках 28. Отверстия 80 расположены вблизи, но, по меньшей мере, частично выше линии 72. Отверстия 80 обеспечивают проход воздуха между соседними секциями рассекателя 10, когда газовый карман по меньшей мере в одной из секций увеличивается в объеме, доходя до отверстия 80. Отверстие 80 позволяет газу перемещаться из одной секции рассекателя 10, которая близка к выходу пузырьков, в соседнюю секцию. Это
- 6 027696 приводит к выравниванию размера газовых карманов в нескольких секциях рассекателя, прежде чем газовый карман в одной отдельной секции достигнет линии опускания уровня воды. Когда во всех секциях, соединенных посредством отверстий 80, будут находиться газовые карманы, расширившиеся до отверстий 80, газовые карманы во всех секциях продолжат рост до тех пор, пока не дойдут до линии 72 и не начнется выход пузырьков, в целом в одно и то же время.
При отсутствии отверстий 80 все секции рассекателя 10 функционируют по существу независимо друг от друга. Поскольку секции рассекателя 10 имеют в целом одинаковый размер и получают в целом равный поток воздуха, длительность цикла заполнения воздухом и выпуска пузырьков для всех секций рассекателя 10 в целом одинакова. Однако незначительные отличия во времени выпуска газа из одной секции рассекателя 10 по сравнению с другими секциями имеют тенденцию накапливаться в течение нескольких циклов заполнения и выпуска газа, вследствие чего выпуск пузырьков разными секциями рассекателя 10 больше не будет происходить в одно и то же время. При наличии отверстий 80, несмотря на некоторые отличия во времени, необходимом для расширения каждого газового кармана от нижней части отверстий 80 до линии 72 опускания воды, эти временные отличия незначительны и не накапливаются в течение нескольких циклов заполнения и выпуска газа рассекателем 10. Благодаря этому уменьшается запаздывание по времени между моментами выхода пузырьков из соседних секций рассекателя 10. Достаточно большой размер отверстий 80 может стать причиной того, что выход пузырьков из двух или более секций рассекателя 10 станет почти синхронным. Однако отверстия 80 не должны быть слишком большими, так как существует вероятность, особенно если рассекатель 10 расположен не горизонтально, что газ из одного канала 20 будет выходить раньше, чем из другого, и будет происходить втягивание достаточного количества воздуха через отверстие 80, препятствуя расширению газового кармана в соседней секции до линии 72 опускания воды. В качестве варианта, вместо отверстий 80 может быть сделано другое средство образования прохода, такое например как вырез на нижней кромке разделительной перегородки 28, или же нижняя кромка разделительной перегородки 28 может быть поднята выше линии 72. Далее в качестве варианта, для уменьшения запаздывания по времени между соседними рассекателями 10 их можно соединить трубками.
Несмотря на приведенное выше описание, неясно, нужно ли, или в каких случаях нужно добиваться синхронизации выброса пузырьков из различных секций рассекателя 10. Однако изобретатели определили путем наблюдений, что очищающее действие крупных пузырьков проявляется в большей степени, когда выход пузырьков происходит в спокойной воде. Поэтому желательно избегать возникновения эффектов подъема жидкости в рассекателе 10 или в модуле над рассекателем 10. Если выброс пузырьков из различных секций рассекателя 10 происходит в разное время, вызывая более частый выход потока пузырьков из одной части рассекателя 10, тогда может возникнуть постоянный восходящий поток воды через мембранный модуль, расположенный над рассекателем 10. В этом случае, благодаря синхронизации выхода пузырьков может возникнуть достаточно продолжительный период без пузырьков, что позволит воде успокоиться между последовательными выбросами пузырьков и повысит эффективность очистки мембраны.
В объеме изобретения, определяемом последующей формулой изобретения, могут изготавливаться и применяться различные другие устройства и технологические способы. Например, без ограничения, элементы устройства и этапы способа из различных примеров, описанных выше, могут объединяться вместе в любой осуществимой комбинации или сочетании.

