無需額外動力的mbr脈沖曝氣裝置及設(shè)有該裝置的曝氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置及設(shè)有該裝置的曝氣系統(tǒng)，包括供氣機構(gòu)、無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置、曝氣干管和若干曝氣支管，無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置包括殼體和密度大于水的儲氣沉浮罐，殼體內(nèi)設(shè)有容納并供儲氣沉浮罐往復(fù)沉浮的滑槽，儲氣沉浮罐的內(nèi)部形成空腔，空腔的底端敞口，殼體的底部設(shè)有向空腔內(nèi)供氣的進氣管，殼體的頂部側(cè)壁設(shè)有至少一個出氣管，儲氣沉浮罐的頂部側(cè)壁設(shè)有內(nèi)置閥門且與出氣管對應(yīng)的出氣口，閥門當儲氣沉浮罐出氣口到達對應(yīng)出氣管的位置時可導(dǎo)通空腔和出氣管。本實用新型在相同的吹掃效果下，能夠比恒量恒速曝氣節(jié)約氣量，大大降低能耗；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，無需人工干預(yù)控制，吹掃效果好。
【專利說明】無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置及設(shè)有該裝置的曝氣系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型用于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置及設(shè)有該裝置的曝氣系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]膜生物反應(yīng)器(Membrane B1reactor-MBR)的處理工藝是一項新興的水處理技術(shù)，是傳統(tǒng)污水生物處理工藝與膜分離技術(shù)的有機結(jié)合，已成功地應(yīng)用于污水處理。膜生物反應(yīng)器一般由膜分離組件及生物反應(yīng)器兩部分組成，一般膜生物反應(yīng)器是將膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)，通過隔離高濃度的活性污泥，以達到較高的COD去除率。
[0003]膜生物反應(yīng)器的設(shè)計重點是一套高效率的膜清洗系統(tǒng)，可選擇的方法包括水反沖洗、氣洗、化學藥劑清洗等。所述氣洗過程即使用較大的氣量對膜組件表面的吹掃，以防止膜組件的污染，為了保證清洗效果，對持續(xù)清洗的氣泡的大小和數(shù)量有較高的要求，而這一過程將消耗大量的能量。
[0004]為了克服曝氣裝置能耗高的問題，可選擇的一個方法是采用脈沖曝氣法，可極大地降低曝氣能耗，而且可通過脈沖式曝氣，強化單股氣泡的沖刷能力，提高清洗效果。然而，目前存在的脈沖式曝氣大部分采用電磁閥控制的方式，這樣一方面設(shè)備的頻繁切換容易導(dǎo)致執(zhí)行器故障和管道憋壓，另一方面也大大增大了設(shè)備的投入成本。
實用新型內(nèi)容
[0005]為解決上述問題，本實用新型提供一種簡單的、無需額外動力控制的膜生物反應(yīng)器脈沖曝氣裝置及設(shè)有該裝置的曝氣系統(tǒng)，可在極低的投資條件下獲得更好的清洗效果和能耗降低。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，包括殼體和密度大于水的儲氣沉浮罐，所述殼體內(nèi)設(shè)有容納所述儲氣沉浮罐并供儲氣沉浮罐沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽，所述儲氣沉浮罐的內(nèi)部形成空腔，所述空腔的底端敞口，所述殼體的底部設(shè)有可通過所述敞口向所述空腔內(nèi)供氣的進氣管，所述殼體的頂部側(cè)壁設(shè)有至少一個出氣管，所述儲氣沉浮罐的頂部側(cè)壁設(shè)有內(nèi)置閥門且與所述出氣管對應(yīng)的出氣口，所述閥門當儲氣沉浮罐出氣口到達對應(yīng)出氣管的位置時可導(dǎo)通所述空腔和出氣管。
[0007]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述閥門包括通過鉸鏈安裝在所述出氣口下沿的拍門，當儲氣沉浮罐出氣口到達對應(yīng)出氣管的位置時，所述拍門可向出氣管內(nèi)單方向打開。
[0008]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述殼體為底部開口、頂部密封的倒置桶，所述倒置桶的內(nèi)腔形成供儲氣沉浮罐沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽。
[0009]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述倒置桶的頂部內(nèi)側(cè)和/或儲氣沉浮罐的頂部外側(cè)設(shè)有緩沖墊。
[0010]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述儲氣沉浮罐的外周設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊。
[0011]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述儲氣沉浮罐的外周設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊。
