完整版MBR膜生物反应器系统相关公式及设计参数

膜生物反应器系统相关公式及设计参数MBR膜生物反应器常规配套工艺11.1 针对生活污水推荐典型工艺1.1.1 以平板膜为核心膜组件平板膜-膜生物反应器为核心工艺，其对预处理要求相对简单，前端设置2-3mm机械格栅对原水进行预过滤，基本能满足工艺要求。

1.1.2 以中空纤维膜组件为核心膜组件中空纤维膜-膜生物反应器相对平板膜-膜生物反应器工艺，对预处理的要求更为严格，经过初过滤后还需要设置一道1mm的精过滤，从而确保毛发类物质不对中空膜造成缠绕，导致膜污染。

．A+注意：对满足更为严格的出水标准，对MBR工艺进行不同工艺组合工艺再此不做分享。

分享一组合工艺流程供大家参考。

1.2 针对工艺废水以去除有机物为主推荐典型工艺注：如MBR系统内设置平板膜组件，则工艺路线上细格栅部分可取消。

针对工艺废水以去除氨氮为主推荐典型工艺1.32膜生物反应器系统生物系统设计参数2.1 缺氧池容积设计原则：氮容积负荷0.2kg-N/(m3.d)以下) Q1*C(氨氮流入缺氧池的含氮量：以上Q1*C(容积：氨氮)/0.2硝化池容积2.2设计原则：氮容积负荷0.25kg-N/(m3.d)以下) Q1*C(氨氮流入缺氧池的含氮量：以上容积：Q1*C(氨氮)/0.25注：硝化池容积考虑膜组件设置后的容积。

膜生物反应器膜系统设计3 产水系统设计方案MBR3.13.2 中空纤维膜辅助系统设计反洗气洗系统3.2.1MBR．反洗加药3.2.2 MBR．3.2.3 MBR CEB系统结合有机物污染通过碱洗效果明显、盐结垢通过酸洗效果明显的原理，将化学加强反洗程序引入到MBR膜的运行过程中。

通过类似于低强度的化学清洗的操作，将MBR膜的污染消除在刚形成的阶段，阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。

3.3 平板膜辅助系统设计重力式加药系统3.3.13.3.2 自动加药系统4膜生物反应器膜曝气系统设计4.1 以生物需要量计算空气量①去除对象含氮量剩余汚泥中的含氮浓度设为6%、剩余汚泥的发生量设为流入BOD的45%(为实际试验结果)。

MBR膜方案设计及计算方案一、本设计的建构筑物和工艺设备为初设，在施工图设计时可能依据甲方提供的实际水质、地形及相关情况等进行适当的调整，以达到最佳的效果和节能的目的。

二、为降低能耗，降低运行成本，本方案采取如下措施：1. 为不同时段的进水量，设置不同的运行方案。

三、各池的容积均为有效容积。

四、主要技术经济指标（一）技术1.耐冲击负荷强；2.操作简便，占地面积小；3.无污泥膨胀之忧，运行费用低。

（二）经济1.造价:万元；2.运行费用：0.98元/t（200 t/d）。

（三）运行费用说明：1.该运行费用不包括维修和折旧费；2.由于该种污水主要来源于厕所、食堂、洗浴生活用水；3.为降低运行费用低，可依据污水的不同浓度和水量，设置不同的运行方案，通过调节运行时间来达到节约能耗，降低运行费用。

五、服务1.质保：公司对所建工程免费保修期一年，终身维护；2.维护：市区内24小时内到达现场；市以外72小时内到达现场。

六、结构说明：1.埋地情况按公司具体要求意见：构建（筑）物可采用地面或半地埋；2.构筑物采用钢板焊接，外用环氧煤沥青漆防腐。

使用方便，建筑周期短；总述首先感谢给予我公司参与废水治理工程方案设计的机会。

我公司十分珍惜这一机会，依据我公司同类或类似工程的经验并结合工厂的实际情况及相关要求，精心编制了本方案。

如有幸承接本工程的设计、建设和安装调试等任务，我公司将调集精锐队伍和优良装备，优质、高效建设好本工程。

一、工程概况1.工程名称：生活废水200m3/d（最大日排水量）MBR膜处理工程2.工程地址：********渡假酒店二、工艺选择、特点及设备选型说明根据该工程废水的特点，和该生活废水排放的实际情况，本着工艺设计的实用性、易操作性的原则，我们拟采用预处理+调节池+ MBR膜一体化污水处理设备的处理工艺进行治理。

1.工艺特点：a)本工艺具有运行费用低，耐冲击，占地面积小的优点.操作维修简便，控制系统采用半自动控制；b)本工程由于修建在工厂周围，为了保持厂区的安静氛围，我公司特地选用噪声小，不影响环境的设备；2.设备选型说明所选用的设备皆是性价比较高的、使用操作方便的、质量可靠的设备。

