用于浸沒式膜的底部敞開多通道氣體輸送裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本說明書涉及例如在供應氣泡以抑制浸沒式過濾膜的沾污中使用的氣體輸送裝置。
【背景技術】
[0002]名稱為“用于過濾膜的氣體鼓泡器(Gas Sparger for a Filtering Membrane)”的國際公開第2011/028341號描述一種氣體鼓泡器，其即使在供應連續氣體流動的情況下也會產生氣泡的間歇流動。鼓泡器具有收集氣體囊的外殼和當氣體囊達到足夠的尺寸時從氣體囊釋放一些氣體的管道。大鼓泡器可以被分成多個單元，每個單元具有管道。氣體供給管具有與每個單元對準的至少一個孔以將空氣輸送到每個單元。國際公開第2011/028341號通過引用被合并。
【發明內容】
[0003]在本說明書中描述一種氣體輸送裝置，其中氣體的供給被提供給具有多個端口的歧管。每個端口排出到從入口水平地延伸出的管道中。端口的面積小于管道的面積。優選地，每個管道具有用于排出氣泡的僅僅一個出口。優選地，端口定位成比兩個相鄰出口之間的距離更緊鄰在一起。
[0004]本說明書中所述的氣體輸送裝置具有適合于接收加壓氣體并且將氣體排出到多個底部敞開通道中的歧管。可選地，每個通道可以具有可以由通道的敞開端部形成的單個出口。歧管也可以具有敞開底部。入口歧管和通道之間的端口可以呈敞開底部槽的形式。
[0005]在本說明書中所述的曝氣過程中，加壓氣體的流動被帶到罐中以到達膜模塊的底部附近或下方。在大約該高度處，加壓氣體的流動被分裂成加壓氣體的多個流，加壓氣體的多個流的每一個被引導到不同橫向位置并且然后作為氣泡被釋放。優選地，分裂加壓氣體的流的步驟還包括限制加壓氣體的流。優選地，加壓氣體的多個單獨的流在獨立的底部敞開通道中水平地被引導。
【附圖說明】
[0006]圖1是氣體輸送裝置的俯視圖。
[0007]圖2是圖1的氣體輸送裝置的仰視圖。
[0008]圖3是圖1的氣體輸送裝置的側視圖。
[0009]圖4A是圖1的氣體輸送裝置的底部的等軸測視圖。
[0010]圖4B是圖1的氣體輸送裝置的頂部的等軸測視圖。
[0011]圖5是與間歇氣體鼓泡器組合的圖1的氣體輸送裝置的側視圖。
[0012]圖6是替代的間歇氣體鼓泡器的底部的等軸測橫截面圖。
[0013]圖7是罐的示意性橫截面，所述罐具有浸沒在罐中的曝氣系統和抽吸驅動膜模塊。
【具體實施方式】
[0014]在國際公開第2011/028341號中所述的氣體鼓泡器中，接收更大流量的輸入氣體的鼓泡器的單元將以更高頻率產生氣泡的脈沖。為了均勻地清潔膜盒，期望使每個單元以近似相同的頻率操作。使氣體供給管的孔較小以幫助均衡進給鼓泡器的不同單元的孔之間的氣體流量。然而，如果氣體供給管在大約500mm的長度上安裝不水平達到僅6mm，則在較高的高度的孔就將具有明顯更大的氣體流量。另外，在維護期期間當氣體供給被關閉時進入氣體供給管的固體在氣體回來時會變干或聚團。偶爾地，固體顆粒形成于氣體供給管中，所述固體顆粒足夠大或剛硬而停留在孔的一個中并且限制或阻塞孔。部分或完全阻塞孔又將導致氣體不良地分配到膜并且允許固體積累在膜上。下面將描述可以用作與或不與另一氣體鼓泡器一起的這樣的氣體供給管的替代的氣體輸送裝置。
[0015]圖1至4顯示氣體輸送裝置10的不同視圖。替代地，氣體輸送裝置10可以被稱為曝氣器或鼓泡器。在使用中，氣體輸送裝置10浸沒在液體(典型地，水，例如活性污泥)中。加壓氣體供應到氣體輸送裝置的入口 12并且作為氣泡從多個出口 14排出。氣體典型地是空氣，但是在一些應用中可以使用另一氣體，例如生物氣、氮、臭氧或氧。所示的氣體輸送裝置10具有四個出口 14，但是可以替代地有更多或更少的出口 14。
