《MBR处理工艺设计计算案例》3000字

MBR处理工艺设计计算案例综述1.1设计参数 （1）膜通量q取值范围为15~22L/(m2 （2）运行周期采用不间断曝气，间歇抽吸的出水运行方式，单个过滤周期为10min（过滤8min间歇2min） （3）超滤膜组件选择本设计采用KH-MBR-25-Co-PVDF（生产于杭州凯宏膜有限公司），该膜组件为中空纤维膜,具有不断丝，不脱皮，高通量等优点.产品优势：EQ\o\ac(○,1)不断丝，机械强度高.该膜的膜丝断裂力达300N以上，与其他产品相比，能更有效应对组件长期运行中的膜丝断裂问题EQ\o\ac(○,2)不断皮剥离强度高.该产品的分离层和编织管的支撑层结合紧密，可以经受频繁的反冲洗运行，系统运行稳定.EQ\o\ac(○,3)高通量过滤压力小，节省能耗.该PVDF中空纤维膜纯水通量达1200L/M，具有低压大通量特点.EQ\o\ac(○,4)膜孔径小且分布均匀产水好.该MBR膜组件采用PVDF超滤膜，孔径分布均匀.EQ\o\ac(○,5)易于情洗恢复工艺参数如下表：表3-13KH-MBR-25-Co-PVDF膜组件参数型号KH-MBR-25-Co-PVDF膜材料PVDF有效膜面积（m225膜纤维内/外径（mm）1.00/2.20膜截留孔径（μm）0.05抽吸工作压力（Mpa）25~50工作温度范围（℃）5~40pH范围2~11接口尺寸DN25膜片尺寸L×W×H(mm)1080×70×1580干重（kg）201.2设计计算 （1）每天过滤时间采用不间断曝气，间歇抽吸的出水运行方式，单个过滤周期为10min（过滤8min间歇2min），每天过滤时间t：t （2）处理水量设计进水水量Q=90m设计最大水量Q膜瞬时过滤水量Q1Q式中，Qmax--最大设计水量（mt--每天过滤时间（h） （3）设计膜元件数量膜通量M为20L/mS=式中，Q1--膜瞬时过滤水量（mM-- 膜通量（L/m本设计中采用的膜组件有效膜面积S1为25膜元件数量n：n本设计采用KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱，其参数如下表：表3-14KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱参数表型号KH-MBR-25-Co-PVDF×48膜箱性能有效膜面积（m2产水接口（mm）120032重量干重（kg）600湿重（kg）1250材料端头材料密封材料ABS环氧树脂外形尺寸（L×W×H/mm）4010×805×2400设计膜箱数量N：N=分4列，每列设置2个膜箱，其中预留备用膜箱位置1个.膜箱设计总数：n设计运行膜元件数量n膜n设计运行总膜面积S:S=6 （4）膜通量校验真实平均膜通量：q （5）反应池的有效体积 EQ\o\ac(○,1)按污泥负荷计算进水COD的浓度S0设计反应器中污泥平均浓度NW的浓度为5MLSSg/L污泥负荷FW为0.3V=式中，Qmax--最大设计流量（mS0NWFW--反应器中污泥负荷(kgEQ\o\ac(○,2)污泥法计算容积校核V=式中，S0Qmax--最大设计流量（mFV--反应器中污泥负荷(kgCOD/( （6）好氧污水停留时间T=式中， V--反应池的有效容积（m3Qmax--设计最大流量（m （7）集水池容积计算设计集水池的停留时间t为10min，设计流量为90m3/ℎ，则最大设计流量取设计流量的1.2倍，即为108V=式中，Qmax--设计最大流量（mt--集水池的停留时间（h）集水池的宽度与MBR反应池的宽度相同，根据本设计计算，为10m.取高度为3m，则集水池的长度为：L=式中，V--集水池容积（m3H--集水池的高度（m） B--集水池的宽度（m）（8）反应器的剩余污泥量∆∆式中，V--反应池的有效容积（m3NWθco排出的污泥含水率P为99%，则剩余污泥体积为：V取污泥管的直径d为120mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小时产生污泥的体积，md--污泥管的直径，m选用2台ZW自吸式无堵塞排污泵，1用1备。