本發(fā)明涉及污水處理技術領域，更具體地說，是涉及一種用于MBR工藝膜單元的高效率曝氣系統(tǒng)。

背景技術：

傳統(tǒng)的MBR技術是采用連續(xù)曝氣的氣吹掃工藝，一般可按照每簾膜3-5m3/h的氣量進行設計。由于曝氣量恒定，氣泡和水流方向無變化，導致氣吹掃效果不佳，甚至出現(xiàn)曝氣的死角。為了保證膜組器獲得較好的氣吹掃效果，則需要采用連續(xù)的大氣量曝氣來維持（接近5m3/h），這種運行方式導致膜系統(tǒng)的能耗非常高。

隨著MBR技術的發(fā)展，MBR氣吹掃越來越多的采用脈沖曝氣的方式，提高了曝氣效率并降低了MBR的曝氣能耗。目前的MBR脈沖曝氣技術，都是通過開啟和關閉曝氣干管的閥門來實現(xiàn)。所以脈沖曝氣的閥門開關頻繁，一般要求1-2min需要切換一次管路，這樣閥門磨損較大， 管道也經(jīng)常處于憋壓狀態(tài)，減少了設備的使用壽命，從而增加了后期的運行成本和維護工作。

傳統(tǒng)的MBR膜組器曝氣，一般采用穿孔曝氣方式，曝氣支管統(tǒng)一采用3~6mm的開孔孔徑。 當空氣在曝氣支管里流動時，由于延程阻力損失增加和每個曝氣孔風壓的不同，使得曝氣支管中各曝氣孔的氣量差別非常大，導致曝氣不均勻，最終影響到膜組器的穩(wěn)定運行。

另在曝氣過程中， 由于背壓的存在， 當鼓風機停機后， 熱空氣會憋在曝氣管內(nèi)， 時間一長， 曝氣孔口的污泥會受熱干化、 堵塞孔口，并進而造成曝氣不暢或者氣泡不均勻等現(xiàn)象。所以，需要針對膜組器設計一種無堵塞或者能夠有效排泥的曝氣裝置。

連續(xù)曝氣效率不高，需要依靠大氣量曝氣保證保其效果，可能有曝氣死角，能耗和曝氣效果不能兼顧；傳統(tǒng)的脈沖曝氣，閥門切換頻繁，且管道憋壓，設備故障率高；穿孔曝氣方式曝氣孔容易堵塞，會導致膜組器局部曝氣不均勻甚至無曝氣，膜組器運行不穩(wěn)定；穿孔曝氣支管的曝氣孔采用統(tǒng)一孔徑，由于延程阻力損失和風壓變化等原因?qū)е赂髌貧饪讱饬坎灰?，曝氣不均勻影響膜組器穩(wěn)定運行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種用于MBR工藝膜單元的高效率曝氣系統(tǒng)。

本發(fā)明一種用于MBR工藝膜單元的高效率曝氣系統(tǒng)，通過下述技術方案予以實現(xiàn)，包括曝氣主干管一、曝氣主干管二、至少兩組膜架、膜架的曝氣干管一和曝氣干管二以及多個曝氣支管，所述曝氣主干管一和曝氣主干管二分別設置電動閥，每組膜架的兩側(cè)分別設置進氣口一和進氣口二，所述曝氣主干管一和膜架的曝氣干管一通過進氣口一連接，曝氣主干管二和膜架的曝氣干管二通過進氣口二連接；所述多個曝氣支管垂直于每組膜架的兩個曝氣干管設置，任意兩個相鄰曝氣支管的進氣口分別與每組膜架的不同曝氣干管聯(lián)通，實現(xiàn)交錯進氣；每個曝氣支管下表面均勻設置曝氣孔，每個曝氣支管尾端下表面設置排泥槽，每個曝氣支管的曝氣孔開孔總橫截面積大于排泥槽橫截面積的2倍。

