MBR膜生物反应器计算书.pdf

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1、工业污水处理厂MBR工参数日处理量(m3/d)旱季平均流量(m3/h)旱季平均流量(m3/S)处理流量最大时流量(m3/h)最大时流量(m3/s)平均时流量(m3/h)平均时流量(m3/s)总变化系数max进水CODcr (mg/L)估测实际进水COD均值 (mg/L)max进水BOD5 (mg/L)估测实际进水BOD5 均值(mg/L)max进水TP (mg/L)max进水NH4-N;（mg/L)max进水TN（mg/L)设计平均进水水质进水总SS (mg/L)进水有机SS (mg/L)进水无机SS (mg/L)进水不可生物降解VSS (mg/L)进水碱度 以CaCO3计 (mg/L)进水最

2、低温度（）进水最高温度（）CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)排放标准TP(mg/L)代号QQQQmaxQmaxQQKzSinmaxS0BOD5 inBOD5 0TpinNH3 inTN inTSSinVSSinSSin,iorgnbVSS in计算值15000625.000.17750.000.21625.000.171.20175.00140.0080.0064.001.0025.0030.0060.0048.0012.0010.00150.0010.0025.0050.0010.001.005.0030.0010.0060.00%TlThCCOD,ETCBOD,ERCP,ERCNH

3、4,ERCTN,ERCTSS,ER氨氮 （mg/L)TNSS假定设计出水均值与排放限制的比例CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)设计出水TP(mg/L)水质均值氨氮 （mg/L)TNTSSCODcr负荷 (Kg/d)荷SeBOD5TPeNeTNeTSeCd,COD30.006.001.003.0030.006.001650.00BOD5负荷 (Kg/d)日处理负TP负荷 (Kg/d)荷氨氮负荷 (Kg/d)TN负荷 (Kg/d)CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)处理程度TP(mg/L)氨氮 （mg/L)TN产率系数 （gVSS/gBOD.d）产率系数（gVSS/gCOD.d）20

4、最大比增长速率(gVSS/gVSS.d)设计温度最大比增长速率(gVSS/gVSS.d)半速率常数(gCOD/gVSS.d)半速率常数(gCOD/gVSS.d)内源消耗系数（gVSS/gVSS.d）内源消耗系数（gVSS/gVSS.d）生化反应20硝化菌最大比增长速率 (gVSS/gVSS.d)动力学参设计温度下硝化菌最大比增长速率(gVSS/gVss.d)数20 半速率常数 (gNH3/M3)设计温度下半速率常数(gNH3/M3)20 硝化菌内源消耗系数(gVSS/gVSS.d)T 硝化菌内源消耗系数(gVSS/gVSS.d)硝化产率系数(gVSS/gNH3)硝化氧抑制系数 (g/m3)溶氧

5、 (g/m3)出水NH3浓度 (g/m3)硝化菌比增长速率硝化安全系数完全硝化最小泥龄（d)SRT确定完全硝化最小泥龄，仅对好氧池核算（d)本设计SRT取值（d)Cd,BODCd,PCd,NH4Cd,TN870.000.00330.000.0082.86%92.50%0.00%88.00%0.00%0.600.406.003.0540.0023.870.120.080.750.380.740.440.080.050.120.502.000.500.113.0027.8016.6528.00NfYY20mm20KsKsKd20Kd20 nmnm20 KnKn20 KdnKdnYnKoDONnSF

6、nSRTtSS,aerob,dimSRT基质浓度 (gbCOD/m3)细菌残体异氧菌生剩余污泥产量(Kg/d)细胞碎屑剩余污泥产量(Kg/d)硝化菌生物剩余污泥产量(Kg/d)不可生化降解的VSS剩余污泥产量(Kg/d)进水无机SS累积量(Kg/d)污泥产量SFdABCDE1.590.15253.9786.475.44150.00180.00污泥产量化学除磷剩余污泥产量(Kg/d)剩余活性污泥产量 (Kg VSS/d)有机剩余污泥产量 (Kg VSS/d)不计入除磷污泥的剩余污泥总产量 (Kg DS/d)计入除磷的剩余污泥总产量 (Kg DS/d)剩余污泥总产量 (吨 DS/d)生化池剩余污泥

7、排量(m3/h)平均MLSS 浓度 (mg/L)MLVSS (mg/L)膜区污泥浓度 (mg/L)生化污泥总量 Kg好氧池容积 ( m3)HRT (h)池容，较核F/M (KgCODcr/KgMLVSS.d)HRT,MLSS较核F/M (KgCODcr/KgMLSS.d)较核F/M (KgBOD5/KgMLVSS.d)SpPX,bioPX,VSSPX,TSSPX,TSS,pPX,TSS,pQsMLSSMLVSSMLSSmXTSSVoHRTF/MF/MF/M0.00345.88556.92736.92736.920.742.659000.006801.6611571.4320633.752292

