MBR系统计算书.docx

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MBR系统计算书

某污水处理厂升级改造工程膜系统设计计算书（范例）

基本设计条件说明：

1、膜通量按15L/m2/h。

/在MBR工程中，受原水的水质、工艺综合影响，通量范围比较宽，从实际应用来看从

6~15L/m2/h（斜体字是批注说明，以下同）/

2、膜箱采用安装48帘膜元件的规格

3、按总12列分布，单池6列布置

1．膜组件、膜箱选型设计

1.1设计处理量

MBR系统处理能力为80000m3/d

1.2

膜组件选型

本项目设计采用立升LJ1E1-2000-F180型帘式膜组件

膜材质：

PVDF膜面积：

27m2

膜孔径：

0.02um

组件尺寸：

721×70×2087mm（L×W×H）

注意：

以上膜组件技术参数只针对本工程所使用。

1.3运行过程及参数

MBR工艺中，超滤膜采用“连续曝气、间歇抽吸”的工作方式过滤：

8.5min（典型条件取8min）

空曝气：

1.5min（典型条件取2min）膜控制通量设计为15L/m2/h

1.4膜组件数量计算

1.4.1过程时间计算

膜系统工作时间：

过滤：

8.5min

空曝气：

1.5min

在线维护性清洗：

7~10天进行1次，每次持续时间30min

单个过滤周期=8.5min+1.5min=10min

日过滤时间：

24hr×8.5min÷10min=20.4hr

1.4.2处理水量计算

设计产水量：

80000m3/d

膜瞬时过滤水量=80000m3/d÷20.4hr/d=3922m3/h

1.4.3膜元件数量核算

膜控制通量设计为15L/m2/h

总膜面积：

3922m3/h×1000L/m3÷15L/m2/h=261467m2设计采用LJ1E1-2000-F180型膜元件

膜元件计算数量：

261467m2÷27m2/帘=9684帘本项目设计采用LJ1E1-2000×48型膜箱

表2LJ1E型帘式超滤膜膜箱规格参数表

型号

LGJ1E1-2000×48

膜箱性能

有效膜面积（m2）

1296

产水接口inch（mm）

Ф140

重量

干重（kg）

1200

湿重（kg）

2500

材料

产水母管

UPVC

膜主框架

SS316L

外形尺寸（长×宽×高mm）

4010×805×3000

注意：

以上膜箱技术参数只针对本工程所使用。

膜箱计算数量=9867帘÷48帘/个=201.7个

本处理系统分12列组，每列膜箱数量=201.7个÷12=16.8个，取17个为便于膜箱在MBR池中的布置，每列MBR池设计17个膜箱

预留备用膜箱位置1个，备用率为5.9%。

膜箱设计数量为204个

膜元件设计数量=204个×48帘/个=9792帘

该项目设计膜面积=9792帘×27m2/帘=264384m2

1.4.4膜通量校验真实平均膜通量：

3922m3/h×1000L/m3÷264384m2=14.8L/m2/h

当一列清洗时，其他列的真实膜通量：

3922m3/h×1000L/m3÷（259200m2÷12×11）=16.1L/m2/h

最大时的膜通量

3922m3/h×1000L/m3×1.3÷259200m2=19.2L/m2/h

/变化系数1.3是在标书文件里规定的/

2．膜系统吹扫曝气设计

2.1曝气工艺参数

曝气量：

60m3/m2/h，（其中m2指膜箱垂直方向投影面的面积）

/曝气的设计指标是范围值，如永新的工程中，该设计参数达到了100m3/m2/h，但多是工业废水，对电耗的考量较弱化。

本投标方案存在和同类竞争的问题，所以对气水比做了综合比较，确定的该设计参数，同时该设计参数在应用中可以采用。

/

连续曝气的方式

2.2曝气量计算

2.2.1总曝气量

单个膜箱曝气量：

4.0m×0.8m×60m3/m2/h÷60min/h=3.2m3/min膜吹扫所需的总曝气量：

3.2m3/min×（17+1）×12=691.2m3/min

2.2.2气水比

气水比为：

691.2m3/min×60min/h：

（80000m3/d÷24hr/d）=12.4：

1

3．设备选型

3.1产水泵

/选型应与泵制造商进行技术层面的确定/

膜池分12列，每列单独设置产水泵，按最大时处理量计，则产水泵设计流量为：

80000m3/d×1.3÷20.4hr/d÷12=424.8m3/h

