[发明专利]用于过滤系统的通气装置

说明书

一种通气装置，该通气装置被配置为安装到其中安装有膜的膜过滤模块。通气装置包括构造成至少部分地环绕膜过滤模块的套筒。套筒具有适于与膜过滤模块接合的一端和适于与滤液收集导管或歧管接合的另一端。

技术领域

本文公开的方面和实施方式涉及膜过滤系统，并且更具体地涉及采用位于加压壳体或者向大气开放的罐或者室(cell)中的多孔膜或者可渗透膜的那些系统以及与这样的膜过滤系统一起使用的通气装置(aeration device)。

背景

在整个说明书中对现有技术的任何讨论决不应当被认为是承认这样的现有技术是广泛已知的或者构成本领域中公知常识的一部分。

膜过滤系统通常可以以单端或双端方式操作。也就是说，可以从膜的一端或两端抽出滤液，特别是当膜为管子或纤维形式时。双端系统通常更有效率，因为由于沿着膜长度的压降降低，在设定的时间段内可以从膜中抽出更多的渗透物。

类似地，膜过滤系统的效率通常取决于暴露于待过滤的液体的膜的表面积。在使用成束的膜管或纤维的过滤系统的情况下，系统的表面积可以通过包括增加管子或纤维的填充密度的许多方法增加和/或通过增加管子或纤维的在其末端支撑件之间延伸的长度增加。

膜过滤过程的成功在很大程度上取决于采用有效和高效的膜清洗方法。多孔膜过滤系统需要对膜进行定期回洗(backwash)以保持过滤效率和通量，同时降低跨膜压力(TMP)，随着膜孔变得被杂质堵塞，该跨膜压力(TMP)升高。通常，在回洗循环期间，通过加压气体、气泡、液体或其混合物中的一种或更多种将杂质逐出膜孔和/或从膜表面冲刷到供给罐或室中。含有来自膜的杂质和沉积物的液体然后从罐中排放或冲洗掉。

就过滤设备最终占用的空间而言，最小化过滤系统的占地面积是合乎需要的。紧凑的系统成本更低，废物量更少，对环境的影响更小，更为市场所接受。

概述

本文公开的方面和实施方案试图克服现有技术的上述问题中的一个或更多个，提供以上概括的优点中的一个或更多个或至少提供有用的替代方案。

根据一个实施方案，提供了一种通气装置，该通气装置被配置成安装到其中安装有膜的膜过滤模块。通气装置包括套筒，该套筒构造成至少部分地环绕膜过滤模块，套筒具有适于与膜过滤模块接合的一端和适于与滤液收集导管或歧管接合的另一端。套筒包括外壁和与其隔开的内壁。内壁和外壁从连接部分向下同轴地延伸。外壁和内壁界定其间的腔室，该腔室在内壁的远端处具有敞开的下端，并且在套筒的内壁和外壁连接的连接部分处具有封闭的上端。气体入口被配置为将来自气体源的气体与腔室连通。一个或更多个通气开口被界定在套筒的内壁中，并被配置成提供腔室与膜过滤模块的膜之间的流体连通。一个或更多个排放开口被界定在套筒的外壁中，并被配置为提供膜过滤模块的膜与套筒的外部之间的流体连通。

在一些实施方案中，通气装置通过设置在相应滤液收集导管或歧管上和套筒的外壁的一端上的互补螺纹之间的螺纹接合而与滤液收集导管或歧管接合。

在一些实施方案中，内壁沿着套筒的外壁的长度部分地向下延伸。

在一些实施方案中，内壁的第一组部分(first set of portions)沿着套筒的外壁的长度向下延伸的程度大于内壁的第二组部分沿着套筒的外壁的长度向下延伸的程度。

在一些实施方案中，内壁的第一组部分沿着外壁的长度向下延伸并终止于一个或更多个排放开口的上部限度(upper extent)的下方。

在一些实施方案中，内壁的第二组部分沿着外壁的长度向下延伸并终止于一个或更多个排放开口的上部限度的上方。

在一些实施方案中，在套筒的内壁中设置有复数个通气开口，通气开口围绕套筒的内壁的周界周向地彼此隔开。

在一些实施方案中，复数个通气开口中的第一组具有布置在一个或更多个排放开口的上部限度下方的下端。