8、.643.670.140.110.07较核F/M (KgBOD5/KgMLSS.d)较核F/M (KgCODcr/KgMLSS.d)较核COD容积负荷(KgCOD/m3.d)较核按氨氮有机负荷 (KgH4-N/KgMLVSS.d)排泥带走的N(mg/L)需要反硝化的氮 (mg/L)缺氧区MLSS浓度(mg/L)缺氧区有效活性污泥浓度Xb(mg/L)反硝化需要的内回流IRNOx 进量 (Kg/d)前置反硝假定停留时间t (h)化参数设 缺氧区池容 m3计F/Mb比反硝化速率 g/g.d反硝化污泥负荷（Kg NO3-N/Kg MLSS.d）较核Nox处理能力 Kg/d不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮

9、缺氧区设计停留时间F/MF/MCODloadF/M0.050.110.920.022.77NOxXbIRNOXfeedtVnoxF/MbSDNR0不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮1.00不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮不考虑脱氮生化除磷量(Kg/d)需要去除的TP(Kg/d)化学辅助除磷量（Kg/d）除P铝投加量 Kg/d铁投加量 Kg/d硫酸铝铝含量硫酸铝投加量(Kg/d)聚铝中铝含量聚铝投加量(Kg/d)进水含碱(Kg/d)，以CaCO3计硝化耗碱 (Kg/d)，以CaCO3计碱度平衡反硝化产碱 (Kg/d)，以CaCO3计BOD氧化产碱 (Kg/d)，以CaCO

10、3计出水含碱(Kg/d)，以CaCO3计需要加碱(Kg/d)，以CaCO3计COD降解理论需氧(Kg/d)排泥折合理论需氧(Kg/d)氨氮氧化理论需氧(Kg/d)反硝化折合理论需氧(Kg/d)总理论需氧(Kg/d)混合液平均溶解氧 (mg/L)F水深 (m)海拔(m)生化曝气 ,1ATM 标准氧饱和浓度(mg/L)量实际温度下氧饱和浓度(mg/L)较核海拔相对大气压在T,H条件下饱和溶解氧相对大气压 (m)池底饱和氧浓度(mg/L)标准状况与实际条件下氧转移速率比脱氧清水中氧转移效率Ea(%)生化需供气量(m3/h)较核生化供气量(m3/h)曝气头通量 （m3/h）曝气头数量 （个）TPbio

11、TpinTpchemALFe20.750.0000.000.007.00%0.0020.00%0.00AlkinAlkNAlkDNAlkBODAlkeAlka2250.002356.200.00652.50900.00353.701650.00-790.831428.900.00RoCFhHCs20CsTPb/PaCS,T,HPatm,H平均CS,T,HSOTR/AORTEa2288.072.000.450.950.905.00200.009.0810.290.9810.0410.0811.853.1530.00%3710.391608.504.00403.0020摄氏度平均膜通量（LMH）1

12、5.0020摄氏度峰值瞬时最大膜通量（LMH）平均水量时平均膜通量(L/m2.h)，按连续产水计算峰值水量时平均膜通量(L/m2.h)，按连续产水计算实际出水时间memstar膜平均水量时瞬时膜通量(L/m2.h)组件设计 峰值水量时瞬时通量(L/m2.h)理论膜用量（m2）每片膜膜面积（m3)膜片数量膜片安装间距(m)膜架层数每个膜架膜数量（片）膜架数量（个）下层间歇曝气时间下搅拌曝气量(m3/片.h)下搅拌曝气量(m3/片.h)下层间歇曝气平均值(m3/h)下层曝气连续曝气平均值(m3/h)膜曝气总风量大孔曝气氧利用率对生化贡献折合为微孔曝气(m3/h)25.0011.7214.060.9

13、013.0215.6253336.8620.002667.000.092.00604550.00%2.002.001333.502667.004000.505.00%2101.88膜产水设产水分组数计每组膜架数在线化学反洗一次用水量（吨）反洗用次氯酸钠浓度/膜化学反次氯酸钠反洗次数（次/a）洗设计次氯酸钠药液浓度化学反洗10%次氯酸钠用量(吨10%液体/次)化学反洗10%次氯酸钠用量(吨10%液体/a)化学清洗池容积化学清洗用次氯酸钠浓度/次氯酸钠化学清洗频率次年化学清洗用10次氯酸钠量(T/a)化学清洗化学清洗用盐酸浓度盐酸化学清洗频率 次年化学清洗用30盐酸量(T/a)化学清洗用碱浓度/碱