所述每個曝氣支管曝氣孔開孔孔徑為3-6mm，開孔數(shù)量為12-20個，所述排泥槽高度2-5cm，排泥槽內(nèi)徑為10-15mm。

所述曝氣支管曝氣孔開孔數(shù)15個，與曝氣支管進氣端相鄰的5個曝氣孔直徑為5mm的5個，剩余10個曝氣孔直徑4mm；所述排泥槽內(nèi)徑為10mm，高度為45mm。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

A. 通過對曝氣主干管和膜架的整體設計，實現(xiàn)MBR膜系統(tǒng)的間歇曝氣，提高了曝氣效率，延緩了膜污染的發(fā)生，延長了膜系統(tǒng)化學清洗的周期。

B.膜架和曝氣支管的特殊設計，保證曝氣效果的同時，大幅降低了曝氣閥門切換的頻率（保證5-10min切換一次管路），避免了管路憋壓情況的發(fā)生，從而保證工藝和設備運行的穩(wěn)定性。

C.在每根曝氣支管末端設置排泥槽，解決了污泥堵塞曝氣孔的問題，能夠保證曝氣系統(tǒng)的均勻性和穩(wěn)定性； 排泥槽的橫截面積和長度設計，需要與曝氣支管的開孔孔徑和數(shù)量相匹配，保證正常運行過程中氣體不會從排泥槽逸出，避免影響到膜系統(tǒng)的曝氣效果。(排泥槽處于曝氣支管末端，但是在整個膜架尺寸之內(nèi))。

D.根據(jù)氣體在曝氣支管中的流動方式和壓力損失，在曝氣支管的不同位置設計了不同尺寸的孔徑，從根本上解決了個曝氣不均勻的問題，保證了系統(tǒng)的曝氣效果，使得膜組件運行穩(wěn)定，延長了膜組器的清洗周期和使用壽命。

按照每簾膜3m3/h的曝氣量， MBR反應器污泥濃度6g/L，產(chǎn)水通量在15L/（m2·h），采用制水8min停歇2min的運行模式，MBR系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行15-30天，期間不需要進行任何水反洗和化學藥劑清洗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構俯視圖；

圖2是獨立膜架結構俯視圖；

圖3是曝氣支管側(cè)視圖；

圖4是曝氣支管底部視圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1-3所示，包括曝氣主干管一1、曝氣主干管二2、至少兩組膜架3，膜架的曝氣干管一6和曝氣干管二7以及多個曝氣支管8，所述曝氣主干管一1和曝氣主干管二2分別設置電動閥，每組膜架的兩側(cè)分別設置進氣口一5和進氣口二4，曝氣主干管一1和膜架的曝氣干管一6通過進氣口一5連接，曝氣主干管二2和膜架的曝氣干管二7通過進氣口二4連接，所述多個曝氣支管8垂直于每組膜架的兩個曝氣干管設置，任意兩個相鄰曝氣支管的進氣口分別與每組膜架的兩個曝氣干管聯(lián)通，實現(xiàn)交錯進氣（曝氣支管按照進氣方向不同交錯依次排列）；每個曝氣支管下表面均勻設置曝氣孔，每個曝氣支管尾端下表面設置排泥槽9，每個曝氣支管的曝氣孔開孔總橫截面積大于排泥槽橫截面積的2倍。

所述每個曝氣支管曝氣孔開孔孔徑為3-6mm，開孔數(shù)量為12-20個，所述排泥槽高度2-5cm，排泥槽內(nèi)徑為10-15mm。

具體實施例：如圖4所示，曝氣支管曝氣孔開孔數(shù)15個，與曝氣支管進氣端相鄰的5個曝氣孔10直徑為5mm的5個，剩余10個曝氣孔11直徑4mm；所述排泥槽內(nèi)徑為10mm，高度為45mm。用于上海金山工業(yè)污水MBR工程5萬/天；湖南株洲市政污水MBR工程10萬噸/天；均采用本發(fā)明技術，兩項目累計運行均在1年以上，目前MBR系統(tǒng)運行都比較穩(wěn)定，而且MBR系統(tǒng)曝氣能耗相比傳統(tǒng)曝氣方式降低了15-30%，具有很好的推廣作用和示范意義。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。