Claims (8)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Система аэрации, содержащая:
    А) погружной мембранный модуль, имеющий нижнюю герметизирующую пластину;
    Б) одно или несколько устройств для создания пузырьков газа в жидкости, расположенных ниже или на одном уровне с нижней герметизирующей пластиной погружного мембранного модуля, причем каждое устройство содержит:
    a) корпус, ограничивающий камеру и выполненный с отверстием в нижней части, которое обеспечивает сообщение между внутренней частью камеры и пространством вне камеры, и
    b) канал, выполненный в виде изогнутого трубопровода с первым и вторым отверстиями, при этом трубопровод проходит через стенку корпуса, первое отверстие расположено внутри камеры и выше нижней точки трубопровода, расположенной на его изгибе, а второе отверстие расположено снаружи корпуса, причем
    c) камера предназначена для удержания газового кармана выше границы раздела между газовым карманом и жидкостью, причем положение указанной границы раздела меняется в интервале от, по меньшей мере, нижнего края первого отверстия в канале до верхнего края нижней точки канала.
  2. 2. Система по п.1, в которой второе отверстие канала находится на одном уровне с первым отверстием или выше него.
  3. 3. Система по любому из пп.1, 2, дополнительно содержащая трубу для подачи газа, имеющую вы- 7 027696 пускное отверстие для выпуска газа в камеру выше первого отверстия канала.
  4. 4. Система по любому из пп.1-3, дополнительно содержащая трубу для подачи газа, имеющую выпускное отверстие для выпуска газа в камеру ниже верхнего края нижней точки канала.
  5. 5. Система по любому из пп.1-4, дополнительно содержащая крышку с отверстиями, расположенными поверх второго отверстия канала.
  6. 6. Система по любому из пп.1-5, в которой площадь второго отверстия составляет 1-10 см2.
  7. 7. Система по любому из пп.1-6, в которой площадь поперечного сечения второго отверстия канала меньше площади горизонтального поперечного сечения относящейся к нему камеры по меньшей мере в 10 раз.
  8. 8. Система по п.1, в которой указанное по меньшей мере одно устройство для создания пузырьков газа в жидкости объединено с нижней герметизирующей пластиной погружного мембранного модуля.
EA201290085A 2009-09-03 2010-07-30 Система аэрации EA027696B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/553,346 US9358505B2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Gas sparger for an immersed membrane
PCT/US2010/043926 WO2011028341A1 (en) 2009-09-03 2010-07-30 Gas sparger for a filtering membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201290085A1 EA201290085A1 (ru) 2012-09-28
EA027696B1 true EA027696B1 (ru) 2017-08-31

Family

ID=42768075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201290085A EA027696B1 (ru) 2009-09-03 2010-07-30 Система аэрации

Country Status (14)

Country Link
US (4) US9358505B2 (ru)
EP (2) EP3388138A1 (ru)
JP (2) JP2013503738A (ru)
KR (3) KR102038208B1 (ru)
CN (1) CN102711963B (ru)
AU (1) AU2010290022B2 (ru)
BR (1) BR112012004789B1 (ru)
CA (1) CA2773180C (ru)
EA (1) EA027696B1 (ru)
ES (1) ES2686496T3 (ru)
HU (1) HUE041541T2 (ru)
IN (1) IN2012DN02651A (ru)
TW (1) TWI533923B (ru)
WO (1) WO2011028341A1 (ru)

Families Citing this family (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPR421501A0 (en) 2001-04-04 2001-05-03 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Potting method