扬程设计为12m，变频控制

3.2鼓风机

正常工作时，鼓风机设置6台，4用2备，则每台鼓风机设计流量为：

691.2m3/min÷4=172.8m3/min

变频控制

/对风压设计只是建议性的，通常还要考虑管损、曝气头损失等因素，这个由设计院或工程公司进行核算会更准确。

通常规模小对风压的选择采取经验值。

/

注释：

如果能将膜池的工作液位设计为4m，从而使鼓风机设计风压降低

3.3膜池排空泵

清空膜池或进行在线的恢复性清洗时，需膜池排空泵将膜池清空。

排空前先产水降液至膜保护液位，即2.8m。

单池排空时间设计为60min，膜箱占用体积按1m3计，/该估算值由吕工提供，预计12-3日前/

则排空泵设计2台（1用1备），设计流量为：

（21.0m×5.85m×2.8m-17×1m3）÷1hr=326.98m3/h，取350m3/h

/典型的膜箱外壁与池壁、膜箱与膜箱外壁之间的设计间距为300~350cm。

膜池高度依据选用的膜箱尺寸、保护水位等参数来制定。

/

扬程设计为7m

3.4维护性清洗设备

3.4.1维护性清洗设计参数

操作方式：

通过反洗的方式，将药剂注入到反洗水中混合，用清洗泵送入到膜纤维内，并持续浸泡。

/维护性清洗结束后通常进行一次气水反洗，然后进入过滤工序/

操作频率：

7~10天/次操作时间：

30min

清洗药剂种类：

NaClO

操作浓度：

NaClO最大500ppm

3.4.2反洗泵

反洗泵1用1备，维护性清洗使用1台，恢复性清洗时同时开启2台泵。

维护性清洗时，药剂使用量按2L/m2计，

单次清洗时，只对1列膜组进行操作，则总使用量为：

264384m2÷12×2L/m2÷1000L/m3=44.1m3

输送药剂的时间取15min，则反洗流量为：

44.1m3÷0.25hr=176.4m3/hr

3.4.3计量泵

NaClO取最大浓度500ppm，则计量泵流量为：

176.4m3/h×1000L/m3×0.05%÷10%=882L/h，取1000L/h

次氯酸钠计量泵2台，1用1备

柠檬酸取最大浓度1%，则计量泵流量为：

176.4m3/h×1000L/m3×1%÷30%=5880L/h，取6m3/h

柠檬酸计量泵2台，1用1备

3.5恢复性清洗设备

3.5.1清洗流量

在线恢复性清洗时，膜池内的清洗液位设计为2.5m（液面刚淹过膜箱），采用2台反洗泵注水，清洗计量泵注药，在管道内混合后反洗进入膜池，/也可先往膜池里面加入大量清水后，采用化工泵把药品输送到膜池里，用药罐液位来计量加药量。

/

化学清洗池配水总量：

21m×5.85m×2.5m=307m3

注水流量：

176.4m3/hr×2=352.8m3/h注水时间：

307÷352.8=0.87h

3.5.2次氯酸钠泵

恢复性清洗时，次氯酸钠按3000ppm配置，次氯酸钠泵设计为2台（1用1备），流量为：

307m3×0.3%÷10%÷0.87=10.6m3/h

3.5.3柠檬酸泵

恢复性清洗时，柠檬酸按2%配置，柠檬酸泵设计为2台（1用1备），流量为：

307m3×2%÷30%÷0.87=23.5m3/h

3.5.4亚硫酸氢钠泵

亚硫酸氢钠用量按次氯酸钠用药量2倍计算，单列清洗用量

307m3×0.3%×2=1.84m3

亚硫酸氢钠浓度按30%，30min内注入，投加泵流量：

1.84÷30%×2=12.3m3/h

3.5.5氢氧化钠泵

氢氧化钠用量按柠檬酸的1/4计算，单列清洗用量

307m3×2%÷4=1.54m3

氢氧化钠浓度按30%，30min内注入，投加泵流量：

1.54÷30%×2=10.2m3/h

3.6化学药剂储罐

3.6.1次氯酸钠储池

维护性清洗单列单次用药：

882L/h÷60×15=220.5L

2天清洗一列，一周清洗12列，一周用量（10%浓度）：

220.5×12=2.65m3

单次恢复性清洗使用量：

307m3×0.3%÷10%=9.2m3

储池容积保留一定余量，取12m3

3.6.2柠檬酸储池

柠檬酸维护性清洗次数较少，恢复性清洗一次用量（30%浓度）：

307m3×2%÷30%=20.5m3

储池容积取22m3

3.6.3亚硫酸氢钠储池

亚硫酸氢钠中和清洗液一次用量（30%浓度）：

1.84÷30%=6.1m3/h

储池容积取8m3

3.6.4氢氧化钠储池

氢氧化钠中和清洗液一次用量（30%浓度）：

1.54÷30%=5.1m3/h

储池容积取6m3