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          MBR膜工藝設計計算

          來源:一體化污水設備廠家 日期:2019-07-01 23:16 點擊:  字體:
          MBR膜工藝介紹:
          MBR膜-生物反應器與傳統活性污泥法原理相同,污水中的有機污染物都是通過微生物而進行分解,MBR膜工藝中是采用中空纖維簾式膜組件作為分離污水水和污泥分離的介質。所以在設計前也需要考慮污水的可生化性、進水水質、出水水質要求等因素,然后確定合適的工藝和相關的設計參數。
          MBR膜工藝也可以理解為常規工藝的變型,只是去掉了沉淀池,采用膜過濾出水。MBR好氧生化池的污泥濃度比常規好氧生化池污泥濃度高,相對而言可以縮短污水的停留時間,減少池體的容積。
          MBR膜中空纖維膜
          MBR膜經典工藝流程圖
          MBR膜工藝流程圖
                                                       
          常見的MBR工藝流程圖:
          MBR膜工藝流程圖

          MBR膜池活性污泥濃度范圍
          MLSS 建議適用范圍 3000-8000mg/l。 污泥濃度過低會影響膜-生物反應器的處理效果,污泥濃度過高會加劇膜-生物反應器里中空纖維簾式膜組件的污堵,進而影響膜-生物反應器的正常運行。
          MBR膜工藝預處理
          MBR膜-生物反應器的預處理包括傳統活性污泥法的預處理和保護中空纖維膜組件的預處理兩部分
           傳統活性污泥法的預處理
          ● 顆粒物的去除:粗格柵、細格柵、沉砂池
          ● 水量、水質調整:調節池、加酸堿調 PH 值、絮凝、沉淀
          ● 可生化性處理:微電解、水解酸化、厭氧、兼氧、接觸氧化
          保護MBR中空纖維簾式膜組件的預處理
          ● 除油設施
          如果原水中含有油脂或礦物質油時,需要配備專門的除油設施(如吸附、氣浮等),使油脂含量< 50mg/l,礦物質油含量< 3 mg/l。這是因為隨著過濾的進行,油脂或礦物質油成份會廣泛的吸附在中空纖維簾式膜組件膜絲的表面上,從而堵塞膜絲表面的微孔造成不可修復性的膜污堵。
          轉鼓過濾機
          如果原水中含有頭發及纖維狀物質,在配備常規的粗格柵(20-25mm)和細格柵(5-10mm)后,還需要配備孔徑為 1mm 的超細格柵。這是因為頭發及纖維狀物質很容易纏繞在中空纖維簾式膜組件的膜絲上,造成膜絲斷裂或膜絲抱團引起活性污泥結塊污堵膜絲,影響出水水量和水質。
          ● 消泡劑
          如果系統污泥起泡比較多需要加消泡劑時,只能使用高級乙醇系列消泡劑,嚴禁使用硅膠系列消泡劑。這是因為隨著過濾的進行,硅膠系列消泡劑會廣泛的吸附在中空纖維簾式膜組件膜絲的表面上,從而堵塞膜絲表面的微孔造成不可修復性的膜污堵。
          ● 絮凝劑
          如果在膜-生物反應器的前級處理中有使用絮凝劑時(特別是高分子絮凝劑如 PAM),應避免未絮凝的絮凝劑進入膜-生物反應器中。這是因為隨著過濾的進行,絮凝劑會廣泛的吸附在中空纖維簾式膜組件膜絲的表面上,從而堵塞膜絲表面的微孔造成不可修復性的膜污堵。
          MBR膜-生物反應器MBR膜組件
          MBR膜組件是MBR膜-生物反應器的核心部分,執行MBR膜-生物反應器截留過濾功能的成套裝置,由PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件、膜連接件、插槽、集水管、曝氣管和膜機架等六部分組成。MBR膜片膜堆圖。 
          MBR膜-生物反應器膜組件的特點
          (1) 膜絲保護性好,不易斷絲
              由于與PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件接觸的膜插槽和連接件都是 UPVC 材質,表面光滑不生銹,PVDF聚偏氟乙烯中空纖維膜膜絲不容易被刮斷。反之,如果用碳鋼或不銹鋼槽鋼等做插槽,容易腐蝕生銹使表面不光滑,甚至形成毛刺狀物質,極易刮斷膜絲,進而影響出水水質和處理效果。
          (2)氣水旋回流好 
          在膜框架下面設有穿孔曝氣管,可形成的大氣泡,并從MBR膜-生物反應器膜組件的底部向上爬升,形成良好的氣水混合流,均勻沖刷膜片表面,在膜表面形成錯流沖刷,保證了MBR膜-生物反應器的出水水質、水量和處理效果,同時可保持膜有較長的使用壽命(可維持較長時間的通水能力)。
          (3)離線清洗方式靈活、方便
          整個膜堆可以離線清洗,在離線清洗時可以將整個MBR膜-生物反應器組件吊入清洗池清洗。也可以將單片PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件拆下來進行單獨清洗,清洗靈方式活、方便。
          (4) 吊裝方便
          MBR膜-生物反應器膜組件設計集約化程度高,將中空纖維簾式膜組件、膜連接件、膜插槽、集水管、曝氣箱和膜機架六部分都集中在一起,而且進氣口和出水口都采用活接或軟管連接易拆裝,安裝、檢修和清洗時吊裝方便。
          (5) 占地小、易于模塊化、規模化設計
          MBR膜-生物反應器膜組件集約化程度高,占地小。而且可以依據工程實際情況和客戶需要靈活變動,易于模塊化、規模化設計。
           抽吸泵
          抽吸泵用于將PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件截留過濾后的水抽吸出來排放或進入下一處理單元,抽吸泵的進口與集水管相連。
          ● 選型要求:抽吸泵應選擇自吸泵,而且要求吸程>5 米
          ● 運行方式:抽吸泵設計運行 12 分鐘,停運 3 分鐘
          ● 安裝要求:抽吸泵安裝好后,要求抽吸泵的進、出水口都低于膜-生物反應器的有效水位,否則需要在抽吸泵的進水口安裝一個飲水罐,主要用于保證抽吸泵的工作順暢。另外,抽吸泵首次工作時需要進行灌水排氣,否則抽吸泵可能抽吸不出水來,長時間這樣還會損壞抽吸泵。
          ● 恒流量設計:膜-生物反應器(MBR)出水采用恒流量設計,并通過控制抽吸泵來實現,一般方法是為抽吸泵安裝變頻器或者在抽吸泵的進出口裝一回流閥來調節流量恒定。
          鼓風機
          MBR膜生物反應器的鼓風機選型除風量大小不一樣外,其他要求如風壓、噪音等與常規活性污泥法一樣。在膜-生物反應器(MBR)中,曝氣量包括為微生物提供氧氣的氣量和為PVDF聚偏氟乙烯(PP)中空纖維簾式膜組件提供表面沖刷、吹掃作用的氣量兩部分,這兩部分的總曝氣量與膜-生物反應器(MBR)的總出水量之比稱為氣水比。我們設計膜生物反應器(MBR)的氣水比范圍為 20:1~30:1,按膜面積計算為 1.74~2.60 L/min/m2。
          反洗泵(選用)
          反洗泵主要通過抽吸MBR膜-生物反應器出水或自來水來沖洗PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件,具體選型要求:
          ● 流量:為單個或多個膜-生物反應器(MBR)膜堆出水量的 1.5 倍(取決于系統設計時反洗泵是對單個還是多個MBR膜-生物反應器膜堆同時進行反洗)
          ● 揚程:≤15 米
          加藥泵(選用)
          加藥泵主要是用來把加藥箱里的藥液打入PVDF聚偏氟乙烯中空纖維簾式膜組件膜絲的內部,為其提供低濃度和高濃度維護性清洗(在線清洗)時使用,具體選型要求:
          ● 流量:[(1L/m2x 膜面積)+加藥管路體積]x2, 單位:L/h
          ● 揚程:≤15 米
          ● 抗腐蝕性能:耐強酸、強堿,一般選用塑料化工泵
          ● 藥箱體積:(1L/m2x 膜面積)+加藥管路體積, 單位:L
           