AUPR692401A0 (en) 2001-08-09 2001-08-30 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Method of cleaning membrane modules
CA2535360C (en) 2003-08-29 2013-02-12 U.S. Filter Wastewater Group, Inc. Backwash
CN100421772C (zh) 2003-11-14 2008-10-01 西门子水技术公司 改进的组件清洗方法
US8758621B2 (en) 2004-03-26 2014-06-24 Evoqua Water Technologies Llc Process and apparatus for purifying impure water using microfiltration or ultrafiltration in combination with reverse osmosis
JP4838248B2 (ja) 2004-09-07 2011-12-14 シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション 逆洗液体廃棄物の低減
AU2005284677B2 (en) 2004-09-14 2010-12-23 Evoqua Water Technologies Llc Methods and apparatus for removing solids from a membrane module
WO2006029465A1 (en) 2004-09-15 2006-03-23 Siemens Water Technologies Corp. Continuously variable aeration
EP1838422A4 (en) 2004-12-24 2009-09-02 Siemens Water Tech Corp EASY GAS FLUSHING PROCESS AND APPROPRIATE DEVICE
CA2591408C (en) 2004-12-24 2015-07-21 Siemens Water Technologies Corp. Cleaning in membrane filtration systems
KR20080005993A (ko) * 2005-04-29 2008-01-15 지멘스 워터 테크놀로지스 코포레이션 막 필터의 화학 세정
WO2007022576A1 (en) 2005-08-22 2007-03-01 Siemens Water Technologies Corp. An assembly for water filtration using a tube manifold to minimise backwash
US8293098B2 (en) 2006-10-24 2012-10-23 Siemens Industry, Inc. Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US8318028B2 (en) 2007-04-02 2012-11-27 Siemens Industry, Inc. Infiltration/inflow control for membrane bioreactor
US9764288B2 (en) 2007-04-04 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane module protection
HU4544U (en) 2007-05-29 2015-05-28 Evoqua Water Technologies Llc Structural arrangement of a membrane assembly unit placed in a fluid tank
US8382981B2 (en) 2008-07-24 2013-02-26 Siemens Industry, Inc. Frame system for membrane filtration modules
CN102123784A (zh) 2008-08-20 2011-07-13 西门子水处理技术公司 改进的膜系统反洗能效
WO2010142673A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-16 Siemens Water Technologies Corp. Methods for cleaning a porous polymeric membrane and a kit for cleaning a porous polymeric membrane
US9358505B2 (en) 2009-09-03 2016-06-07 General Electric Company Gas sparger for an immersed membrane
WO2011136888A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Siemens Industry, Inc Fluid flow distribution device
EP2618916A4 (en) 2010-09-24 2016-08-17 Evoqua Water Technologies Llc FLUID CONTROL COLLECTOR FOR MEMBRANE FILTRATION SYSTEM
US9364805B2 (en) * 2010-10-15 2016-06-14 General Electric Company Integrated gas sparger for an immersed membrane
CN103958024B (zh) 2011-09-30 2016-07-06 伊沃夸水处理技术有限责任公司 改进的歧管排列
US9925499B2 (en) 2011-09-30 2018-03-27 Evoqua Water Technologies Llc Isolation valve with seal for end cap of a filtration system
US20130146548A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 General Electric Company Immersed screen and method of operation
US9463419B2 (en) * 2012-01-09 2016-10-11 General Electric Company Pulse aeration for immersed membranes
EP2866922B1 (en) 2012-06-28 2018-03-07 Evoqua Water Technologies LLC A potting method
US10828607B2 (en) 2012-08-09 2020-11-10 Lotte Chemical Corporation Aerator device, filter system including an aerator device, and method of aerating a filter using an aerator device
