管式膜-生物反应器处理城市污水的工艺设计

1、管式膜-生物反响器处理城市污水的工艺设计摘要：在中试的根底上，提出了膜-生物反响器工艺设计的根本原那么、方法、步骤。以某居民小区的中水回用为目的进展了模拟设计计算，并讨论了该工艺的运行能耗及固定投资。关键词：膜生物反响器城市污水工艺设计膜生物反响器(ebraneBireatr，简称BR)是膜别离与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺,具有对有机污染物去除效率高、出水水质好、流程简单、构造紧凑等优点，在废水回用与资源化领域具有极为广阔的应用前景36。至今国内外尚无BR工艺放大设计的成熟经历和理论，设计手册中亦无此实例可资参考。因此，讨论BR工艺放大设计具有非常重要的工程意义。1工艺设计根本原

2、那么2放大设计方法与步骤2.1生物反响器设计从中试结果来看：当进水D为502234g/L，SS为801327g/L，HRT在2.05.0h范围内时，系统运行的稳定性以及对污染物的处理效果均较好。SRT的选取那么相对灵敏得多，例如根据硝化的需要可选用一个较长的SRT。生物反响器中微生物浓度X(即污泥浓度)的理论计算公式2如下：BR工艺的生物反响器宜设计成完全混合式，其形状可根据详细情况选用，相应尺寸亦很容易确定。这里以圆形生物反响器为例进展计算，设计采用生物反响器n3座(考虑工程实际，n32)，有效水深为h，那么每座生物反响器的直径为：A截Nn1n2(d/2)2(5)2.3曝气装置设计为有效利用

3、高速循环的污泥混合液的能量，建议采用射流曝气装置进展曝气，详细可参阅?给水排水设计手册?第5册。一般，射流曝气器的工作压力在98196kPa,建议回流流量Qr取2Q。2.4选泵计算提升泵的选择较为简单，只需满足设计流量Q、提升高度H1即可，可直接查?给水排水设计手册?第11册进展选泵。流经膜面的总流量Qt那么可由最小膜面流速与膜组件横截面积的乘积来计算，而最小膜面流速和生物反响器中的污泥浓度线性相关2。从图1中的流量平衡关系可知，流经膜面的总流量Qt等于加压泵与循环泵的流量之和。加压泵扬程H2的选择非常重要，必须可以满足膜组件过滤操作对压力的需要以及整个系统管路的沿程、部分水头损失。根据中试经

4、历，加压泵的扬程H2147.1kPa即可。为到达经济的目的，加压泵流量的选择应尽量小并使运行工况尽可能在最正确状态。假如考虑到射流曝气的需要，加压泵的流量须满足：Q2Qr+Q(6)假设不考虑射流曝气的需要，在实际BR工艺的运行中那么只须：Q2Q(7)选泵时可参考泵消费厂家给定的技术参数，使Q2大于Q有一个余量，确保工艺长期稳定的运行。循环泵流量Q3等于流经膜面的总流量和加压泵流量Q2之差(由于循环、加压泵并联工作)。2.5污泥负荷、体积负荷校核BR工艺的污泥负荷比普通活性污泥法略低，而体积负荷那么是普通活性污泥法的数倍。换句话说，与普通活性污泥法相比，这种工艺不仅对污染物去除效率高，而且占地面

5、积可以很校3放大设计计算实例表1BR工艺设计的根本参数Q(3/h)208.3进水水质Di(g/L)500SSi(g/L)200出水水质De(g/L)20SSe(g/L)生物反响器设计参数Dsup(g/L)50X(g/L)11.1V(3)833D()13.3膜组件设计参数A(2)1389A截(2)1.02A占(2)8.08N(个)8083.4曝气部分计算根据2.3的分析，采用射流曝气，查?给水排水设计手册?第5册选用射流流量Qr2Q，此处即416.63/h;工作压力Hr要求98147Pa。3.5选泵计算提升泵由2.4的分析知，污水提升泵的选择较为简单，只需满足设计流量Q、提升高度H1即可。其根本参数见表2。加压泵为节能需要，设计采用射流曝气。根据式(6)和2.4节的分析，确定加压泵的设计流量应为：Q2624.93/h。此处取加压泵的流量Q2=8003/h，扬程H2=161.8kPa，已能满足超滤操作的需要。其根本参数见表2。循环泵循环泵的设计流量Q3主要功能是为膜组件提供适宜的膜面流速，以减缓膜堵塞的发生；而扬程H3还应满足与加压泵并联工作的需要。选泵结果见表2。表2设计泵的根本参数泵型电机功率(k)流量(3