[0016]入口 12通過多個端口 16從出口 14分開。每個出口 14通過通道18與端口 16連通。從入口 12到端口 16的氣體輸送裝置10的部分用作歧管15 (也稱為增壓室)以在通道18之間分配通過入口 12進入的氣體。入口 12、端口 16和出口 14大體位于相同的高度但是水平地間隔。氣體在通道18中大體水平地流動。
[0017]端口 16的面積小于通道18的面積，或者小于通道18的最小的面積，如果它們具有不同的面積的話。例如，通道14可以具有是端口 16的橫截面面積的三倍或以上的橫截面面積。端口 16限制氣體的流進入通道14中。由端口 16提供的限制幫助在通道18之間幾乎更相等地分配總氣流。減小端口 16的面積產生通道18中的幾乎更相等流動，而且增加通過端口 16的壓頭損失。可以使端口 16全部具有相同的面積。端口 16的面積可以減小直到在通道18之間充分地分配流動。可選地，通向長或窄通道18中的端口 16可以大于通向短或寬通道18中的端口 16以幫助均衡通道18之間的流動。替代地，可以使一個或多個端口 16大于其它端口 16以有意地增加通過一個或多個通道18的相關氣流。例如，這樣做可以將更多的空氣提供給浸沒式膜盒的末端以抵消水傾向于通過盒的中心提升的趨勢。
[0018]如圖1和2中所示，端口 16在水平方向上彼此靠近地定位。以該方式，如果氣體輸送裝置10安裝不水平稍有若干度，則在端口 16之間只會有非常小的高度的差異。特別地，兩個端口 16之間的最大水平距離小于相鄰出口 14的平均水平距離，或小于相鄰出口 14之間的平均水平距離的一半。端口 16之間的最大水平距離也小于從端口 16到出口 14的最大距離的25%或小于10%。當氣體輸送裝置10安裝不水平時，相比于呈具有孔的管的形式的普通曝氣器，這幫助產生通道18之間的氣體的幾乎更相等的分配。由于端口 16主要負責均衡通道18之間的流動，因此可以使出口 14更大，例如與通道18的橫截面面積一樣大，使得積累在通道18中的任何固體不太可能阻塞出口 14。
[0019]氣體輸送裝置10使其出口 14大體上在一條線上間隔開。替代地，可以使用其它配置。例如，通道18可以從入口 12沿著線但是在兩個方向上延伸。在另一例子中，通道18可以類似于輪輻從輪轂那樣從入口 12輻射。
[0020]可選地，通道18的頂部可以稍稍指向上。以該方式，如果氣體輸送裝置無意中以稍稍向下傾斜被安裝，則當氣體的供給關閉時氣體將不會俘獲在通道18中。稍稍向上傾斜也可以幫助補償通道18的長度之間的差異。
[0021]參考圖7，氣體輸送裝置10例如可以用于提供氣泡以便沖刷浸沒式膜模塊50。具有一系列出口 14的裝置特別適合于將氣泡提供給具有矩形元件(如平板模塊)或由GEffater&Process Technologies銷售的ZeeWeed?中空纖維元件的膜模塊。
[0022]氣體輸送裝置10浸沒在包含一個或多個膜模塊50的罐52中。氣體輸送裝置10可以獨立地安裝在罐52中或附連到膜模塊50。氣體可以從升流管54被帶入罐中并且然后通過集流管56水平地分散。附連到集流管56的鞍部58接收來自集流管的氣體并且將氣體帶到在大體水平平面中垂直于集流管56定向的一系列氣體輸送裝置10。可選地，氣體輸送裝置10可以直接連接到集流管56或升流管54。氣泡流30在相對于膜模塊50的各橫向位置從出口 14排出。流動到每個橫向位置的氣體旁路通過任何中間橫向位置。可以允許氣泡30直接上升到膜以清潔它們或抑制玷污。替代地，換能器可以放置在氣體輸送裝置10的上方以在氣泡到達膜之前修改它的輸出。例