US9764289B2 (en) 2012-09-26 2017-09-19 Evoqua Water Technologies Llc Membrane securement device
AU2013231145B2 (en) 2012-09-26 2017-08-17 Evoqua Water Technologies Llc Membrane potting methods
US9815027B2 (en) 2012-09-27 2017-11-14 Evoqua Water Technologies Llc Gas scouring apparatus for immersed membranes
EP2919891B1 (en) * 2012-11-14 2018-10-03 General Electric Company Open bottom multiple channel gas delivery device for immersed membranes
KR102069929B1 (ko) * 2012-11-14 2020-01-23 비엘 테크놀러지스 인크. 하부 개방형 다수 채널 전달 디바이스를 이용하여 침지된 멤브레인을 세척하기 위한 방법
US20140246104A1 (en) 2013-03-01 2014-09-04 Masao Kondo Non-clogging airlift pumps and systems and methods employing the same
US10427102B2 (en) 2013-10-02 2019-10-01 Evoqua Water Technologies Llc Method and device for repairing a membrane filtration module
KR101704864B1 (ko) * 2013-12-31 2017-02-08 롯데케미칼 주식회사 에어레이터 장치 및 이를 포함하는 필터 시스템
US9561975B2 (en) * 2014-01-13 2017-02-07 Stone WaterWorks, Inc. Low energy vortex liquid treatment systems and methods
HUE059189T2 (hu) * 2014-10-22 2022-10-28 Koch Separation Solutions Inc Membránmodul-rendszer kötegházakkal és impulzusos levegõztetéssel
AU2016294153B2 (en) 2015-07-14 2022-01-20 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system
USD779632S1 (en) 2015-08-10 2017-02-21 Koch Membrane Systems, Inc. Bundle body
KR101721774B1 (ko) * 2015-09-30 2017-03-30 롯데케미칼 주식회사 에어레이터 장치 및 이를 포함하는 산기장치
KR20180064368A (ko) * 2015-10-08 2018-06-14 스미토모덴키고교가부시키가이샤 여과 유닛
CN105854619B (zh) * 2016-05-05 2018-02-16 宁波水艺膜科技发展有限公司 脉冲气体发生装置
CN106474950A (zh) * 2016-10-25 2017-03-08 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 一种气液混合装置
KR101970936B1 (ko) 2017-02-22 2019-04-19 미쯔비시 케미컬 주식회사 사이펀식 산기 장치, 막 분리 활성 오니 장치, 수처리 방법
WO2019075054A2 (en) 2017-10-10 2019-04-18 Tangent Company Llc FILTRATION UNIT
WO2019189183A1 (ja) * 2018-03-27 2019-10-03 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 ヘッダー付散気装置及び膜分離活性汚泥装置
US11560327B2 (en) 2018-04-11 2023-01-24 Pulsed Burst Systems Llc Bubble generator
WO2019229822A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 有限会社バブルタンク 気体溶解促進補助具
KR101958154B1 (ko) * 2018-12-07 2019-03-13 주식회사 서진에너지 공기세정 일체형 침지식 중공사막 모듈 장치
GB2583338B (en) 2019-04-23 2021-10-27 Brandenburg Uk Ltd An insect trap
US11845043B2 (en) 2019-05-16 2023-12-19 Environmental Dynamics International, Inc. Large bubble mixer and method of using same in a wastewater treatment system
US11325079B2 (en) * 2019-05-16 2022-05-10 Environmental Dynamics International, Inc. Combined coarse and fine bubble diffuser
DE102019129074B3 (de) 2019-10-28 2021-01-21 membion Gmbh Verfahren zum Einleiten eines Gases und Begasungseinrichtung
CN113332858A (zh) * 2020-03-02 2021-09-03 龙感湖龙源汇力科技有限公司 一种用于净化污水的膜组件装
JP7031711B1 (ja) 2020-09-18 2022-03-08 株式会社明電舎 気泡発生装置、及び液体濾過装置
CN117337271A (zh) 2021-03-12 2024-01-02 汉普顿道路卫生局 废水处理中多重除选的方法和装置
DE102021110329A1 (de) 2021-04-22 2022-10-27 membion Gmbh Membranfilter und Verfahren zum Filtern
DE102021123363A1 (de) * 2021-09-09 2023-03-09 membion Gmbh Membranfilter und Verfahren zum Filtern

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3068655A (en) * 1959-12-01 1962-12-18 Standard Dredging Corp Mobile pneumatic breakwater
GB996195A (en) * 1961-08-03 1965-06-23 Aero Hydraulics Ltd Improvements in methods and apparatus for mixing and dispersing substances and for maintaining dispersions and emulsions
