膜生物反應器設計方案及詳細參數(shù)介紹

1、膜生物反應器（MBR）介紹及設計應用（內部資料）北京碧水源科技發(fā)展有限公司1 膜生物反應器（MBR）介紹1.1.1 原理1.1.2 工藝特點1.2 設計3.2.1 設計進水水質3.2.2 設計出水水質3.2.3 優(yōu)質雜排水城市雜用水（中水）32.3.1 工藝流程3.2.3.2 設計說明4.2.4 生活污水-二級出水5.2.4.1 工藝流程5.2.4.2 設計說明6.2.5 生活污水國家一級A標準9.2.5.1 工藝流程9.2.5.2 設計說明9.1膜生物反應器(MBR)介紹1.1 原理膜生物反應器(MembraneBio-Reactor)簡稱MBR是二十世紀末發(fā)展起來的新技術。它是膜分離技術和

2、生物技術的有機結合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用微濾膜分離技術取代傳統(tǒng)活性污泥法的沉淀池和常規(guī)過濾單元，使水力停留時間(HRT和泥齡(STR完全分離。因此具有高效固液分離性能，同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成800012000mg/L超高濃度的活性污泥濃度，使污染物分解徹底，因此出水水質良好、穩(wěn)定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于零，并可截留糞大腸菌等生物性污染物，處理后出水可直接回用。出水出水圖1膜生物反應器工作原理簡圖1.2 工藝特點(1)出水水質優(yōu)良、穩(wěn)定。高效的固液分離將廢水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，

3、不須經(jīng)三級處理即直接可回用。具有較高的水質安全性。(2)工藝簡單。由于膜的高效分離作用，不必單獨設立沉淀、過濾等固液分離池。(3)占地面積少。處理單元內生物量可維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大縮短。(4)污泥排放量少，二次污染小。膜生物反應器內生物污泥在運行中可以達到動態(tài)平衡，剩余污泥排放很少，只有傳統(tǒng)工藝的30%污泥處理費用低。(5)系統(tǒng)抗沖擊性強，適應范圍廣。防止各種微生物菌群的流失，有利于生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長，使一些大分子難降解有機物的停留時間變長，有利于它們的分解，從而系統(tǒng)中各種代謝過程順利進行。(6)自動化程度高，管理

4、簡便。MBR由于采用膜技術，大大縮短了工藝的流程和通過先進的電腦控制技術，使設備高度集成化、智能化，是目前為止，國內自動化程度最高的中水回用設備。(7)節(jié)省運行成本。由于MBFW效的氧利用效率，和獨特的間歇性運行方式，大大減少了曝氣設備的運行時間和用電量，節(jié)省電耗。同時由于膜可濾除細菌、病毒等有害物質，可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來的長期運行費用，膜生物反應器工藝不需加入絮凝劑，減少運行成本。(8)模塊化設計，易于根據(jù)水量情況進行自由組合。由于高度的集成化，MB就成了規(guī)格化、系列化的標準設備，用戶可根據(jù)工程需要進行組合安裝。2設計膜生物反應器污水處理工藝設計中應根據(jù)不同污水源和要求達到的出水水質采用

5、不同的工藝流程和選用不同的設計參數(shù)。2.1 設計進水水質表1進水水質指標項目單位綜合城巾污水城鎮(zhèn)(小區(qū))生活污水農村生活污水雜排水優(yōu)質雜排水CODcrmg/L450400300200100BODmg/L20020015010050SSmg/L30025018010050N耳Nmg/L4030302020TNmg/L50404030TPmg/L5433糞大腸菌群數(shù)個/L1061061062.2 設計出水水質表2出水水質指標項目單位北京市污染物排放標準(DB11/307-2005)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002城市污水再生利用城巾雜用水水質(GB18920-2002一級A一

6、級B二級一級A一級B二級CODmg/L1550605060100BODmg/L5152010203010-20SSmg/L1013050rio20P30NH-Nmg/L2510582510-20TNmg/L15120r15120TPmg/L0.10.50.50.5132.3 優(yōu)質雜排水城市雜用水(中水)2.3.1 工藝流程2.3.2 設計說明1、細格柵在有條件的情況下，盡可能選用自動機械格柵，柵距1mm水量較小的可采用人工提籃式格柵，柵隙為1mm2、調節(jié)池容積按日處理量的40%+算為防止污泥沉積和厭氧，采用射流式水下曝氣器進行攪拌，設備能力小一些，以達到上述目的即可。3、毛發(fā)過濾器毛發(fā)類雜質較

