一种气体分布器即使被提供连续气流也产生间歇的气泡流。分布器具有用以收集气穴的壳体和用以在穴达到足够尺寸时从穴释放气体中的一些的导管。壳体与模块的封装头部集成。导管穿过封装头部。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本说明书涉及气体分布器和用以抑制过滤膜结垢的气体冲刷。
技术介绍
下列
技术介绍
讨论不承认下面讨论的任何事物能够引用为现有技术或公知常识。国际PCT公布W0/2000/021890描述了用于浸没式膜模块的曝气系统，其具有连接于鼓风机的一组曝气器、阀和控制器，该控制器适合于在重复的循环中向单独的曝气器交替地提供较高速率空气流和较低速率空气流。在实施例中，鼓风机、阀和控制器同时向两组或更多组曝气器提供交替的空气流，使得在总系统空气流恒定时，允许鼓风机以恒定速度操作，每个曝气器接收随着时间的过去而变化的空气流。在一些实施例中，空气流向曝气器在短时段的重复循环中发生。暂时流动状态导致压舱水(tank water)，其有助于避免死空间并协助搅动膜。W0/2000/021890通过对其进行的该参考而全部并入本文中。
技术实现思路
下列讨论意图为读者介绍接下来的更详细的讨论，并且不限制或限定任何权利要求。W0/2000/021890中描述的空气循环过程已经证明在减小空气或其它气体的量以及因此操作浸入式膜系统所需的能量方面非常有效。在W0/2000/021890中注意到，快速阀移动导致在短时间段内形成的非常大的气泡，并且这些非常大的气泡可有助于抑制膜结垢。然而，在W0/2000/021890中还注意到，形成这些大气泡需要在曝气系统中产生不合乎需要的压力尖峰。大气泡的爆破可用于使形成在膜上或围绕膜聚集的结垢薄膜、胶体或沉积物破碎。一旦结垢结构破裂，在爆破结束时或由其它曝气器在爆破之间提供的较不强烈的曝气可继续去除污垢。在爆破期间的瞬时气体流率可为常规气体分布的瞬时气体流率的1.25至10倍。气体爆破的时段可在I秒到10秒之间。爆破的频率可为从每2秒一次至每24小时一次。可通过临时增大现有曝气系统的气体压力或气流、通过第二气体分布系统或如将在下面描述的通过使气体聚集在构造成定期释放聚集的气体的装置中而形成爆破。将在下面描述即使在被提供连续气流时也产生间歇的气泡流的气体分布器，被可选地称为曝气器。气泡流可呈非常大的气泡的短暂爆破的形式。一个或更多个气体分布器可与膜模块集成或组合。气泡可在爆破中释放在一束中空纤维膜内或两侧或两者。封装头部或封装头部下方的渗透物收集器或气体导管提供用以收集气穴的壳体的顶部。当穴达到足够的尺寸时，穿过封装头部的导管从穴释放气体中的至少一些。任选地，封装头部上方和来自导管的出口上方的罩或扩散器可引导释放的气体或使释放的气体破碎成较小(不过仍大)的气泡或两者。即使以连续的气体供应供给，分布器也产生典型地呈大气泡的短暂爆破形式的不连续的气泡流时间段。附图说明图1示出了在曝气过程中的各个阶段浸入在液体中的四个分布器的示意性侧视图。图2示出了如图1的分布器中的可选导管的等轴视图。具体实施例方式图1示出了与四个膜模块A、B、C和D的封装头部40集成的四个分布器10。封装头部40可以可选地被称为顶盖(header)。每个封装头部40典型地为诸如硬化树脂的封装材料的块状物。多个中空纤维膜42的端部封装到封装头部中。就模块A、B和C而言，膜42的端部插入在封装头部40中。第二封装头部(未示出)设置在膜42的其它端部处以例如经由施加于与膜42的内腔连通的渗透物腔的抽吸来从膜42的内腔提取渗透物。在模块D中，膜42的端部与渗透物腔44相通，渗透物腔44进而连接于渗透物提取管道46。模块D中的膜42的上端可被单独地插入和释放(未保持在封装头部中)，集中地插入到一个或更多个上封装头部中，或者封装在第二渗透封装头部中。封装头部40的底部、或用于封装头部40的模、或渗透物腔44的底部、或渗透物腔44下方的气体分配导管(未示出)的底部在封装头部40下方限定壳体12的顶部。壳体12还具有在封装头部40下方延伸的壁，以在封装头部40下方限定底部敞开的室。分布器10从气体分配管道18接收气流，典型地空气流。气体通过与分配管道18连通的一个或更多个气体出口 20排出到分布器10下方或直接排出到其中。