14、化学清洗频率次年化学清洗用碱量(40%液体/a)5.009.00160.01500.0070.0010.00%0.8056.00800.052000.002.0014.551.00%0.5013.330.25%1.005.00次氯酸钠单价（元/T)膜维护药40%液碱单价（元/T)剂费用膜维护总药剂费用(万元年）处理吨水费用(元吨）盐酸单价（元/T）1000.001000.001200.008.990.016123参考资料456厂MBR工艺设计计算计算公式/取值依据/说明市政污水根据规范要求，工业污水根据工艺是否有调节池或业主提供。参照实际运行项目，按照设计进水最大值80%校核参照实际运行项目，

15、按照设计进水最大值80%校核工业污水请采用TKN替代氨氮参照实际运行项目和设计彼标准校核，对池容积与污泥浓度影响很大市政约TSS的80%。1 P245。第二级生化更高。SSin,iorg=TSSin-VSSin参照4 P708估计，纯市政污水不必计算4T39,温度矫正公式有效4T39,温度矫正公式有效比如台湾地区不要求该指标，请填写与进水max值。比如台湾地区不要求该指标，请填写与进水max值。超滤膜出水，一般浊度0.5NTU，SS15d，有硝化。1P320无硝化4-6d；有硝化8-12d，仅对好氧池核算。3P23兼顾除磷脱氮，结合运行经验，MBR可以在20-25天，进水SS不高的难降解工业污

16、水推荐30天以上，SRT对排泥量与池容积影响较大.S=Ks1+Kd*SRT)/SRT*(m-Kd)-14P6790.08-0.20,typical 0.15 4P704QY(S0-S) (1+Kd*SRT) ,4P683 fd*Kd*Q*Y*(S0-S) *SRT(1+Kd*SRT) , 4P683 Q*Yn* (NOx) (1+Kdn*SRT),4P683ATV, 4Kg SS per Kg AL，3(A+B+C),4P682(A+B+C)/0.85+D,4P683(A+B+C)/0.85+D+E,4P683(A+B+C)/0.85+D+E+Sp,4P683Qs=PX,TSS MLSS100

17、0000MLVSS =PX,VSSPX,TSS*MLSS膜池污泥回流3.5倍Vo =PX,TSS*SRTMLSSHRT =VoQ因反硝化可去除BOD，但效率比好氧池低，反硝化池可替代一部分好氧池功能。MBR典型值0.1-0.4 KgCOD/KgMLVSS.d废水处理工程与回用 P858.MBR典型值0.2-0.5 KgCOD/KgMLVSS.d废水处理工程与回用 P.0.05KgBOD5/KgMLSS.d，能硝化，能好氧污泥稳定，出水BOD5-10；0.15KgBOD5/KgMLSS.d，能硝化，不能好氧污泥稳定，出水BOD10-20；0.30KgBOD5/KgMLSS.d，不能硝化，不能好氧

18、污泥稳定，出水BOD15-25；2P569MBR典型值1.2-3.2 KgCOD/m3.d，4 P858.一般6.5, 碱度60mg/L CaCO3(AlkN+ Alke) - ( Alkin+ AlkDN + AlkBOD)水量按天计算；假设KgCOD需KG O21.42*Px,bio4.33*氨氮日处理负荷2.86 * 反硝化日处理负荷Ro=COD降解耗氧量+氨氮耗氧量-剩余污泥折合理论需氧量-反硝化理论供氧量54P7174P717废水处理工程与回用 P429，P1747查表废水处理工程与回用 P429，P1747查表，此处按照15考虑。如果含盐量高超过5000ppm，需查表校核SOTR/

19、AOTR=(1.024)(20-Th)*Cs20*F *(*平均CS,T,H-C) 减去膜曝气对生化的贡献20摄氏度时，一般工业污水设计10L/m2.h，生活污水设计20L/m2.h，由膜厂家提供。20摄氏度时，一般工业污水设计15L/m2.h，生活污水设计30L/m2.h，由膜厂家提供，并说明耐受峰值通量的时间。设计温度下，(1.025)(T-20)，6P127轮换曝气，间歇加强下层连续曝气下层间歇加强曝气请按照膜厂家建议或按照经验填写，一般10000吨及以上系统应不少于4组，每组产水流量最大不超过500吨/小时。组数太少，不利于系统稳定性；组数太多会增加成本及操作。校核用推荐2/膜 +50

20、% （管道容积、损失和富余量）推荐300500/次氯酸钠推荐1000-2/次氯酸钠2次12个月推荐1-2%。盐酸，硫酸，柠檬酸等，根据小试而定。次12个月推荐0.2-0.5%次12个月给水排水设计手册，第五分册三废处理工程技术手册，废水卷德国ATV-DVWK-A 131E,Dimensioning of single-stage activted sludgeplants,2001。其中生化反应动力学常数引自ASM1Metcalf & Eddy,Inc. Wastewater Engineering Treatment and Reuse (Forthedition).IWA 2003，Proceedings of 2nd IWA National Young Water ProfessionalsConference, GermanyThe MBR Book(second edition)