7、多時應安裝毛發(fā)過濾器，選擇快開式設備。4、MBR(1)為充分利用膜的處理能力，設備可以按24小時運轉設計。(2)MB即應池容積,可按2-3小時停留時間設計，但應滿足膜組的布置和槽內旋回流的要求，即做好水流和氣流的組織，防止曝氣死角。MBR反應池內的曝氣量應同時滿足生物需氧量和膜沖洗的要求。膜沖洗風量按不同廠家的膜組件設計(日本三菱膜按膜組件投影面積60-100m3/m2h設計；旭化成中空纖維膜按每支微濾膜組件曝氣57nVh設計)。(3)處理量較小的可以不設專用在線清洗設備，采用定期清洗。(4)處理站的管道(包括空氣管)均應進行水力計算。水泵的吸水管流速按0.8m/s左右計出水管流速按1.0m/

8、s左右計曝氣管主管按10-15m/s計支管按4-5m/s計(5)MBFK應池分組分格時，一定要考慮進污水的均勻性。(6)幾個膜組同時用1臺或幾臺抽吸泵時，應考慮抽吸泵的均勻性，必要時應分設調節(jié)閥。以防各組膜通量不同。(7)各膜組的曝氣量應考慮均勻，以防個別膜組曝氣沖刷氣量不足，膜表面積泥而影響膜通量。(8)在施工圖階段，必須詳細設計有關MBRE應器所有的管道，包括進水管、抽吸管、曝氣管以及其他必要的管道。(9)中水池容積按日處理量的30%+算。(10)當要求出水達“一級A”以上時可采用雙膜法，即MBR-RO,工藝流程如下：雙膜工藝流程圖2.4 生活污水一二級出水2.4.1 工藝流程1、小型生活

9、污水處理可按“好氧-MBRX藝”。工藝流程如下:污水*化糞池調節(jié)池u提升泵，細格柵鼓風機出水*|抽吸泵卜|mBR反應加%生化池-污泥回流2、生活污水量在1000-2000H7d以上時，處理流程可以按“好氧-水解-MBR工藝”設計。工藝流程如下：2.4.2 設計說明1、小型生活污水處理“好氧-MBR工藝”說明。(1)化糞池化糞池的選用應按服務人口計算，選用國家標準圖(2)調節(jié)池中小型污水處理站宜設置污水調節(jié)池，調節(jié)池容量按4-8小時平均污水量為宜(小水量采用高值，中水量采用低值)。調節(jié)池宜設置水下攪拌設備，以防污泥沉積，同時可以使污水厭氧、酸化。(3)膜池為充分利用膜的能力，污水處理可按24小時

10、運轉設計。在生化池前設置柵孔為1mmz下的機械細格柵。為了充分發(fā)揮生化池和膜池的各自特點，生化池和膜池可分別設置。應利用MBR虧泥濃度高的特點，來設計前置生化池，即污水濃度由2g/L上升到6-8g/L,這樣可以使生化池的池容減少3-4倍。生化池設計參數(shù)可用污泥負荷Fw=0.1kgBOD/kgMLSSd,污泥濃度N=6-8g/L膜池容積在滿足膜組合理布置的前提下，應緊湊合理。生化池曝氣器，應選用高效曝氣器，氧的轉移率在20%fc右。膜池應合理布置，選擇合適的膜組件，滿足池的旋回流要求，且不得有曝氣死角。池深應合理滿足膜組要求。生化池鼓風機與膜池鼓風機應分別設置，合理使用。鼓風機選擇應考慮節(jié)能，風

