(完整版)MBR膜生物反应器系统相关公式及设计参数

MBR膜生物反应器系统相关公式及设计参数

1膜生物反应器常规配套工艺

1.1 针对生活污水推荐典型工艺

1.1.1 以平板膜为核心膜组件

平板膜-膜生物反应器为核心工艺，其对预处理要求相对简单，前端设置2-3mm机械格栅对原水进行预过滤，基本能满足工艺要求。

1.1.2 以中空纤维膜组件为核心膜组件

中空纤维膜-膜生物反应器相对平板膜-膜生物反应器工艺，对预处理的要求更为严格，经过初过滤后还需要设置一道1mm的精过滤，从而确保毛发类物质不对中空膜造成缠绕，导致膜污染。

注意：对满足更为严格的出水标准，对A+MBR工艺进行不同工艺组合工艺再此不做分享。分享一组合工艺流程供大家参考。

1.2 针对工艺废水以去除有机物为主推荐典型工艺

注：如MBR系统内设置平板膜组件，则工艺路线上细格栅部分可取消。

1.3 针对工艺废水以去除氨氮为主推荐典型工艺

2膜生物反应器系统生物系统设计参数

2.1 缺氧池容积

设计原则：氮容积负荷0.2kg-N/(m3.d)以下

流入缺氧池的含氮量：Q1*C(氨氮)

容积：Q1*C(氨氮)/0.2 以上

2.2 硝化池容积

设计原则：氮容积负荷0.25kg-N/(m3.d)以下流入缺氧池的含氮量：Q1*C(氨氮)

容积：Q1*C(氨氮)/0.25 以上

注：硝化池容积考虑膜组件设置后的容积。

3膜生物反应器膜系统设计

3.1 MBR产水系统设计方案

3.2 中空纤维膜辅助系统设计3.2.1MBR反洗气洗系统

3.2.2 MBR反洗加药

3.2.3 MBR CEB系统

结合有机物污染通过碱洗效果明显、盐结垢通过酸洗效果明显的原理，将化学加强反洗程序引入到MBR膜的运行过程中。通过类似于低强度的化学清洗的操作，将MBR膜的污染消除在刚形成的阶段，阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。

3.3 平板膜辅助系统设计

3.3.1 重力式加药系统

3.3.2 自动加药系统

4膜生物反应器膜曝气系统设计

4.1 以生物需要量计算空气量

①去除对象含氮量

剩余汚泥中的含氮浓度设为6%、剩余汚泥的发生量设为流入BOD的45%(为实际试验结果)。所以、去除对象含氮浓度NR为

NR=50(进水总氮)-200×0.45×0.06(剩余污泥含氮量)=44.6mg/L

去除对象含氮浓度NR设为被全量硝化、循环液(返送)量设为400%、则脱氮池中的去除氮量为、

NR×(4/5) (80%的总氮去除率)

②BOD氧化所需要的氧气量

去除为脱氮池去除BOD后剩余部分的BOD量。如伴随NO3的脱氮被消费的单位BOD 量为α(α=2.8kg-BOD/kg-N)(每去除1kg氮，需要消耗2.8kgBOD)、日平均汚水量为Q(m3/d)、则伴随脱氮需去除的BOD量为

Q×200mg/L(进水BOD值)-Q×α×NR×(4/5)(缺氧反硝化消耗BOD值)

如BOD氧化所需要的单位氧气量设为a(a=0.5kg-O2/kg-BOD)(每去除1kgBOD，需要消耗0.5kgBOD)、则BOD氧化所需要的氧气量为

a×(Q×200mg/L-Q×α×NR×(4/5))÷1 000 … 1)

③氮的氧化所需要的氧气量

NH4+2O2 → NO3-+H2O+2H+

氮的硝化所需要的单位氧气量设为b(b=64/14)、则氮的氧化所需要的氧气量为

Q×NR×b÷1 000 (2)

④汚泥的内呼吸所需要的氧气量

曝气池容量为V(m3)、汚泥的内呼吸所消费的单位氧气量为c(c=0.07g-O2/g-VSS)、MLVSS/MLSS比根据实际试验结果为0.7、则汚泥的内呼吸所需要的氧气量为

V×20kg/m3(污泥浓度MLSS)×c×0.7 … 3)

⑤曝气池所需要的氧气量

根据1)、2)、3)为

Q×0.5×(200-100)÷1 000+Q×0.206+V×0.98=0.256Q+0.98V

⑥需要空气量

空气1m3中含0.277kg的氧气、氧气的溶解效率如设为3%、(重要参数)

(0.256Q+0.98V)÷0.277÷0.03=30.81Q+118.0V

4.2 以膜组件需要量计算空气量

为了确保膜分离装置运行时的膜面流速所需要空气量、每张膜支架如果设为

11-12L/min(平板膜)

4.3 最终空气量

取4.1和4.2中最大值。