《MBR處理工藝設(shè)計計算案例》3000字

MBR處理工藝設(shè)計計算案例綜述1.1設(shè)計參數(shù) （1）膜通量q取值范圍為15~22L/(m2 （2）運行周期采用不間斷曝氣，間歇抽吸的出水運行方式，單個過濾周期為10min（過濾8min間歇2min） （3）超濾膜組件選擇本設(shè)計采用KH-MBR-25-Co-PVDF（生產(chǎn)于杭州凱宏膜有限公司），該膜組件為中空纖維膜,具有不斷絲，不脫皮，高通量等優(yōu)點.產(chǎn)品優(yōu)勢：EQ\o\ac(○,1)不斷絲，機械強度高.該膜的膜絲斷裂力達300N以上，與其他產(chǎn)品相比，能更有效應(yīng)對組件長期運行中的膜絲斷裂問題EQ\o\ac(○,2)不斷皮剝離強度高.該產(chǎn)品的分離層和編織管的支撐層結(jié)合緊密，可以經(jīng)受頻繁的反沖洗運行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定.EQ\o\ac(○,3)高通量過濾壓力小，節(jié)省能耗.該PVDF中空纖維膜純水通量達1200L/M，具有低壓大通量特點.EQ\o\ac(○,4)膜孔徑小且分布均勻產(chǎn)水好.該MBR膜組件采用PVDF超濾膜，孔徑分布均勻.EQ\o\ac(○,5)易于情洗恢復(fù)工藝參數(shù)如下表：表3-13KH-MBR-25-Co-PVDF膜組件參數(shù)型號KH-MBR-25-Co-PVDF膜材料PVDF有效膜面積（m225膜纖維內(nèi)/外徑（mm）1.00/2.20膜截留孔徑（μm）0.05抽吸工作壓力（Mpa）25~50工作溫度范圍（℃）5~40pH范圍2~11接口尺寸DN25膜片尺寸L×W×H(mm)1080×70×1580干重（kg）201.2設(shè)計計算 （1）每天過濾時間采用不間斷曝氣，間歇抽吸的出水運行方式，單個過濾周期為10min（過濾8min間歇2min），每天過濾時間t：t （2）處理水量設(shè)計進水水量Q=90m設(shè)計最大水量Q膜瞬時過濾水量Q1Q式中，Qmax--最大設(shè)計水量（mt--每天過濾時間（h） （3）設(shè)計膜元件數(shù)量膜通量M為20L/mS=式中，Q1--膜瞬時過濾水量（mM-- 膜通量（L/m本設(shè)計中采用的膜組件有效膜面積S1為25膜元件數(shù)量n：n本設(shè)計采用KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱，其參數(shù)如下表：表3-14KH-MBR-25-Co-PVDF×48型膜箱參數(shù)表型號KH-MBR-25-Co-PVDF×48膜箱性能有效膜面積（m2產(chǎn)水接口（mm）120032重量干重（kg）600濕重（kg）1250材料端頭材料密封材料ABS環(huán)氧樹脂外形尺寸（L×W×H/mm）4010×805×2400設(shè)計膜箱數(shù)量N：N=分4列，每列設(shè)置2個膜箱，其中預(yù)留備用膜箱位置1個.膜箱設(shè)計總數(shù)：n設(shè)計運行膜元件數(shù)量n膜n設(shè)計運行總膜面積S:S=6 （4）膜通量校驗真實平均膜通量：q （5）反應(yīng)池的有效體積 EQ\o\ac(○,1)按污泥負荷計算進水COD的濃度S0設(shè)計反應(yīng)器中污泥平均濃度NW的濃度為5MLSSg/L污泥負荷FW為0.3V=式中，Qmax--最大設(shè)計流量（mS0NWFW--反應(yīng)器中污泥負荷(kgEQ\o\ac(○,2)污泥法計算容積校核V=式中，S0Qmax--最大設(shè)計流量（mFV--反應(yīng)器中污泥負荷(kgCOD/( （6）好氧污水停留時間T=式中， V--反應(yīng)池的有效容積（m3Qmax--設(shè)計最大流量（m （7）集水池容積計算設(shè)計集水池的停留時間t為10min，設(shè)計流量為90m3/?，則最大設(shè)計流量取設(shè)計流量的1.2倍，即為108V=式中，Qmax--設(shè)計最大流量（mt--集水池的停留時間（h）集水池的寬度與MBR反應(yīng)池的寬度相同，根據(jù)本設(shè)計計算，為10m.取高度為3m，則集水池的長度為：L=式中，V--集水池容積（m3H--集水池的高度（m） B--集水池的寬度（m）（8）反應(yīng)器的剩余污泥量??式中，V--反應(yīng)池的有效容積（m3NWθco排出的污泥含水率P為99%，則剩余污泥體積為：V取污泥管的直徑d為120mm，流速vnv符合要求式中，Q1--每小時產(chǎn)生污泥的體積，md--污泥管的直徑，m選用2臺ZW自吸式無堵塞排污泵，1用1備。