《MBR處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算案例》3000字

MBR處理工藝設(shè)計(jì)計(jì)算案例綜述1.1設(shè)計(jì)參數(shù) （1）膜通量q取值范圍為15~22L/(m2 （2）運(yùn)行周期采用不間斷曝氣，間歇抽吸的出水運(yùn)行方式，單個(gè)過(guò)濾周期為10min（過(guò)濾8min間歇2min） （3）超濾膜組件選擇本設(shè)計(jì)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(diǎn).產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：EQ\o\ac(○,1)不斷絲，機(jī)械強(qiáng)度高.該膜的膜絲斷裂力達(dá)300N以上，與其他產(chǎn)品相比，能更有效應(yīng)對(duì)組件長(zhǎng)期運(yùn)行中的膜絲斷裂問(wèn)題EQ\o\ac(○,2)不斷皮剝離強(qiáng)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(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定.EQ\o\ac(○,3)高通量過(guò)濾壓力小，節(jié)省能耗.該P(yáng)VDF中空纖維膜純水通量達(dá)1200L/M，具有低壓大通量特點(diǎn).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(hào)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(jì)計(jì)算 （1）每天過(guò)濾時(shí)間采用不間斷曝氣，間歇抽吸的出水運(yùn)行方式，單個(gè)過(guò)濾周期為10min（過(guò)濾8min間歇2min），每天過(guò)濾時(shí)間t：t （2）處理水量設(shè)計(jì)進(jìn)水水量Q=90m設(shè)計(jì)最大水量Q膜瞬時(shí)過(guò)濾水量Q1Q式中，Qmax--最大設(shè)計(jì)水量（mt--每天過(guò)濾時(shí)間（h） （3）設(shè)計(jì)膜元件數(shù)量膜通量M為20L/mS=式中，Q1--膜瞬時(shí)過(guò)濾水量（mM-- 膜通量（L/m本設(shè)計(jì)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(jì)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(hào)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(shù)脂外形尺寸（L×W×H/mm）4010×805×2400設(shè)計(jì)膜箱數(shù)量N：N=分4列，每列設(shè)置2個(gè)膜箱，其中預(yù)留備用膜箱位置1個(gè).膜箱設(shè)計(jì)總數(shù)：n設(shè)計(jì)運(yùn)行膜元件數(shù)量n膜n設(shè)計(jì)運(yùn)行總膜面積S:S=6 （4）膜通量校驗(yàn)真實(shí)平均膜通量：q （5）反應(yīng)池的有效體積 EQ\o\ac(○,1)按污泥負(fù)荷計(jì)算進(jìn)水COD的濃度S0設(shè)計(jì)反應(yīng)器中污泥平均濃度NW的濃度為5MLSSg/L污泥負(fù)荷FW為0.3V=式中，Qmax--最大設(shè)計(jì)流量（mS0NWFW--反應(yīng)器中污泥負(fù)荷(kgEQ\o\ac(○,2)污泥法計(jì)算容積校核V=式中，S0Qmax--最大設(shè)計(jì)流量（mFV--反應(yīng)器中污泥負(fù)荷(kgCOD/( （6）好氧污水停留時(shí)間T=式中， V--反應(yīng)池的有效容積（m3Qmax--設(shè)計(jì)最大流量（m （7）集水池容積計(jì)算設(shè)計(jì)集水池的停留時(shí)間t為10min，設(shè)計(jì)流量為90m3/?，則最大設(shè)計(jì)流量取設(shè)計(jì)流量的1.2倍，即為108V=式中，Qmax--設(shè)計(jì)最大流量（mt--集水池的停留時(shí)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(jì)計(jì)算，為10m.取高度為3m，則集水池的長(zhǎng)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(shí)產(chǎn)生污泥的體積，md--污泥管的直徑，m選用2臺(tái)ZW自吸式無(wú)堵塞排污泵，1用1備。從高程流程圖中可以得出，所需揚(yáng)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(hào)排出口徑（mm）流量（m3揚(yáng)程（m）電機(jī)功率（kw）轉(zhuǎn)速（r/min）32ZW5-20305202.22900（9）曝氣量的計(jì)算本設(shè)計(jì)中使用連續(xù)曝氣方式，設(shè)計(jì)中取曝氣量：60m單個(gè)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(jì)算O==365713g/d=366kg/d式中，Qmax--設(shè)計(jì)最大流量（mS0--進(jìn)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(jìn)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(jì)算在之前設(shè)計(jì)中提出，采曝氣方式用鼓風(fēng)曝氣方式對(duì)MBR進(jìn)行供氧，MBR的有效水深為4.7m。在池底高0.2m安裝曝氣擴(kuò)散器，則可以得出，曝氣擴(kuò)散器的靜水壓為4.5m，而出水的絕對(duì)壓力為：P式中，P--大氣壓力，為1.013H--靜水壓（m）空氣離開(kāi)池表面時(shí)，氣泡中的含氧體積分?jǐn)?shù)?0?式中，EA取平均水溫為20℃，20℃時(shí)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(lèi)修正系數(shù)，取0.9ρ--壓力修正系數(shù)，取1CSc--曝氣擴(kuò)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(jì)算中，按膜計(jì)算曝氣量數(shù)值大于按生物需氧量計(jì)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(jī)（生產(chǎn)于山東省章丘鼓風(fēng)機(jī)股份有限公司）3臺(tái)，2用一備.ZG系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)是是當(dāng)今世界的技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品，具有的最好性價(jià)比.產(chǎn)品特點(diǎn):EQ\o\ac(○,1)ZG系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)殼，保證高壓力下運(yùn)行可靠，且降低運(yùn)轉(zhuǎn)噪音EQ\o\ac(○,2)風(fēng)機(jī)葉輪與軸采用一體結(jié)構(gòu)，剛性好，保證風(fēng)機(jī)在高速下壓力高、流量大、運(yùn)行平穩(wěn)EQ\o\ac(○,3)風(fēng)機(jī)油箱采用鋁合金材質(zhì)，空冷結(jié)構(gòu)，單級(jí)壓力98kPa不用冷卻水EQ\o\ac(○,4)密集型機(jī)組設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，皮帶漲緊采用自漲緊結(jié)構(gòu)，使用維護(hù)方便EQ\o\ac(○,5)風(fēng)機(jī)主機(jī)能夠立、臥兩用，可以方便替換國(guó)外機(jī)型EQ\o\ac(○,6)采用精密硬齒面斜齒同步齒輪，無(wú)鍵聯(lián)接，定位可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)其性能參數(shù)如下表：表3-16ZG系列羅茨鼓風(fēng)機(jī)參數(shù)型號(hào)孔徑（mm）流量（m3轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（kW）排出壓力（kPa）ZG-20DN150201480159.8 （11）曝氣設(shè)計(jì)EQ\o\ac(○,1)曝氣器 本設(shè)計(jì)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(hào)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(gè)數(shù)：N=式中，GS--曝氣池供氣量（mG1--單個(gè)曝氣器供氣量（m設(shè)計(jì)為200個(gè).取10個(gè)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(jiàn)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(gè)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(yùn)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(jì) EQ\o\ac(○,1)池體總設(shè)計(jì)生物反應(yīng)區(qū)有效空間為V=544.32m3.單個(gè)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(zhǎng)寬高為：L取超高0.3m，池體中間由鋼筋混凝土墻隔開(kāi)，設(shè)置成兩格.池體總長(zhǎng)寬高為：L EQ\o\ac(○,2)走道設(shè)計(jì)設(shè)