分配管道18可如示出地位于分布器10的底部附近或位于其它高度处。例如，可选分配管道18’可连接于气体导管50，气体导管50通过将水平壁放置在封装头部40的底部或如对于模块D而言示出的渗透物腔44的底部下方并将水平壁放置成与其平行而形成。就模块D而言，气体导管50和渗透物腔44均可连接于一个或更多个相邻的模块，使得气体管道18和渗透物管道46服务多个模块而不直接连接于它们全部。气体分配管道18还可位于模块上方，其中，气体管线下降至分布器10。分布器10具有穿过封装头部40的排出导管22。排出导管具有与壳体12的顶部内侧和附近的区域连通的第一出口 24和在封装头部40上方与壳体12的外侧相通的第二出口 26。导管22的至少一部分在第一开口 24与第二开口 26之间向下延伸。导管22的另一部分在到达第二开口 26之前再次向上延伸。通过导管22离开壳体12的气体必须穿过在第一开口 24与第二开口 26之间的导管22中的低点，如在示出的大体J或U形的导管22中。第二开口 26可具有I至IOcm2或3至6cm2的面积。与导管22连通的气穴的截面面积优选地大于第二开口 26的面积10以上的因数，例如在20至35的范围内的因数。如果气穴的截面面积相对于第二开口 26的面积为小的，则可降低导管22的低点和壳体12的壁，以增大与导管22连通的气穴中的空气的体积。盖48或扩散器52可任选地设置在封装头部40上面，与第二开口 26连通。扩散器52可为例如具有多个孔54的腔室，以使来自导管22的空气流破碎成较小的气泡。盖48将来自导管的气流向下引导至封装头部40的顶面或者跨越封装头部44向下引导该气流，并且也可使从导管22流动的气体破碎成较小的气泡。如示出的在第二开口 26下方延伸的实心盖48可倾向于将气穴截留在盖48下方，这可干扰导管22的再淹没。如果这发生，则孔可设置在第二开口上方的盖48中，盖48的下缘可为扇形的，以在第二开口 26的高度附近或上方设置水平开口，或者第二开口可相对于盖48的底部降低，或者盖48可相对于第二开口 26升高。浸入在液体34中的分布器10的操作在图1中被示意性地示出，其中，部分A、B、C和D按顺序在四个不同点处均示出分布器10，该顺序在气体供给到单个分布器10中时在单个分布器10中发生。顺序从示出用于A的状态进展至示出用于B、C、D的状态，并且接着返回到状态A，并且只要向分布器10提供气体供应就重复。在图5的部分A中，导管22充满液体34，但是气穴36可截留在壳体12中。在部分B中，当来自分配管道18的气体收集在壳体12中并且取代液体34时，气穴36在尺寸上增大。液体34通过与壳体12的底部相通的开口并通过导管22离开壳体12。在部分C中，在膨胀的气穴36在导管12中的低点的上边界下方扩展之后，形成用于气体从穴36流动并流过导管22的路径，并且例如气泡38中的气体排出到壳体12的外侧。在部分D中，气体继续流过导管22，液体34重新进入壳体12，并且穴36变得较小。返回到部分A，壳体12内侧的液体34最后到达导管22，导管22被淹没，并且气体停止流过导管22。接着，过程重复，从而即使在气体被连续地供应时，也产生不连续的气体排出本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.15 US 12/9057011.一种用于在液体中提供气泡的设备，其包括: a)壳体，其限定腔室，并且具有允许所述腔室的内侧与所述腔室的外侧之间的连通的、在所述腔室下方的开口 ；以及 b)导管，所述导管具有在所述腔室的内侧的第一开口和与所述腔室的外侧连通的第二开口，并且限定具有部分的封闭通道，所述部分沿从所述第一开口至所述第二开口的方向向下延伸至所述导管的低点，其中， c)所述腔室适合于将气穴保持在所述气穴与所述液体之间的界面上方，所述界面具有可变高度，其在至少从所述导管中的所述第一开口的下边界至所述导管的低点的上边界的范围内； d)所述壳体与膜模块的封装头部集成；...
【专利技术属性】
技术研发人员：JR卡明，RA贝利，洪荣皙，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。