一、外置式膜生化反应器工艺设计
外置式膜生化反应器由反硝化池、硝化池和外置式超滤单元组成，其工艺流程设计如下：
调节池渗滤液
袋式过滤器 反硝化池 硝 氮 回 流
硝化池 MBR外置超滤单元 超滤清液槽 纳滤系统
图3.2-2 膜生化反应器设计流程图
调节池内的渗滤液通过袋式过滤器进入外置式膜生化反应器系统。外置式膜生化反应器由反硝化池、硝化池和外置式超滤单元三个系统组成。 （1）反硝化、硝化
调节池内的渗滤液由生化进水泵提升经过布水系统进入反硝化和硝化。为保护后续的超滤膜，进水前设袋式过滤器，以去除进水中的较大颗粒物。
反硝化和硝化反应器由一座有效容积为160m3的反硝化池和两座有效容积为400m3的硝化池组成，硝化池内曝气采用专用设备射流鼓风曝气，通过高活性的好氧微生物作用，污水中的大部分有机物污染物在硝化池内得到降解，同时氨氮在硝化微生物作用下氧化为硝酸盐。硝化池至前置反硝化池设有混合液回流泵（硝氮回流），硝氮回流至反硝化池内在缺氧环境中还原成氮气排出，达到脱氮的目的。
膜生化反应器部分对氨氮的去除率为99%以上。
反硝化池内设液下搅拌装置，以达到搅拌及混合均匀的目的。
二 外置式膜生化反应器工艺计算
1. 反硝化、硝化容积计算（按总规模110m3/d设计）(略) 2. 超滤计算（按110m3/d设计） 膜过滤形式 错流式 流量Qh Qh = 110/24=4.583m³ / h 设计过滤通量JUF JUF =65 l/ h*m2(产品参数) 膜需要总面积SUF SUF = Qh/JUF =4583/65=70.5m² 单位膜管面积Sa,UF Sa,UF = 27.05 m²(产品参数) 需要膜管数nUF nUF = SUF / Sa,UF =70.5/27.05=2.6 UF-环路数LUF LUF =1 每道膜管nL,UF nL,UF =3 总膜管数 nUF,t nUF,t = LUF * nL,UF =1*3=3 膜总过滤面积SUF, t SUF, t = nUF,t * Sa,UF =3*27.05=81.15 m² 3. 超滤集成装置配置及价格
序号 1 2 3 名称 超滤膜管 超滤膜空管 超滤循环泵 规格/型号 过滤面积27.2m2 流量270m3/h，扬程49米，功率55kw，转速2965rpm. 单位 条 条 台 数量 3 1 1 单价 合计 格兰富泵业(无锡)有限公司 格兰富泵业(无锡)有限公司 格兰富泵业(无锡)有限公司 用PVC或PP材料做. 备注 4 超滤进水泵 流量80m3/h，扬程17米，台 功率15kw，转速1460rpm. 流量100m3/h，扬程15米，功率7.5kw，转速1440rpm. 容积2m3 DN200 DN200 DN150 DN150 DN200，304 DN150 DN65，量程1-25m3/h 台 1 5 超滤清洗泵 1 6 7 8 9 10 11 12 13 14 超滤清洗罐 气动蝶阀 蝶阀 蝶阀 单板式止回阀 不锈钢管/材配件等 UPVC管/材配件等 转子流量计 不可预见材料 个 个 个 个 个 批 批 个 批 1 4 1 1 1 1 1 1
合计
超滤膜厂家：Membrane Technology GmbH ＆ CO KG
4． MBR工艺参数表
表：3.2-2 MBR膜生化反应器工艺参数表 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 内容 MBR设计温度 反硝化池数量 每座反硝化池有效容积 硝化池数量 硝化池有效池容 生化池设计污泥浓度 采用曝气方式 主要参数 25C 1座 110m3 1座 275m3 15g/l 射流曝气 曝气8米水深清水氧利用率 40% 曝气设计风量 生化日产泥量 膜形式： 超滤环路数： 超滤膜组件数： 膜结构、过滤方式： 总膜面积： 设计膜通量： 日产水量： 环路循环流量： 系统操作压力： 1375m3/h(两台流量30m3/h的风机) 14m3/d 外置式，集成化成套超滤设备 1条 3套 管式、错流过滤 81.15m2 65 l/m2·h 81.15*65*24=126.594 m3/d >110m3/d 270 m3/h 4.4-6bar 三、纳滤系统设计
1．纳滤工艺原理
本项目采用的纳滤为卷式纳滤膜，其属于致密膜范畴，为卷式有机复合膜，最大优点在于过滤级别高、对一价盐离子几乎不作截留、出水水质好。
