[发明专利]集成曝气器的浸没式膜组件及其使用方法

说明书

本发明涉及一种集成曝气器的浸没式膜组件，包括：过滤膜片、上集水部件和下集水部件；曝气器，包括储气腔、流体通道和曝气管，储气腔与下集水部件之间形成布气腔，布气腔的顶壁开设有与过滤膜片之间间隙相通的布气孔，流体通道位于储气腔中，曝气管位于流体通道内且与布气腔连通；储气腔的出口截面积不小于流体通道过流的最小截面积，流体通道过流的最小截面积不小于曝气管过流的最小截面积，储气腔的容积不小于1.5×10^‑3立方米，沿靠近下集水部件的方向，曝气管的过流截面积逐渐增大，布气腔的容积与储气腔的容积之比大于1/3，曝气管能够产生体积较大的气泡，且实现快速曝气、爆破力强。还提出一种浸没式膜组件的使用方法。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种集成曝气器的浸没式膜组件，还涉及这种膜组件的使用方法。

背景技术

常见的浸没式膜分离装置，主要用于处理高悬浮物的污水，其主要包括浸没式膜组件和曝气装置。利用曝气装置溢出压缩气体，在中空纤维膜之间爆破形成震荡和冲刷，以清除附着在膜表面的污垢。

通常曝气装置由于曝出的气体速度慢，因水中浮力作用，会形成连续的小气泡，气泡体积小，爆破力有限；另外，有些膜分离装置中，曝气装置和膜组件是分开的，曝气时气体从膜组件四周有溢散，对中空纤维膜根部的冲洗效果不佳。为了得到更好的清洗效果，需要持续输出大量的气体，耗能大。

另外有些曝气装置虽然能够产生较大的气泡，如专利申请号200880017403.X中揭示的气/液双相清洗的脉冲清洗方式，但由于曝气不完全，内部存留气体，易堵塞和能耗偏高，需要通过定期排放存留的气体以解决污水污泥堵塞，也增加了操作的复杂性。

发明内容

基于此，有必要提出一种产生的气泡大、爆破力和冲刷效果好的集成曝气器的浸没式模组。

一种集成曝气器的浸没式膜组件，包括：

多个等间距排列的由中空纤维膜形成的过滤膜片，所述过滤膜片的两端分别连接有上集水部件和下集水部件；

连接于所述下集水部件的下端的、能够在液体中产生间歇式曝气的曝气器，所述曝气器包括储气腔、流体通道和曝气管，所述储气腔与所述下集水部件之间形成布气腔，所述布气腔的顶壁开设有与过滤膜片之间间隙相通的布气孔，所述流体通道位于所述储气腔中，所述流体通道的下端封闭，所述流体通道的上端具有与所述储气腔连通的开口，所述曝气管位于所述流体通道内且与所述布气腔连通；

其中，所述储气腔的出口截面积不小于流体通道过流的最小截面积，所述流体通道过流的最小截面积不小于曝气管过流的最小截面积，

所述储气腔的容积不小于1.5×10^-3立方米，

沿靠近所述下集水部件的方向，所述曝气管的过流截面积逐渐增大，

所述布气腔的容积与储气腔的容积之比大于1/3。

上述集成曝气器的浸没式膜组件，曝气器能够释放不小于1.5×10^-3立方米的气泡，且储气腔的出口截面积、流体通道过流的最小截面积及曝气管过流的最小截面积的比例关系能够缩短曝气器内气体曝出时间，同时曝气管的过流截面积逐渐增大使得当气泡曝出曝气管时能够迅速地充满布气腔的顶壁，同时布气腔的容积与曝气器内腔的容积之比设置为大于1/3，以使得各布气孔中冒出的气泡也具有较大的体积。上述技术手段彼此支持，保证曝气管能够产生体积较大的气泡，且实现快速曝气、爆破力强，以取得较好的冲刷效果。

所述布气腔的底壁由曝气器向上凸起的圆弧面构成，在所述底壁周边设有一个或多个排污口，所述排污口与所述布气腔连通。

在其中一个实施例中，所述布气腔的底壁由曝气器向上凸起的圆弧面构成，所述向上凸起的圆弧面的中间设有出气孔，所述出气孔与布气腔连通，所述曝气管的一端与所述出气孔连通。