[其他]一种普遍的液体细泡充气的方法和设备

说明书

本发明涉及一种普遍的，液体细泡充气的方法和装置，本发明具有带多孔或打孔的细管或气垫之类的弹性膜，至少在弹性膜的两相反侧夹持该膜，并且向它供气，气体从该膜溢出而进入液体中。

德国专利第2，942，607号公开了上述类型的方法和装置，其中，一块打孔的空气分配膜在其边缘夹紧，膜处于一封闭结构中。在带孔膜的下方，一块无孔膜以同样方式夹紧在封闭结构中，以便在气体供应不足或减少时，打孔的膜完全贴在无孔膜上。在无孔膜的下方和带孔膜的上方均设置有横档，它们相互抵住使膜片处于稳定状态。另外，带孔的空气分配膜面朝无孔的一侧，可以设置玻璃纤维加强层，作为支承部件。加强层使被支承的带孔膜具有一特殊的刚度，因此可避免无孔膜上方的横档之间的空气压力造成带孔的空气分配膜强烈弯曲。

上述水的细泡充气装置一般用于生物过滤设备的再生池或者为养鱼池之类的增氧等，然而，它存在气体分布不均匀和来自液体方面的孔口堵塞问题。气体的均匀分布取决于单个通气孔的尺寸和空气分配膜内外部之间的压力差。由于所用压缩空气的含尘量，而在特殊程度上，由于在连续操作期间，从液体方面堵塞了孔，从而使该装置和其它装置发生了不可避免的损伤。经过一段时间，导致不均匀气泡的形成和/或压力损失的增加。

操作过程中，不可避免的堵塞问题在现有装置中仅被部分克服了，因此，压力损失的增加，不均匀气泡的形成或者为拆除和清洁该装置而使操作过程的至少局部中断一直是引人注目的问题。

就液体的气泡分布而言，人们希望气体分布相对于液体容器的支承面或其零件尽可能均匀一些，为此，如果将通气管、板或软管彼此间隔若干分米布置，在其后的操作过程中会产生如下结果：在充气位置的上方，一股通常不希望的，快速的，液体-气泡混合的上升流会使充气效率显著降低，那股上升流导致气体在液体中的接触时间缩短，例如氧从空气中进入水的时间缩短了。充气装置的充气量越大气体溶入液体的效率就越低。

德国专利公开（OLS）第3，318，412号，披露了一种向液体，特别是要处理的废水中供应气体的装置，其中，使用了弹性管形式的薄膜，膜壁上有若干孔，通过这些孔所供应的气体以气泡形式从内部向外部溢出，进入周围的液体中。膜壁上的孔包括：沿弹性管轴向设置的若干横槽，而该管形薄膜安装在支承部件上。

从德国专利公开（OLS）第2，757，255号可知，一种细碎地将液体散布于气体中和/或气体散布于液体中的方法，其中，将要细碎分布的物质在超大气压力下输入带孔的支承管。支承管的一侧是封闭的，并从封闭侧过渡到若干柔性带孔的圆盘上，而这些圆盘安装在支承管的圆周上。

从德国专利公开（OLS）第3，218，460号可知，将管状打孔膜施加到柔性支承管上，用于水的细泡充气，支承管或橡胶盖在弯曲处附近不设孔。

上述这些现有技术的装置有以下缺点：在连续操作期间，细孔从内部被来自周围液体中的物质堵塞。由于相联的压力损失增加，即气体流过小孔所需的压力差增加了。这些孔必须借助于大量气体，即升高内部压力的气体或者代之以液体，一次又一次地被彻底冲洗。另外，为了清洗某些特别精密的带孔的充气装置，需要拆下整个膜片或充气管。

对于安装在支承部件上的各种膜类充气装置来说，例如当内部压力升高时，支承部件防止弹性膜发生显著变形是十分关键的。

已知装置还进一步存在下述缺点，由于液体充气装置的结构形式的局限，它仅能覆盖容器底部有限的区域。因为，一方面夹持装置占据了相当大的空间，因此阻碍了单个充气装置的紧密排列;另一方面，由于压力损失相当大，仅能设置有限长度的充气装置，或者，供气管必须以预定的相互间隔设置，以便供应气体进入液体充气装置。

本发明的目的是提供一种普遍的，液体细泡充气的方法和装置，能确保仅有低的压力损失和均匀的液体细泡充气，并且能够在不使操作显著中断和不使用增大的内压力的情况下，克服操作中产生的任何堵塞。另外，还能全部覆盖容器底部上的任何区域。

按照本发明，膜至少在两相反侧被夹紧在夹持装置中;在这些夹持装置的协助下，该膜由导向装置和导引装置牵引;导引装置设置在容器中，确保膜的水平取向;由于至少一个夹持装置的牵引力发生变化，使膜的位置和/或纵轴方向上的拉伸量也被改变，由此实现了发明的目的。

按照本发明的方法，确保了较低的压力损失和均匀的液体细泡充气。该方法能够克服操作过程中产生的任何堵塞问题，而不需要显著地中断操作，也不需使用增加的气体压力，同时，也不会出现液体充气不足的现象。本发明的方法允许单独的装置紧密排列，以便覆盖容器底表面的任何区域。