          儀器儀表
          膜-生物反應器的必配儀器儀表主要包括出水真空壓力表、出水流量計和液位計等。其他的如在線 PH 計、在線濁度儀和在線 COD 儀等依客戶需要配置。
          ● 出水真空壓力表
          出水真空壓力表量程為-0.1~0MPa,最好是帶報警的電接點壓力表,主要用于監控中空纖維簾式膜組件的污堵情況。出水真空壓力表一般安裝在抽吸泵的入口,如果管路比較長,最好在靠近膜-生物反應器膜堆的地方再裝一只就地出水真空壓力表,方便觀察。膜-生物反應器正常運行時出水真空壓力表值為-0.02~-0.05MPa,當超過-0.05MPa 時,需要進行化學清洗。請聯系我公司相關技術人員進行指導清洗。
          ● 出水流量計
          出水流量計主要用于監測膜-生物反應器(MBR)的出水量,并按照恒流量設計來調節抽吸泵的變頻器或抽吸泵的回流閥開關大小。
          ● 液位計
          液位計主要用于監測膜-生物反應器(MBR)池內的液位狀況,并控制原水泵和抽吸泵等的聯動操作。液位計一般設計有高、中和低三個液位,具體聯動控制為:水位低于低液位時抽吸泵停運,水位低于中液位時原水泵運行,水位高于中液位時抽吸泵運行,水位高于高液位時原水泵停運。

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