散气装置以及散气方法

申请号 CN201480074002.3 申请日 2014-02-20 公开(公告)号 CN105934411B 公开(公告)日 2019-06-07
申请人 栗田工业株式会社; 发明人 小松和也; 寺嵨光春;
摘要 本 发明 提供一种能够使微细气泡大量产生,并且即使通气量较多,压 力 损失的上升量也很小的散气装置以及利用该散气装置的散气方法。本发明的散气装置,其是具有管基材和 覆盖 该管基材的形成有用于产生微细气泡的多个缝隙的弹性膜的管型膜式散气装置,其特征在于,该缝隙的长度是0.5mm以下,并且每1m2膜面设有20万~60万个。本发明的散气方法,其是针对该散气装置,以单位膜面积通气量为15Nm3/m2/小时以上来进行通气。
权利要求

1.一种散气方法,其中,
对于具有管基材和覆盖该管基材的形成有用于产生微细气泡的多个缝隙的弹性膜的管型膜式散气装置,以单位膜面积通气量为15Nm3/m2/小时以上来进行通气,该弹性膜的厚度是0.5~1mm,
该缝隙排列成交错状,长度是0.5mm以下,并且每1m2膜面设有20万~60万个该缝隙。
2.如权利要求1所述的散气方法,其中,
所述缝隙的长度是0.3~0.5mm。
3.如权利要求1或2所述的散气方法,其中,
单位膜面积通气量设定为15~40Nm3/m2/小时。

说明书全文

散气装置以及散气方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种设置于下处理设施等的槽内的管型膜式散气装置,尤其是涉及一种在散气膜设有多个缝隙(slit)的散气装置。此外,本发明涉及一种利用该散气装置的散气方法。

背景技术

[0002] 作为水处理用的散气装置,已知有使用各种橡胶的膜式散气装置。这些散气装置,由于气泡直径小,与以往的散气装置相比,移动效率高,而且不易堵塞,因此,被利用于众多水处理。
[0003] 从散气装置所散气的气泡的直径越小,则氧移动效率越高。因此,需要将孔径或缝隙长度缩小,然而,此时,压损失变大,使鼓机的负担增大。
[0004] 在日本特许第4781302号(专利文献1)中记载了一种散气方法,其使用缝隙长度为2mm以下的管型膜式散气装置,来使通气阻力成为10kPa以下,而且,以13Nm3/m2/小时以下来执行通气。该专利文献1中的散气方法,通过减少单位膜面的通气量,来防止压力损失上升。
[0005] 图5是专利文献1所记载的散气装置(管型膜扩散器)的一部分的纵剖面侧面图。在构成管型膜扩散器10的树脂或金属制管基材11的一端侧的开口部,连结着接合器15。接合器15,具有闭塞前述一端侧的开口部的第1闭塞部16及第2闭塞部17,在第1闭塞部16及第2闭塞部17之间,形成有通气室20。
[0006] 第2闭塞部17,具备具有与空气供给源连接的第1通气口18a的通气管18,在通气室20的周壁21,形成有复数的第2通气口19。管基材11的另一端侧开口部11a处于开放状态。
[0007] 管基材11及接合器15的外表面整体,通过弹性薄膜(弹性膜)25覆盖。弹性薄膜25,是由乙丙橡胶等所构成的厚度约1.0~3.0mm的薄膜。
[0008] 在弹性薄膜25的表面,形成有多个缝隙26。缝隙26的分布宽度窄,以尽可能发生直径均一的气泡的观点而言,长度为2mm以下,优选为1mm以下。缝隙26的分布密度为1~100个/cm2。
[0009] 在管基材开口部11a附近及其上覆盖的弹性薄膜25,是从外侧被以金属带31束紧来加以固定,在接合器的第1闭塞部17及其上覆盖的弹性薄膜25,是从外侧被以金属带32束紧来加以固定。以金属带31、32固定的部分以外,未被固定。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特许第4781302号。

发明内容

[0013] 发明要解决的课题
[0014] 为了以高BOD容积负荷(例如,2kg/m3/d以上)使生物处理槽进行运转,需要使通气量增多,但是,在专利文献1的散气方法时,单位散气装置的通气量较少,需要使散气装置的数量增多,从而,提高了成本。此外,有空间限制时,有时无法设置足够数量的散气装置。
[0015] 本发明的目的是提供一种能够使微细气泡大量产生,并且即使通气量较多,压力损失上升也较小的散气装置、以及利用该散气装置的散气方法。
[0016] 解决课题的方法
[0017] 本发明的散气装置,其是具有管基材和覆盖该管基材的形成有用于产生微细气泡的多个缝隙的弹性膜的管型膜式散气装置,其特征在于,该缝隙的长度为0.5mm以下,并且每1m2膜面设有20万~60万个。
[0018] 优选弹性膜的厚度为0.5~3mm,该缝隙的长度为0.3~0.5mm。
[0019] 本发明的散气方法,其中,针对该散气装置以单位膜面积通气量为15Nm3/m2/小时以上来进行通气。优选单位膜面积通气量是15~40Nm3/m2/小时。
[0020] 发明的效果
[0021] 通过将设置于弹性膜的缝隙的长度设为0.5mm以下、并且每1m2膜面的缝隙数为20万~60万个/m2,即使高通气量,压力损失也不会上升太大而能够产生微细气泡,进而得到高氧移动效率。作为弹性膜,通过使用厚度0.5~3.0mm的聚酯、EPDM、或橡胶,即使缝隙数较多,也可以得到充分的强度。附图说明
[0022] 图1是实施方式的散气装置的缝隙配置说明图。
[0023] 图2是实施方式的散气装置的缝隙配置说明图。
[0024] 图3是实施方式的散气装置的缝隙配置说明图。
[0025] 图4是实施方式的散气装置的缝隙配置说明图。
[0026] 图5是以往实例的散气装置的部分剖面图。