纳滤分离作为一项新型的膜分离技术，技术原理近似机械筛分，但是纳滤膜本体带有电荷性，因此其分离机理只能说近似机械筛分，同时也有溶解扩散效应在内。这是它在很低压力下仍具有较高的大分子与二价盐截留效果的重要原因。与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量在500以上的有机物有较高截留率，而对与分子量小于500的有机污染物以及一价盐离子则几乎不作截留。纳滤膜的分离孔径在一般在1nm到10nm左右，一般的纳滤操作压力为5-25bar左右。
由于纳滤对一价盐离子几乎不作截留，纳滤浓缩液中大部分为少量的二价盐离子以及不可生化降解的有机物，纳滤浓缩液可采取回灌方式回入垃圾填埋场，利用填埋场这个巨大的天然“厌氧反应器”进一步降解浓缩液中的不可生化或生化难降解的有机污染物，不会形成类似于反渗透浓缩液回灌造成的各类污染物、盐份在填埋场和渗滤液处理系统的富集。并且含盐量较少的浓缩液回灌可增加垃圾的湿度,增强垃圾中微生物的活性，加速产甲烷的速率，加速垃圾中污染物溶出及有机物的分解，缩短填埋垃圾的稳定化进程。
纳滤对处理超滤出水则清液得率可稳定在85%以上。
2．纳滤工艺设计
纳滤采用卷式纳滤膜元件，平均工作压力为5bar-25bar，纳滤清液采率超过85%。纳滤设一套纳滤集成装置，处理进水量为110m3/d。每套纳滤集成设备设有两条环路，每支耐压膜壳内设有4支卷式纳滤膜元件，单位膜元件面积32.5m²(产品参数)，纳滤系统总计膜面积数为260m2。
3．纳滤工艺计算
纳滤计算： 膜类型 进水流量Qh 清液采率η 设计过滤通量JNF 膜需要总面积SNF 单位膜元件面积Sa,NF 需要膜元件数nNF 每根膜管膜元件数nL,NF 总膜元件数 nNF,t 卷式膜 Qh =4.583m³ / hr η=85% JNF = 18 l/ h*m2(产品参数) SNF = Qh*η/JNF =216.4m² Sa,NF = 32.5m²(产品参数) nNF = SNF / Sa,NF =6.66 nL1,NF =4，nL2,NF =4 nNF,t = nL1,NF +nL2,NF =8 (考虑用于应急处理超滤出水，因此放大纳滤的处理能力) SNF, t =8*32.5=260m² 膜总过滤面积SNF, t
4．纳滤工艺参数表
表：3.2-3 纳滤参数表 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
内容 膜形式： 纳滤装置套数： 总纳滤膜元件数： 总膜面积： 设计膜通量： 出水率： 系统操作压力： 主要参数 卷式膜 1套 8支 260m2 18 l/m2·h 85% 5-25bar 5．纳滤集成装置配置及价格
序号 1 2 3 名称 纳滤膜管 纳滤膜 纳滤循环泵 规格/型号 DN200 过滤面积32.5m2 单位 条 条 8 2 数量 2 单价 合计 格兰富泵业(无锡)有限公司 格兰富泵业(无锡)有限公司 格兰富泵业(无锡)有限公司 格兰富泵业(无锡)有限公司 无锡荣和环保设备有限公司 用PVC或PP材料做. 备注 哈尔滨乐普 CRN15-03 X-P-G-V-HQQV，流量台 17m3/h，扬程32米，功率3kw，转速2900rpm. CRN15-04 A-FGJ-G-E-HQQE，流台 量21m3/h，扬程22米，功率4kw，转速2900rpm. CRN15-14 A-P-G-E-HQQE，流量台 17m3/h，扬程157米，功率11kw，转速2924rpm. CRN15-04 A-FGJ-G-E-HQQE，流台 量21m3/h，扬程22米，功率4kw，转速2900rpm. 篮式过滤器 容积2m3 DN65 DN65 DN65，量程1-10m3/h
4 纳滤进水泵 (立式泵) 纳滤增压泵 (立式泵) 纳滤清洗泵 1 5 1 6 1 7 8 9 10 11 纳滤过滤器 纳滤清洗罐 气动球阀 蝶阀 转子流量计 个 个 个 个 个 2 1 4 3 2 12 13 14 15 16
电磁流量计 单板式止回阀 量程0-10m3/h DN65 个 个 批 批 批 2 1 1 1 进出水计量 不锈钢管/材DN65，304 配件等 UPVC管/材DN65，DN50， 配件等 不可预见材料 合计
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