11、壓不宜過高，膜池鼓風機可以考慮脈沖送氣，減少能耗。生化池曝氣量按BOD負荷計算，膜池曝氣量按不同廠家膜組件分別設計。設計處理水量Q=300-500r3/d以上，可以設置膜在線清洗設備。施工圖設計時，應詳盡設計各種管道，包括與膜組連接的各種管道，即進水管、氣管和沖洗管等，并進行水力計算。設計平面圖、剖面圖和管道系統(tǒng)圖以及必要的大樣圖。污泥回流率100%使生化池和膜池污泥均勻，以達到同時硝化與反硝化的目的，并充分利用膜池過量溶解氧。處理量較大的工程，污泥回流泵應采用大流量低壓頭的專用污泥回流泵。抽吸泵應采用自吸泵，按膜組器數(shù)合理選擇，分組抽吸，便于合理調配。MBR處理系統(tǒng)應設計以水位、水壓為核心的

12、自動控制系統(tǒng)。2、生活污水量在1000-2000m3/d以上“好氧-水解-MBR工藝”設計說明：(1)污水進廠前可設化糞池，同時也可設調節(jié)池或集水池，其中調節(jié)池容積可按2-4小時設計；但在處理構筑物設計時應考慮污水量不均勻系數(shù)，按規(guī)范計算設計水量qcp和最大水量qma尸kxqcp.(2)粗格柵采用自動回轉式格柵，柵距10mm.(3)提升泵房及集水池集水池容積為最大水泵出水量10-20分鐘設計。小水量取上限，大水量取下限。(4)提升水泵水泵流量應適應平均水量與最大水量的變化。為節(jié)省能量，水泵揚程應進行水力計算確定，不能太大。(5)沉砂池可以選用標準旋流沉砂池。(6)細格柵，可以用柵距為0.5-1

13、mm的轉鼓式篩網(wǎng)。(7)為節(jié)省能耗選用水解酸化池，其CODt除率可達40流右，BOD*除率可達30流右，水力停留時間2.5h。并用qmax校核，不小于2h.(8)好氧池計算，可用原水濃度減掉水解的降解值。即BO陰算值為200X(1-30%)=140mg/LCOD+算值為300X(1-40%)=180mg/L計算參數(shù)：活性污泥F=0.1kgBOD/kgMLSSd污泥濃度NW=6-8g/L。(9)膜池膜池容積按膜組合理布置下的容積膜池的污泥回流到生化池，回流率可以取100%生化池(好氧)的混合液回流到水解池，回流率為200%生化池鼓風量按BO改荷計算，膜池鼓風量按不同廠家膜組件分別設計，兩池分設鼓

14、風機。設計處理水量Q=300-500由d以上，可以設置膜在線清洗設備施工圖設計時，應詳盡設計各種管道，包括與膜組連接的各種管道，即進水管、氣管和沖洗管等，并進行水力計算。設計平面圖、剖面圖和管道系統(tǒng)圖以及必要的大樣圖。污泥回流泵應采用大流量低壓頭的專用污泥回流泵。抽吸泵應采用自吸泵，按膜組器數(shù)合理選擇，分組抽吸，便于合理調配MBRt理系統(tǒng)應設計以水位、水壓為核心的自動控制系統(tǒng)。2.5 生活污水國家一級A標準2.5.1 工藝流程2.5.2 設計說明當生活污水處理出水要求達到北京一級A標準時，必須考慮采用脫氮除磷工藝，建議采用改良a2/o-mbrx藝，處理工藝流程見上圖。1、化糞池化糞池的選用應按

15、服務人員計算，選用國家標準圖2、調節(jié)池中小型污水處理站宜設置污水調節(jié)池，調節(jié)池容量按4-8小時平均污水量為宜（小水量采用高值，中水量采用低值）。調節(jié)池宜設置水下攪拌設備，以防污泥沉積，同時可以使污水厭氧、酸化。3、膜池(1)為充分利用膜的能力，污水處理可按24小時運轉設計。在生化池前設置柵孔為1mmz下的機械細格柵。(2)為了充分發(fā)揮生化池和膜池的各自特點，生化池和膜池可分別設置。(3)應利用MBR虧泥濃度高的特點，來設計前置生化池，即污水濃度由2g/L上升到6-8g/L,選擇可以使生化池的池容減少3-4倍。(4)A2/O生化池的池容與鼓風量，可以合并計算計算參數(shù)：污泥濃度(6-8g/L)污泥負荷0.1-0.07kgBOD/kgM