[发明专利]脉冲气体发生装置

说明书

技术领域

本发明涉及膜过滤系统领域，具体涉及一种用于擦洗滤膜系统的脉冲气体发生装置。

背景技术

MBR膜生物反应器是高效膜分离技术与活性污泥技术有机结合的新型污水处理技术，与传统废水生物处理工艺比，膜生物反应器工艺具有产水水质好、占地面积小、自动化程度高等优势。目前阻碍MBR工艺在污水处理中应用和推广的主要原因有：能耗较传统工艺高、膜污染问题以及更换膜所带需成本；其中，高能耗因素的影响尤为严重。

从MBR工艺主要能耗的来源来看，膜擦洗曝气和生化工艺曝气占总能耗的60-80％。MBR工艺中的膜擦洗是依靠曝气时空气泡的搅动在膜表面形成交错流产生剪切力和扰动力，使悬浮物及生物凝聚体等大颗粒物在其作用下脱离膜表面，从而实现膜表面的清洁。剪切力与扰动力的大小与初始气泡速度、气泡直径和施加到该气泡上的力相关，因此更好的膜擦洗效果就需要更高的气量及能耗。

目前，现有技术的MBR膜生物反应器大多是连续曝气，消耗很多能量；而由于膜污染是逐步累积的，上述过滤过程并不需要连续曝气搅动，适当时间间隔曝气也可实现理想的擦洗效果。现有技术中脉冲曝气装置可将连续稳定的气流累积，当气流积累到设定量时便瞬间产生高流量大气泡的曝气，该曝气可使膜上聚集的结垢薄膜、胶体等沉积物破碎，同时能更有效的去除膜上的污染物，因此节能高效的脉冲曝气便成为膜擦洗工艺的最佳选择。

例如，中国专利申请号为200910068577.5，发明创造的名称为曝气清洗装置，其通过阀门控制来实现脉冲曝气，但阀门操作过于频繁不仅降低其寿命，增大成本，而且阀门出问题时将导致无法曝气，膜污染将急剧上升，降低膜寿命。

又如，中国专利申请号为201080050537.9，发明创造的名称为气体分布器，其可产生间歇气流，但是在较高的污泥浓度下，当曝气停止时，污泥沉淀会导致管路堵塞，从而导致降低其有效使用寿命；同时，膜污染并不均匀，在不同的水质及不同的膜位置均需要不同的曝气频率及强度，该气体分布器无法满足该要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种仅需要较小流量的气流，即可实现瞬间均匀释放大流量气体产生大气泡的脉冲曝气效果；并且可有效避免因污泥沉淀而发生气道堵塞造成曝气失效的问题，延长装置使用寿命的脉冲气体发生装置。

本发明的技术方案是：

一种脉冲气体发生装置包括壳体，所述壳体的内腔构成集气腔室，且集气腔室的下端开口，所述集气腔室内设有集气管道，集气管道具有与集气腔室相连通的第一开口及与壳体外部相连通的第二开口，所述集气管道的最低点位于第一开口及第二开口的下方，且集气管道的最低点部位设有与集气管道的内腔相连通的排泥管。

本方案的脉冲气体发生装置仅需要较小流量的气流，即可实现瞬间均匀释放大流量气体产生大气泡的脉冲曝气效果；并且集气管道内沉淀的污泥可以通过排泥管排出，因而可有效避免因污泥沉淀而发生集气管道堵塞造成曝气失效的问题，延长装置使用寿命。

作为优选，排泥管位于集气管道的下方，排泥管的上端口与集气管道的内腔相连通，排泥管的下端封闭，且排泥管的下端设有排泥通孔，所述排泥通孔的内径小于排泥管的内径。

本方案结构不仅能够将集气管道内沉淀的污泥由排泥管及排泥通孔排出，并且可以防止集气管道中的气体从排泥管排出；更重要的是，由于排泥通孔的内径小于排泥管的内径，这样在曝气过程中，可以避免因集气管道内压力降低，造成外界的液体通过排泥通孔及排泥管大量涌入集气管道内，在集气管道的最低点部位内形成液塞，而中断曝气的问题。

作为优选，集气腔室内还设有浮动式防堵塞机构，浮动式防堵塞机构包括竖直导套、可沿竖直导套滑动的插设在竖直导套内的浮动杆、设置在浮动杆上端的浮力块及竖直穿插杆，所述浮力块的浮力大于浮动式防堵塞机构的重力，所述竖直导套位于第一开口及第二开口的下方，竖直导套通过第一连接杆与壳体相连接，所述竖直穿插杆的上端穿过排泥通孔并位于排泥管内，竖直穿插杆的下端通过第二连接杆与浮动杆的下端相连接。