3.2 膜设施的设计条件
MBR工程设计的核心是膜单元的设计,包括膜池大小膜池数量、系列数、膜的选配、曝气量估算、膜抽吸泵的选择等。
本节以日处理量为10000m³/d的城市生活污水为例,详细阐述与膜相关部分的设计参数。
3.2.1 处理能力
MBR*早大规模应用在城市污水处理厂,对生活污水的处理技术相对比较成熟。膜生物反应器处理能力可以是每天几吨到上万吨的污水,处理方式比较灵活。小规模水量较小,可以做成一体化装置,方便运输、运行和管理;大的工程可以参照常规污水处理工程设计,增加膜分离单元。
序号 | 工程名称 |
设计规模/(m³/d)
|
序号 | 工程名称 | 设计规模/(m³/d) |
1 | 密云再生水厂 | 45000 | 9 | 无锡北城 | 50000 |
2 | 怀柔再生水厂 | 35000 | 10 | 北小河一期 | 60000 |
3 | 平谷再生水厂 | 40000 | 11 | 无锡梅村 | 30000 |
4 | 温榆河一期 | 100000 | 12 | 无锡新城 | 30000 |
5 |
门头沟
|
40000 | 13 | 北小河二期 | 40000 |
6 | 延庆再生水厂 | 30000 | 14 | 清河二期 | 150000 |
7 | 无锡硕放 | 20000 | 15 | 温榆河二期 | 100000 |
8 | 十堰神定河 | 110000 |
序号 | 项目 | 进水水质 | 序号 | 项目 | 进水水质 |
1 | pH值 | 6.0~9.0 | 5 | 总氮/(mg/L) | 35 |
2 | BOD5/(mg/L) | 200 | 6 | 总磷/(mg/L) | 3 |
3 | COD/(mg/L) | 300 | 7 | 水温/℃ | 15~30 |
4 | 氨氮/(mg/L) | 25 |
序号 | 项目 | 一级A标准 | 一级B标准 | 二级标准 | 三级标准 |
1 | COD/(mg/L) | 10 | 60 | 100 | 120 |
2 | BOD5/(mg/L) | 10 | 20 | 30 | 60 |
3 | SS/(mg/L) | 10 | 20 | 30 | 50 |
4 | 总氮/(mg/L) | 15 | 20 | ||
5 | 总磷/(mg/L) | 1 | 1.5 | 3 | 5 |
6 | 氨氮/(mg/L) | 5(8) | 8(15) | 25(30) | |
7 | pH值 | 6~9 |
3.2.3 膜的数量 · 系列数 · 池数
确定了污水处理量,就需要选取膜的数量和设计膜箱数,膜的数量按照膜厂家提供的膜的运行通量来确定,膜箱数一般取2的整数。
对于10000m³/d的城市生活污水,处理量为416m³/h,本工程方案按照某膜公司提供的PVDF膜参数(表3-8)来确定;生活污水膜通量一般选择0.6m³/(㎡ · d),选定膜面积是18000㎡,膜箱数12,膜系列数3。每个系列1个膜池,每个膜池4个膜箱;2个膜箱为一组,共6组,每组出水量为1666.7m³/d(69.5m³/h)。
推荐的运行方式是运行7min、停1min,6组抽吸泵的流量为69.5 X 8/7=79.5m³/h,选择额定流量为80m³/h的出水泵6台。备用2台,共需8台泵。
表3-8 膜池设计参数示例
单个膜池的大小也要根据膜厂家膜箱的尺寸确定,示例的PVDF60片膜箱尺寸为3700mm X 1620mm;四组膜箱按2排放置,每排放2个膜箱;膜箱与池壁按400mm距离,膜箱间按800mm间距,计算得到的膜池尺寸额为9000mm X 5000mm;膜池要求水深大于4000mm,膜池按有效水深5000mm设计。
不同厂家的膜组器尺寸和高度并不统一,所以设计时应先选定膜厂家,按膜厂家提供的膜箱数进行设计,确定膜池的具体尺寸和安装要求。
3.2.4 曝气量
曝气 分为生化池曝气和膜池曝气,生化池曝气根据常规的生化池设计计算所需曝气量。膜池曝气量根据处理水量选择合适的膜片数,有的厂家膜箱曝气量是根据膜片数确定,单个膜片需要的曝气量是确定的,计算总的膜片数即可确定曝气总量。有的厂家是根据膜箱内部截面积计算得来,曝气量按15m2(m3·min)来计算,确定膜片数后,膜箱的酸面积即可确定,从而确定单个膜箱曝气量。
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