1、 1 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615L/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：
2、 721702087mm(LWH) 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 2 空曝气： 1.5min 在线 维护性清洗： 710 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 10m
3、in = 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 2 LJ1E 型帘式超滤膜膜箱规格参数表 型号 LGJ1E1-200048 膜箱性能 有效膜面积（ m2
4、） 1296 产水接口 inch (mm) 140 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) 40108053000 注意：以上膜箱技术参数只针对本工程所 使 用。 3 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
5、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
6、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： 4.0m0.8m 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： 4 691.2m3/min 60min/h：
7、（ 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
8、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 300350cm。膜池高度依据选
9、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： 710 天 /次 操作时间： 30min 5 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
10、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
11、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=0.87 h 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： 307 m3 0.3% 10%
12、0.87 =10.6m3/h 6 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： 307 m3 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 307 m3 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=1.54 m3 氢氧化钠浓度按 30%， 30min 内注入，
13、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： 307 m3 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）： 307 m3 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 7 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