[0012]一種設(shè)有無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)，包括供氣機構(gòu)、上述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置、曝氣干管和若干裝在所述曝氣干管上的曝氣支管，所述供氣機構(gòu)通過進氣管與所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置連通，所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置通過出氣管與曝氣干管連通，沿各所述曝氣支管設(shè)有若干曝氣口。
[0013]進一步作為本實用新型技術(shù)方案的改進，所述進氣管上設(shè)有球閥、蝶閥、截止閥或止回閥。
[0014]本實用新型的有益效果:
[0015]本實用新型的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其工作過程為:將整個裝置浸入水體，氣體由供氣機構(gòu)提供，通過進氣管進入位于裝置殼體內(nèi)部的儲氣沉浮罐里，儲氣沉浮罐內(nèi)部逐漸充滿空氣，并在浮力作用下逐漸克服自身重力向上運動，當?shù)竭_裝置殼體頂部時，儲氣沉浮罐出氣口到達出氣管的位置，在內(nèi)部空氣的浮力作用下拍門打開，并釋放儲氣沉浮罐內(nèi)的氣體；當儲氣沉浮罐內(nèi)的氣體釋放完畢后浮力作用消失，在重力作用下儲氣沉浮罐自動下降，出氣孔拍門自動關(guān)閉，并重新回到裝置殼體的底部，重新填充空氣，重復(fù)下一個釋放過程。
[0016]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:
[0017]本實用新型對膜組件采用一種周期性的脈沖式吹掃方式，在相同的吹掃氣量條件下，比起一般恒量恒速曝氣釋放更多氣量，能夠使其定期強烈抖動，更有效地擾動膜組件，在吹掃氣泡的作用下更高效地清洗膜表面的堵塞物；在相同的吹掃效果下，能夠比恒量恒速曝氣節(jié)約氣量，大大降低能耗；本裝置結(jié)構(gòu)簡單，無需人工干預(yù)控制，吹掃效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0019]圖1是本實用新型無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置處于儲氣過程中的示意圖；
[0020]圖2是本實用新型無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置處于浮力作用時的示意圖；
[0021]圖3是本實用新型無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置處于釋放空氣時的示意圖；
[0022]圖4是本實用新型無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置處于下沉過程中的示意圖；
[0023]圖5是本實用新型設(shè)有無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024]參照圖1至圖4，本實用新型提供了一種無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，包括殼體I和儲氣沉浮罐2，罐體材質(zhì)采用密度大于水的材料，密度為I?30kg*nT3(可用鋁合金材質(zhì)，密度為2.6kg*nT3)，所述殼體I內(nèi)設(shè)有容納所述儲氣沉浮罐2并供儲氣沉浮罐2沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽，所述儲氣沉浮罐2的內(nèi)部形成空腔21，所述空腔21的底端敞口，所述殼體I的底部設(shè)有可通過所述敞口向所述空腔21內(nèi)供氣的進氣管3，所述殼體I的頂部側(cè)壁設(shè)有至少一個出氣管11，所述儲氣沉浮罐2的頂部側(cè)壁設(shè)有內(nèi)置閥門且與所述出氣管11對應(yīng)的出氣口 22，所述閥門當儲氣沉浮罐2出氣口 22到達對應(yīng)出氣管11的位置時可導(dǎo)通所述空腔21和出氣管11。所述閥門包括通過鉸鏈安裝在所述出氣口 22下沿的拍門23，當儲氣沉浮罐2出氣口 22到達對應(yīng)出氣管11的位置時，所述拍門23可向出氣管11內(nèi)單方向打開。
[0025]其中，所述殼體I為底部開口、頂部密封的倒置桶，通過底部開口與外部開放連通，所述倒置桶的內(nèi)腔形成供儲氣沉浮罐2沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽。
[0026]所述倒置桶的頂部內(nèi)側(cè)和/或儲氣沉浮罐2的頂部外側(cè)設(shè)有緩沖墊4，緩沖墊4為橡膠材質(zhì)，提供保護以防止損壞儲氣沉浮罐2。
[0027]儲氣沉浮罐2和倒置桶兩部分之間采用滾輪、滑槽或直聯(lián)的方式聯(lián)接，可沿重力方向做相對運動，具體包括以下方案:1).所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述儲氣沉浮罐2的外周設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊；2).所述儲氣沉浮罐2的外周設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊。