JPH1111494A (ja) * 1997-06-19 1999-01-19 Takako Hashimoto 袋の集合体
WO2008153818A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-18 Siemens Water Technologies Corp. Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US20090194477A1 (en) * 2008-01-11 2009-08-06 Asahi Kasei Chemicals Corporation Intermittent gas flow apparatus and membrane separation apparatus

Family Cites Families (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1574783A (en) * 1925-06-23 1926-03-02 Beth Evert Willem Process and device for regenerating water of aquaria
US3246761A (en) * 1962-10-30 1966-04-19 Bryan John Gordon Liquid treating apparatus
US3628775A (en) * 1969-02-14 1971-12-21 Atara Corp Sewage-treating system
US3592450A (en) * 1969-12-03 1971-07-13 George Maxwell Rippon Fluid circulator
US3847508A (en) * 1973-04-30 1974-11-12 Ecodyne Corp Pneumatic pump
US3898018A (en) * 1973-04-30 1975-08-05 Ecodyne Corp Pneumatic ejector
US4169873A (en) * 1976-12-13 1979-10-02 Aero-Hydraulics Corporation Fluid circulating device
JPS5643438Y2 (ru) * 1978-12-28 1981-10-12
US4187263A (en) * 1979-01-15 1980-02-05 Aero-Hydraulics Corporation Liquid circulating device
US4356131A (en) * 1981-01-29 1982-10-26 Atara Corporation Circulating device for liquids containing long-chain molecules
US4439316A (en) * 1982-06-14 1984-03-27 Kaiyo Koggyo Co. Ltd. Water purifier
US4478211A (en) * 1982-06-18 1984-10-23 Haines Eldon L Self-pumping solar heating system with geyser pumping action
JPS5936900U (ja) * 1982-09-01 1984-03-08 斉藤 晃四郎 二層分離式空気揚水装置
JPS60176300U (ja) * 1984-04-23 1985-11-21 海洋工業株式会社 揚水筒
US4569804A (en) * 1985-02-13 1986-02-11 Atara Corporation Large bubble flow generator-interface for liquid circulating device
US4676225A (en) 1985-08-16 1987-06-30 Bartera Ralph E Method and apparatus for enhancing the pumping action of a geyser pumped tube
US4752421A (en) * 1986-04-01 1988-06-21 Kaiyo Kogyo Kabushiki Kaisha Method of supplying air masses and producing jets of water
JPS62262185A (ja) 1986-05-09 1987-11-14 Mitsubishi Precision Co Ltd パイプライン制御方式
JPS62268838A (ja) 1986-05-13 1987-11-21 日本エステル株式会社 仮撚加工糸
US4923614A (en) * 1986-06-12 1990-05-08 Wilke Engelbart Process and device for large surface-area fine-bubble gasification of liquids
US4911838A (en) * 1987-02-27 1990-03-27 Kabushiki Kobe Seiko Sho Pluri-tubular aerator
US4789503A (en) * 1987-06-15 1988-12-06 Atara Corporation Air removal snorkel device
JPH01104396A (ja) 1987-10-16 1989-04-21 Shinko Pfaudler Co Ltd 貯水池等の深層曝気装置
JPH01111494A (ja) 1987-10-23 1989-04-28 Shinko Pfaudler Co Ltd 連設型間けつ空気揚水筒
JPH0638472Y2 (ja) 1987-11-26 1994-10-05 株式会社トーキン 電磁雑音防止部品
JPH0714338B2 (ja) * 1988-03-01 1995-02-22 有限会社パラサイト 通気を利用した連続灌流装置
JPH0238470A (ja) 1988-07-29 1990-02-07 Dainippon Printing Co Ltd インキ組成物及びその製造方法
JPH0816194B2 (ja) 1990-05-14 1996-02-21 信越化学工業株式会社 シリコーンゴム組成物およびその製造方法
US5639373A (en) 1995-08-11 1997-06-17 Zenon Environmental Inc. Vertical skein of hollow fiber membranes and method of maintaining clean fiber surfaces while filtering a substrate to withdraw a permeate
JPH084722B2 (ja) 1991-02-20 1996-01-24 株式会社荏原製作所 膜分離装置
CA2105670A1 (en) * 1991-03-08 1992-09-09 Humphrey Drummond Biological reaction processes
JPH09220569A (ja) 1993-06-02 1997-08-26 Kubota Corp 固液分離装置
US5600691A (en) 1993-10-29 1997-02-04 General Electric Company Noble metal doping or coating of crack interior for stress corrosion cracking protection of metals