從高程流程圖中可以得出，所需揚程為：H=0.37+5.77=6.14選用排污泵的性能參數(shù)如下表：表3-15ZW排污泵參數(shù)型號排出口徑（mm）流量（m3揚程（m）電機功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）32ZW5-20305202.22900（9）曝氣量的計算本設(shè)計中使用連續(xù)曝氣方式，設(shè)計中取曝氣量：60m單個膜箱曝氣量：Q總曝氣量：Q（10）生物需氧曝氣量校核 EQ\o\ac(○,1)需氧量計算O==365713g/d=366kg/d式中，Qmax--設(shè)計最大流量（mS0--進水平均COD值（g/mNke--出水中的總凱氏氮濃度（g/m?X--反應(yīng)器的剩余污泥量（gSe--出水平均COD值（g/mNk--進水中總凱氏氮濃度（g/m取氨氮氧當(dāng)量系數(shù)為4.57 EQ\o\ac(○,2)空氣量計算在之前設(shè)計中提出，采曝氣方式用鼓風(fēng)曝氣方式對MBR進行供氧，MBR的有效水深為4.7m。在池底高0.2m安裝曝氣擴散器，則可以得出，曝氣擴散器的靜水壓為4.5m，而出水的絕對壓力為：P式中，P--大氣壓力，為1.013H--靜水壓（m）空氣離開池表面時，氣泡中的含氧體積分數(shù)?0?式中，EA取平均水溫為20℃，20℃時混合液的平均氧飽和度為：C=9.17=10.38mg/L式中，CsPd?0則標(biāo)準(zhǔn)條件下的充氧量OSO==663kg/d=0.46kg/min式中，O2CSα--廢水中雜質(zhì)修正系數(shù)，取0.7β--廢水中溶解鹽類修正系數(shù)，取0.9ρ--壓力修正系數(shù)，取1CSc--曝氣擴散器距池底距離，取0.3mF--所用曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)，取0.8則曝氣池供氣量GSG因曝氣池供氧量校核計算中，按膜計算曝氣量數(shù)值大于按生物需氧量計算的空氣量，則按膜需空氣量為依據(jù)選擇曝氣量，即GS=25.6選用ZG系列羅茨鼓風(fēng)機（生產(chǎn)于山東省章丘鼓風(fēng)機股份有限公司）3臺，2用一備.ZG系列羅茨鼓風(fēng)機是是當(dāng)今世界的技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品，具有的最好性價比.產(chǎn)品特點:EQ\o\ac(○,1)ZG系列羅茨鼓風(fēng)機采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的機殼，保證高壓力下運行可靠，且降低運轉(zhuǎn)噪音EQ\o\ac(○,2)風(fēng)機葉輪與軸采用一體結(jié)構(gòu)，剛性好，保證風(fēng)機在高速下壓力高、流量大、運行平穩(wěn)EQ\o\ac(○,3)風(fēng)機油箱采用鋁合金材質(zhì)，空冷結(jié)構(gòu)，單級壓力98kPa不用冷卻水EQ\o\ac(○,4)密集型機組設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，皮帶漲緊采用自漲緊結(jié)構(gòu)，使用維護方便EQ\o\ac(○,5)風(fēng)機主機能夠立、臥兩用，可以方便替換國外機型EQ\o\ac(○,6)采用精密硬齒面斜齒同步齒輪，無鍵聯(lián)接，定位可靠，運行平穩(wěn)，噪音低，強度高、壽命長其性能參數(shù)如下表：表3-16ZG系列羅茨鼓風(fēng)機參數(shù)型號孔徑（mm）流量（m3轉(zhuǎn)速（r/min）電機功率（kW）排出壓力（kPa）ZG-20DN150201480159.8 （11）曝氣設(shè)計EQ\o\ac(○,1)曝氣器 本設(shè)計使用的曝氣器采用的是ZH215微孔曝氣器（生產(chǎn)于玉環(huán)振興環(huán)保裝備有限公司），該產(chǎn)品應(yīng)用于各種工業(yè)廢水的充氧曝氣.該產(chǎn)品的參數(shù)如下表：表3-17曝氣器性能參數(shù)型號直徑（mm）曝氣器高度（mm）服務(wù)面積（m2空氣量（m3氧利用率氣泡直徑(mm)ZH215300500.50820.9~25.11~3曝氣器總個數(shù)：N=式中，GS--曝氣池供氣量（mG1--單個曝氣器供氣量（m設(shè)計為200個.取10個曝氣器布置在膜箱底部，在膜箱底部的曝氣器的分布情況見圖紙MBR膜池及膜箱.EQ\o\ac(○,2)管道布置取曝氣總管的管道流速v為15m/s以及連接曝氣器支管管徑為80mm，則為滿足曝氣器要求，曝氣總管的管徑：D=式中，GS--曝氣池供氣量（mv--曝氣總管管速（m/s）故選用DN250總管，每個膜箱的曝氣管管徑選為DN100.（12）膜箱布置EQ\o\ac(○,1)平面布置膜箱布置要滿足下圖所示的空間布置原則，以形成運行條件良好正常的回旋流，其布置如下圖所示：圖3-4膜箱平面布置EQ\o\ac(○,2)垂直布置為形成良好正常的回旋流，垂直布置也應(yīng)滿足空間布置原則，布置情況如下圖所示：圖3-5膜箱垂直布置 （13）MBR池體設(shè)計 EQ\o\ac(○,1)池體總設(shè)計生物反應(yīng)區(qū)有效空間為V=544.32m3.單個膜箱體積：V池體總面積：V設(shè)池底為2%坡度，平均水深H為3.7m.則區(qū)池體水面長寬高為：L取超高0.3m，池體中間由鋼筋混凝土墻隔開，設(shè)置成兩格.池體總長寬高為：L EQ\o\ac(○,2)走道設(shè)計設(shè)