[0028]本無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置使用時，其工作過程為:將整個裝置浸入水體，供氣機構(gòu)供給氣體，通過進氣管3進入位于裝置殼體I內(nèi)部的儲氣沉浮罐2，儲氣沉浮罐2的內(nèi)部逐漸充滿空氣，并如圖2所示，在浮力作用下逐漸克服自身重力向上運動，緩沖墊4提供保護以防止損壞儲氣沉浮罐2 ;當?shù)竭_裝置殼體I頂部時，如圖3所示，儲氣沉浮罐2的拍門23到達位于出氣管11的位置，拍門23在空氣上浮作用下打開，并釋放存儲于儲氣沉浮罐2內(nèi)部的氣體；當儲氣沉浮罐2內(nèi)存儲的氣體釋放完畢后浮力作用消失，由于儲氣沉浮罐2的密度大于水，故如圖4所示，在重力作用下自動下降，拍門23受力自動關(guān)閉，儲氣沉浮罐2重新回到裝置殼體I的底部，并重新填充空氣，重復(fù)下一個釋放過程。
[0029]如圖5所述，本實用新型還提供一種設(shè)有無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)，包括供氣機構(gòu)51、上述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置52、曝氣干管53和若干裝在所述曝氣干管53上的曝氣支管54，所述供氣機構(gòu)51通過設(shè)有球閥、蝶閥、截止閥或止回閥的進氣管3與所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置52連通，所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置52通過出氣管11與曝氣干管53連通，沿各所述曝氣支管54設(shè)有若干曝氣口。
[0030]本系統(tǒng)中由出氣管11排出的脈沖氣體通過曝氣干管53和若干裝在所述曝氣干管53上的曝氣支管54進入水體，完成對膜組件周期性的脈沖式吹掃清理。
[0031]當然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實用新型精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:包括殼體和密度大于水的儲氣沉浮罐，所述殼體內(nèi)設(shè)有容納所述儲氣沉浮罐并供儲氣沉浮罐沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽，所述儲氣沉浮罐的內(nèi)部形成空腔，所述空腔的底端敞口，所述殼體的底部設(shè)有可通過所述敞口向所述空腔內(nèi)供氣的進氣管，所述殼體的頂部側(cè)壁設(shè)有至少一個出氣管，所述儲氣沉浮罐的頂部側(cè)壁設(shè)有內(nèi)置閥門且與所述出氣管對應(yīng)的出氣口，所述閥門當儲氣沉浮罐出氣口到達對應(yīng)出氣管的位置時可導(dǎo)通所述空腔和出氣管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:所述閥門包括通過鉸鏈安裝在所述出氣口下沿的拍門，當儲氣沉浮罐出氣口到達對應(yīng)出氣管的位置時，所述拍門可向出氣管內(nèi)單方向打開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:所述殼體為底部開口、頂部密封的倒置桶，所述倒置桶的內(nèi)腔形成供儲氣沉浮罐沿重力方向往復(fù)沉浮的滑槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:所述倒置桶的頂部內(nèi)側(cè)和/或儲氣沉浮罐的頂部外側(cè)設(shè)有緩沖墊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述儲氣沉浮罐的外周設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置，其特征在于:所述儲氣沉浮罐的外周設(shè)有若干沿重力方向的導(dǎo)槽，所述倒置桶的內(nèi)壁設(shè)有若干嵌入所述導(dǎo)槽的滾輪或滑塊。
7.一種設(shè)有無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)，其特征在于:包括供氣機構(gòu)、權(quán)利要求1?6任一項所述的無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置、曝氣干管和若干裝在所述曝氣干管上的曝氣支管，所述供氣機構(gòu)通過進氣管與所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置連通，所述無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置通過出氣管與曝氣干管連通，沿各所述曝氣支管設(shè)有若干曝氣口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)有無需額外動力的MBR脈沖曝氣裝置的曝氣系統(tǒng)，其特征在于:所述進氣管上設(shè)有球閥、蝶閥、截止閥或止回閥。
【文檔編號】C02F3/00GK204039120SQ201420438202
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】張濟 申請人:諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)(廣州)有限公司, 諾衛(wèi)環(huán)境安全工程技術(shù)(天津)有限公司, 聯(lián)合環(huán)境水務(wù)（昌邑）有限公司