从高程流程图中可以得出，所需扬程为：H=0.37+5.77=6.14选用排污泵的性能参数如下表：表3-15ZW排污泵参数型号排出口径（mm）流量（m3扬程（m）电机功率（kw）转速（r/min）32ZW5-20305202.22900（9）曝气量的计算本设计中使用连续曝气方式，设计中取曝气量：60m单个膜箱曝气量：Q总曝气量：Q（10）生物需氧曝气量校核 EQ\o\ac(○,1)需氧量计算O==365713g/d=366kg/d式中，Qmax--设计最大流量（mS0--进水平均COD值（g/mNke--出水中的总凯氏氮浓度（g/m∆X--反应器的剩余污泥量（gSe--出水平均COD值（g/mNk--进水中总凯氏氮浓度（g/m取氨氮氧当量系数为4.57 EQ\o\ac(○,2)空气量计算在之前设计中提出，采曝气方式用鼓风曝气方式对MBR进行供氧，MBR的有效水深为4.7m。在池底高0.2m安装曝气扩散器，则可以得出，曝气扩散器的静水压为4.5m，而出水的绝对压力为：P式中，P--大气压力，为1.013H--静水压（m）空气离开池表面时，气泡中的含氧体积分数∅0∅式中，EA取平均水温为20℃，20℃时混合液的平均氧饱和度为：C=9.17=10.38mg/L式中，CsPd∅0则标准条件下的充氧量OSO==663kg/d=0.46kg/min式中，O2CSα--废水中杂质修正系数，取0.7β--废水中溶解盐类修正系数，取0.9ρ--压力修正系数，取1CSc--曝气扩散器距池底距离，取0.3mF--所用曝气设备堵塞系数，取0.8则曝气池供气量GSG因曝气池供氧量校核计算中，按膜计算曝气量数值大于按生物需氧量计算的空气量，则按膜需空气量为依据选择曝气量，即GS=25.6选用ZG系列罗茨鼓风机（生产于山东省章丘鼓风机股份有限公司）3台，2用一备.ZG系列罗茨鼓风机是是当今世界的技术领先产品，具有的最好性价比.产品特点:EQ\o\ac(○,1)ZG系列罗茨鼓风机采用特殊结构设计的机壳，保证高压力下运行可靠，且降低运转噪音EQ\o\ac(○,2)风机叶轮与轴采用一体结构，刚性好，保证风机在高速下压力高、流量大、运行平稳EQ\o\ac(○,3)风机油箱采用铝合金材质，空冷结构，单级压力98kPa不用冷却水EQ\o\ac(○,4)密集型机组设计，结构紧凑，皮带涨紧采用自涨紧结构，使用维护方便EQ\o\ac(○,5)风机主机能够立、卧两用，可以方便替换国外机型EQ\o\ac(○,6)采用精密硬齿面斜齿同步齿轮，无键联接，定位可靠，运行平稳，噪音低，强度高、寿命长其性能参数如下表：表3-16ZG系列罗茨鼓风机参数型号孔径（mm）流量（m3转速（r/min）电机功率（kW）排出压力（kPa）ZG-20DN150201480159.8 （11）曝气设计EQ\o\ac(○,1)曝气器 本设计使用的曝气器采用的是ZH215微孔曝气器（生产于玉环振兴环保装备有限公司），该产品应用于各种工业废水的充氧曝气.该产品的参数如下表：表3-17曝气器性能参数型号直径（mm）曝气器高度（mm）服务面积（m2空气量（m3氧利用率气泡直径(mm)ZH215300500.50820.9~25.11~3曝气器总个数：N=式中，GS--曝气池供气量（mG1--单个曝气器供气量（m设计为200个.取10个曝气器布置在膜箱底部，在膜箱底部的曝气器的分布情况见图纸MBR膜池及膜箱.EQ\o\ac(○,2)管道布置取曝气总管的管道流速v为15m/s以及连接曝气器支管管径为80mm，则为满足曝气器要求，曝气总管的管径：D=式中，GS--曝气池供气量（mv--曝气总管管速（m/s）故选用DN250总管，每个膜箱的曝气管管径选为DN100.（12）膜箱布置EQ\o\ac(○,1)平面布置膜箱布置要满足下图所示的空间布置原则，以形成运行条件良好正常的回旋流，其布置如下图所示：图3-4膜箱平面布置EQ\o\ac(○,2)垂直布置为形成良好正常的回旋流，垂直布置也应满足空间布置原则，布置情况如下图所示：图3-5膜箱垂直布置 （13）MBR池体设计 EQ\o\ac(○,1)池体总设计生物反应区有效空间为V=544.32m3.单个膜箱体积：V池体总面积：V设池底为2%坡度，平均水深H为3.7m.则区池体水面长宽高为：L取超高0.3m，池体中间由钢筋混凝土墙隔开，设置成两格.池体总长宽高为：L EQ\o\ac(○,2)走道设计设