具体实施方式

[0027] 以下,参照图1~图4,针对实施方式进行说明。
[0028] 本发明的散气装置,与前述图5的散气装置相同,具有管基材、及覆盖该管基材的弹性膜,在该弹性膜配设有多个缝隙。作为管基材,优选直径50~120mm、长度500~1000mm程度。
[0029] 本发明中,缝隙的长度为0.5mm以下,优选为0.3~0.5mm,弹性膜的每1m2膜面设有20万~60万个缝隙,优选设有20万~40万个缝隙。
[0030] 作为弹性膜,优选由聚氨酯、乙丙橡胶、或硅酮橡胶构成,并且厚度为0.5~3mm,特别优选0.5~1mm。
[0031] 缝隙的排列,可以如图1及图2所示全部采用平行排列,也可以如图3及图4所示,配设成交叉状(交差状)。图1的L表示缝隙2的长度。
[0032] 图1及图2中,将所有缝隙2排列于图的左右方向(以下,有时也称为X方向)。图1中,缝隙2排列成交错状(千鳥状),图2中,缝隙2排列成格子状。
[0033] 图3中,X方向的缝隙2及Y方向(与X垂直相交的方向)的缝隙3,在X方向以及Y方向的任一方向上都交互地排列。
[0034] 图4中,以2个X方向缝隙2、2及2个Y方向缝隙3、3作为一组,将X方向的一组及Y方向的一组交互地排列于X方向及Y方向。图4中,以2个缝隙作为一组,然而,也可以3条以上的缝隙作为一组。
[0035] 图1~图4所示的缝隙的排列是一实例,本发明也可以为图示以外的缝隙排列。
[0036] 本发明的散气方法中,对于该散气装置,以单位膜面积通气量(每1m2膜的通气量)为15Nm3/m2/小时以上来进行通气,优选为15~40Nm3/m2/小时。由此,从散气装置产生微细气泡,并且,压损的增大也获得抑制。
[0037] [实施例]
[0038] [实施例1~3、比较例1~5]
[0039] 对直径90mm、长度760mm的圆筒形管基材,装设图1所示的表1的构成的弹性膜(膜面积0.18m2、厚度0.8mm、材质为聚氨酯),来构成散气装置。将各散气装置浸渍于装满清水的水槽(槽容量1.6m3(1m×0.4m×深度4m))。其次,除了比较例4以外,将通气量设为6Nm3/小3 2 3 3 2
时(33Nm/m/小时),比较例4的通气量为2Nm/小时(11Nm/m/小时),进行空气的通气,测定压力损失。
[0040] 将氧移动效率(从kLa计算)、压力损失、以及由此求取的氧溶解动力效率、及氧移动量示于表1。
[0041] 表1
[0042]
[0043] 如表1所示,在实施例1~3中,与以往广泛使用的比较例1相比,得到1.5倍以上的氧溶解动力效率及氧移动量。
[0044] 缝隙长度为1mm的比较例2、及缝隙数为15万/m2的比较例3中,与比较例1相比,性能虽然获得提升,但是,都只停留于1.2倍程度。
[0045] 通气量较少的比较例4中,动力效率虽然比实施例1~3高,但是,氧移动量减少至比较例1的6成程度。因此,例如,以BOD容积负荷2kg/m3/d运转生物处理槽时,考虑污泥中的溶解效率降低的情况,氧供给不足,必须增加散气装置数量。
[0046] 缝隙数为较多的80万/m2的比较例5中,压力损失虽然降低,但是,氧移动效率降低,氧移动量的提升停留于比较例1的1.3倍程度。此外,观察从散气装置的气泡发生方式时,确认到以下的情形,因为缝隙太过密集,所发生的气泡会合于膜表面而粗大化。
[0047] 以上,通过使用特定的方案针对本发明进行了详细说明,但是,对于本领域技术人员而言,在未背离本发明的意图及范围的情况下可以进行各种变更。
[0048] 本申请是以2012年11月26日所提出的日本专利申请特愿2012-257569号为基础而提出的,现将其整体以引用的方式援引于此。
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