JP3341427B2 (ja) 1993-12-24 2002-11-05 栗田工業株式会社 浸漬膜装置
JP3341428B2 (ja) 1993-12-24 2002-11-05 栗田工業株式会社 浸漬膜装置の運転方法
JPH0810589A (ja) 1994-06-28 1996-01-16 Sumitomo Heavy Ind Ltd 膜モジュールの洗浄方法
JP2975276B2 (ja) 1994-11-16 1999-11-10 ベスト工業株式会社 生物濾過装置用浮上濾材の洗浄方法
JP3124197B2 (ja) 1994-11-21 2001-01-15 株式会社クボタ 汚水処理装置
JPH08257372A (ja) * 1995-03-22 1996-10-08 Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd 中空糸膜モジュール組立体
JPH08312161A (ja) 1995-05-15 1996-11-26 Aintetsuku:Kk 破砕機着脱磁石装置
JP3349015B2 (ja) 1995-07-25 2002-11-20 株式会社日立製作所 濾過装置
DE69636357T2 (de) 1995-08-11 2007-08-09 Zenon Environmental Inc., Oakville Membranmodul mit frei schwingenden Hohlfasermembranen
US7087173B2 (en) * 1995-08-11 2006-08-08 Zenon Environmental Inc. Inverted cavity aerator for membrane module
US6685832B2 (en) 1995-08-11 2004-02-03 Zenon Environmental Inc. Method of potting hollow fiber membranes
US5605653A (en) * 1995-11-09 1997-02-25 Devos; Jerry Liquid circulation apparatus
WO1998028066A1 (en) 1996-12-20 1998-07-02 Usf Filtration And Separations Group, Inc. Scouring method
JPH114396A (ja) 1997-06-11 1999-01-06 Victor Co Of Japan Ltd 映像合成装置
EP0937494A3 (en) 1998-02-23 2000-03-01 Kubota Corporation Membrane separation system
ATE264272T1 (de) 1998-10-09 2004-04-15 Zenon Environmental Inc Zyklisch arbeitendes belüftungssystem für tauchmembranmodul
WO2000030742A1 (en) 1998-11-23 2000-06-02 Zenon Environmental Inc. Water filtration using immersed membranes
US6162020A (en) * 1998-12-04 2000-12-19 Nca2Bioprocess, Inc. Airlift pump apparatus and method
KR20010112874A (ko) * 2000-06-15 2001-12-22 이정학 중공사 분리막을 이용한 침지형 분리장치
CN1501833B (zh) 2000-08-10 2010-04-14 株式会社杰士汤浅 浸渍型膜过滤装置
JP2003340250A (ja) 2002-05-27 2003-12-02 Kurita Water Ind Ltd 膜分離装置
AU2002953111A0 (en) 2002-12-05 2002-12-19 U. S. Filter Wastewater Group, Inc. Mixing chamber
ES2358668T3 (es) 2002-12-19 2011-05-12 Hydranautics Procedimiento para la limpieza y el mantenimiento de una superficie de membrana durante la filtración.
DE10314223A1 (de) * 2003-03-28 2004-10-21 Siemens Ag Fördereinrichtung
US7137019B2 (en) * 2003-04-30 2006-11-14 International Business Machines Corporation Adaptive throttling system for data processing systems
US7879229B2 (en) * 2003-10-29 2011-02-01 Zenon Technology Partnership Water treatment plant with immersed membranes
DE102004048416B4 (de) 2004-04-02 2007-08-30 Koch Membrane Systems Gmbh Verfahren zum Begasen von Membranmodulen
WO2005107929A2 (en) * 2004-04-22 2005-11-17 Siemens Water Technologies Corp. Filtration apparatus comprising a membrane bioreactor and a treatment vessel for digesting organic materials
JP3807423B2 (ja) 2004-08-12 2006-08-09 栗田工業株式会社 浸漬型膜分離装置
JP2006081979A (ja) 2004-09-14 2006-03-30 Asahi Kasei Chemicals Corp 膜洗浄方法
WO2006029465A1 (en) 2004-09-15 2006-03-23 Siemens Water Technologies Corp. Continuously variable aeration
EP1652572B1 (en) 2004-10-28 2007-09-19 DHV Water B.V. Process for cleaning a submerged filtration membrane, gas flow system for cleaning such membrane and membrane filtration tank comprising a gas flow system
CA2591408C (en) 2004-12-24 2015-07-21 Siemens Water Technologies Corp. Cleaning in membrane filtration systems
CA2597756C (en) 2005-02-28 2010-01-05 Kubota Corporation Water treatment system
AU2006269733B2 (en) 2005-07-12 2011-10-20 Zenon Technology Partnership Process control for an immersed membrane system
