膜生物反应器设计方案及详细参数介绍

膜生物反应器（MBR）介绍及设计应用

（内部资料）

北京碧水源科技发展有限公司

目录

1膜生物反应器（MBR）介绍 (1)

1.1原理 (1)

1.2工艺特点 (1)

2设计 (3)

2.1设计进水水质 (3)

2.2设计出水水质 (3)

2.3优质杂排水→城市杂用水（中水） (3)

2.3.1工艺流程 (3)

2.3.2设计说明 (4)

2.4生活污水→二级出水 (5)

2.4.1工艺流程 (5)

2.4.2设计说明 (6)

2.5生活污水→国家一级A标准 (9)

2.5.1工艺流程 (9)

2.5.2设计说明 (9)

1膜生物反应器（MBR）介绍

1.1原理

膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。

图1 膜生物反应器工作原理简图

1.2工艺特点

（1）出水水质优良、稳定。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不须经三级处理即直接可回用。具有较高的水质安全性。

（2）工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。

（3）占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。

（4）污泥排放量少，二次污染小。膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥排放很少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。

（5）系统抗冲击性强，适应范围广。防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化细菌等）的生长，使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解，从而系统中各种代谢过程顺利进行。

（6）自动化程度高，管理简便。MBR由于采用膜技术，大大缩短了工艺的流程和通过先进的电脑控制技术，使设备高度集成化、智能化，是目前为止，国内自动化程度最高的中水回用设备。

（7）节省运行成本。由于MBR高效的氧利用效率，和独特的间歇性运行方式，大大减少了曝气设备的运行时间和用电量，节省电耗。同时由于膜可滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用，膜生物反应器工艺不需加入絮凝剂，减少运行成本。

（8）模块化设计，易于根据水量情况进行自由组合。由于高度的集成化，MBR形成了规格化、系列化的标准设备，用户可根据工程需要进行组合安装。

2设计

膜生物反应器污水处理工艺设计中应根据不同污水源和要求达到的出水水质采用不同的工艺流程和选用不同的设计参数。

2.1设计进水水质

表1 进水水质指标

2.2设计出水水质

表2 出水水质指标

2.3优质杂排水→城市杂用水（中水）

2.3.1工艺流程

2.3.2 设计说明

1、细格栅

在有条件的情况下，尽可能选用自动机械格栅，栅距1mm 。水量较小的可采用人工提篮式格栅，栅隙为1mm 。

2、调节池

容积按日处理量的40%计算

为防止污泥沉积和厌氧，采用射流式水下曝气器进行搅拌，设备能力小一些，以达到上述目的即可。

3、毛发过滤器

毛发类杂质较多时应安装毛发过滤器，选择快开式设备。

4、MBR

（1）为充分利用膜的处理能力，设备可以按24小时运转设计。

（2）MBR 反应池容积，可按2-3小时停留时间设计，但应满足膜组的布置和槽内旋回流的要求，即做好水流和气流的组织，防止曝气死角。

MBR 反应池内的曝气量应同时满足生物需氧量和膜冲洗的要求。膜冲洗风量按不同厂家的膜组件设计（日本三菱膜按膜组件投影面积60-100m 3/m 2·h 设计；旭化成中空纤维膜按每支微滤膜组件曝气5～7m 3/h 设计）。

（3）处理量较小的可以不设专用在线清洗设备，采用定期清洗。 （4）处理站的管道（包括空气管）均应进行水力计算。

水泵的吸水管流速按0.8m/s 左右计

污水

出水管流速按1.0 m/s 左右计 曝气管 主管按10-15 m/s 计

支管按4-5 m/s 计

（5）MBR 反应池分组分格时，一定要考虑进污水的均匀性。

（6）几个膜组同时用1台或几台抽吸泵时，应考虑抽吸泵的均匀性，必要时应分设调节阀。以防各组膜通量不同。

（7）各膜组的曝气量应考虑均匀，以防个别膜组曝气冲刷气量不足，膜表面积泥而影响膜通量。

（8）在施工图阶段，必须详细设计有关MBR 反应器所有的管道，包括进水管、抽吸管、曝气管以及其他必要的管道。

（9）中水池容积按日处理量的30%计算。

（10）当要求出水达“一级A ” 以上时可采用双膜法，即MBR-RO ，工艺流程如下：

双膜工艺流程图

2.4 生活污水→二级出水

2.4.1 工艺流程

1、小型生活污水处理可按“好氧-MBR 工艺”。工艺流程如下：

污水

2、生活污水量在1000-2000m 3/d 以上时，处理流程可以按“好氧-水解-MBR 工艺”设计。工艺流程如下：

2.4.2 设计说明

1、小型生活污水处理“好氧-MBR 工艺”说明。 （1）化粪池

化粪池的选用应按服务人口计算，选用国家标准图 （2）调节池

中小型污水处理站宜设置污水调节池，调节池容量按4-8小时平均污水量为宜（小水量采用高值，中水量采用低值）。

调节池宜设置水下搅拌设备，以防污泥沉积，同时可以使污水厌氧、酸化。 （3）膜池

为充分利用膜的能力，污水处理可按24小时运转设计。 在生化池前设置栅孔为1mm 以下的机械细格栅。

为了充分发挥生化池和膜池的各自特点，生化池和膜池可分别设置。

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