US7867395B2 (en) * 2005-07-25 2011-01-11 Weatherford/Lamb, Inc. Valveless intake screen airburst system
US7294255B2 (en) * 2005-08-12 2007-11-13 Geyser Pump Tech. Co. Nitrification system and method
CN100420509C (zh) 2005-09-16 2008-09-24 中国石油化工股份有限公司 一种膜分离技术中的膜清洗装置、清洗方法及其应用
US8047808B2 (en) * 2006-01-17 2011-11-01 Geyser Pump Tech, LLC Geyser pump
FR2901488B1 (fr) 2006-05-23 2008-08-15 Otv Sa Dispositif d'aeration pour systeme de filtration d'eau a membranes immergees, incluant un plancher pourvu de moyens d'injection d'un gaz et d'au moins un systeme d'equilibrage des pressions
EP2045000A4 (en) * 2006-06-26 2011-05-11 Sumitomo Elec Fine Polymer Inc FILTRATION APPARATUS
EP2152393A4 (en) 2007-05-29 2012-07-25 Siemens Industry Inc MEMBRANE CLEANING USING AIR EMULSION PUMP
US8329456B2 (en) 2008-02-22 2012-12-11 Coskata, Inc. Syngas conversion system using asymmetric membrane and anaerobic microorganism
JP2012528717A (ja) * 2009-06-02 2012-11-15 シーメンス インダストリー インコーポレイテッド パルス状の気体スラグおよび大域的曝気による膜洗浄
US9358505B2 (en) * 2009-09-03 2016-06-07 General Electric Company Gas sparger for an immersed membrane
US9364805B2 (en) 2010-10-15 2016-06-14 General Electric Company Integrated gas sparger for an immersed membrane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3068655A (en) * 1959-12-01 1962-12-18 Standard Dredging Corp Mobile pneumatic breakwater
GB996195A (en) * 1961-08-03 1965-06-23 Aero Hydraulics Ltd Improvements in methods and apparatus for mixing and dispersing substances and for maintaining dispersions and emulsions
JPH1111494A (ja) * 1997-06-19 1999-01-19 Takako Hashimoto 袋の集合体
WO2008153818A1 (en) * 2007-05-29 2008-12-18 Siemens Water Technologies Corp. Membrane cleaning with pulsed airlift pump
US20090194477A1 (en) * 2008-01-11 2009-08-06 Asahi Kasei Chemicals Corporation Intermittent gas flow apparatus and membrane separation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EA201290085A1 (ru) 2012-09-28
US20110049047A1 (en) 2011-03-03
EP3388138A1 (en) 2018-10-17
US10471393B2 (en) 2019-11-12
BR112012004789A2 (pt) 2018-03-13
US20160310905A1 (en) 2016-10-27
BR112012004789B1 (pt) 2020-05-05
CN102711963B (zh) 2015-02-25
KR101732752B1 (ko) 2017-05-04
JP2013503738A (ja) 2013-02-04
KR20180090383A (ko) 2018-08-10
ES2686496T3 (es) 2018-10-18
CA2773180A1 (en) 2011-03-10
CN102711963A (zh) 2012-10-03
KR102078493B1 (ko) 2020-02-17
US20200009508A1 (en) 2020-01-09
CA2773180C (en) 2020-05-26
JP6200931B2 (ja) 2017-09-20
US20120325742A1 (en) 2012-12-27
KR20170048612A (ko) 2017-05-08
US9433903B2 (en) 2016-09-06
US9358505B2 (en) 2016-06-07
TWI533923B (zh) 2016-05-21
AU2010290022B2 (en) 2016-06-23
IN2012DN02651A (ru) 2015-09-11
AU2010290022A1 (en) 2012-03-29
JP2016047532A (ja) 2016-04-07
KR102038208B1 (ko) 2019-10-29
EP2473258A1 (en) 2012-07-11
TW201127479A (en) 2011-08-16
WO2011028341A1 (en) 2011-03-10
KR20120083374A (ko) 2012-07-25
HUE041541T2 (hu) 2019-05-28
US11219866B2 (en) 2022-01-11
EP2473258B1 (en) 2018-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA027696B1 (ru) Система аэрации
US10173175B2 (en) Integrated gas sparger for an immersed membrane
US6863823B2 (en) Inverted air box aerator and aeration method for immersed membrane
TW201306928A (zh) 用於浸潤膜之脈衝通氣裝置
US20020134740A1 (en) Inverted air box aerator and aeration method for immersed membrane