膜生物反应器技术说明一、主要技术参数·污水性质：生活污水·污水水量：设计水量为240 t/d（10 m3/h）·进水水质（BOD5）：100～250mg/L（COD）：200～500mg/L（SS）：100～400mg/LPH：6～9NH3-H：30～60·出水水质（BOD5）：≤20mg/L（COD）：≤100mg/L（SS）：≤70mg/LPH：≤6～9NH3-H：≤15·电机总功率：P=8.05kw·进水管直径：DN50·出水管直径：DN40·排水管直径：DN50·工作制：24小时/天连续运行或间歇运行二、工作原理膜生物反应器（简称MBR）是将膜分离技术与生物处理技术直接相接合而形成的一种新的水处理技术，利用膜的选择透过性，几乎能将所有的微生物截留在生物反应器内，这使得膜生物反应器内的生物浓度极高，理论上泥龄可以无限延长，极有效地去除氨氮及大分了有机物，使出水的有机物含量降至最低，出水清澈透明，无悬浮物，可以直接作为生活杂用水进行回用。

根据布置形式的不同，一般分为分置式MBR及浸没式MBR（又称一体式），其工艺流程如下：三、总体结构及组成膜生物反应器一般由池体、膜组件、曝气系统、出水系统及电控系统等组成，其总体结构如下图所示：1、池体池体一般由钢板及型钢焊接而成，其上有进、出水管道及排空管道。

2、膜组件膜组件是MBR的核心部件，主要由中空纤维膜与ABS管道组成，由专业厂商提供，不同的污水，膜组件的参数也不相同，膜组件主要起超滤作用，将污水中的微生物、大分子有机物及悬浮物等截留于MBR内，使污水得到净化。

3、曝气系统曝气系统主要由鼓风机（及其附件）、曝气管道等组成，管道上设有调节阀可以调整膜组件的曝气强度，以减轻膜污染。

4、出水系统主要由泵、阀门、管道、流量计等组成，泵的流量与抽吸压力与膜组件相配，流量可以通过流量计直接显示。

膜孔堵塞防止及MBR膜片的清洗
通过膜机架底部曝气产生的气泡及水流，使膜丝充分抖动 对膜进行擦洗。同时采用间歇的运行方式，自吸泵抽吸10~13 分钟，停止2~3分钟，可防止膜孔堵塞，使长期的稳定运行成 为可能。
系运行时，采用恒定流量办法，抽吸负压可通过 电接点式压力表读取，MBR膜片操作负压-0.01 ~ 0.05MPa，当操作负压超过0.05MPa时，需对MBR 膜片及时进行清洗。
周期。根据膜污染的影响因素，应围绕提高膜的性能、优化运行 条件和调控活性污泥混合液性质3个方面进行。 （1）提高膜的性能。
膜的亲疏水性、孔径、空隙率、粗糙度等自身特性对膜污 染有着直接影响。通过提高膜自身的性能可以提高膜的抗污染能 力。
（2）优化运行条件。 在MBR的实际运行中，膜通量、操作 压力、曝气强度、膜过滤的操作方式、膜表面的错流流速等， 均对膜污染有着重要影响，并直接关系到膜的使用寿命。污 泥龄也是影响活性污泥混合液及其污染特性的主要工艺参数， MBR的整体性能与污泥龄的选择密切相关。膜组件设计是 MBR运行条件优化的另一重要参数。调控混合液的特性。在 实际工程项目中，比较有效的调控措施有：投加吸附剂和投 加混凝剂。
• 6)、加强前处理领域的研究。研究解决膜堵塞和操作失败的 有效方法。
• 7)、MBR能量需求的优化，最大程度地降低运行成本。建议 最大限度地利用空气或自产能的利用和再循环；减少维护和 更换膜的费用，减少能耗和人力需求。
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MBR展望和发展方向
• 1)、MBR技术已在废水处理中起到了重要作用。近几年的经验 表明，这项技术是成熟的，进行成功的设计和运行是可能的， 能用于市政废水和工业废水处理。因此，随着MBR技术的发展 和日益成熟，MBR技术将在世界范围内作为一种经济、高效的 实用技术而被广泛应用。

优点
优点
MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分 离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点:
1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直 接回用,实现了污水资源化。
2、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的 完全分离,运行控制灵活稳定。
3、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减 少占地面积,节省土建投资。
4、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。
5、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。
6、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现 零污泥排放。
MBR主要特点
MBR主要特点
膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池 在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化 水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、 运行管理简单。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、 德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3/d至 m3/d不等。
研究内容
研究内容
我国对MBR的研究还不到十年，但进展十分迅速。国内对MBR的研究大致可分为几个方面：（1）探索不同生 物处理工艺与膜分离单元的组合形式，生物反应处理工艺从活性污泥法扩展到接触氧化法、生物膜法、活性污泥 与生物膜相结合的复台式工艺、两相厌氧工艺；（2）影响处理效果与膜污染的因素、机理及数学模型的研究，探 求合适的操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性；（3）扩大MBR的应用 范围，MBR的研究对象从生活污水扩展到高浓度有机废水（食品废水、啤酒废水）与难降解工业废水（石化污水、 印染废水等），但以生活污水的处理为主。

膜组件置于生物反应器 内部，进水进入膜 - 生物反 应器，其中的大部分污染物 被混合液中的活性污泥去除， 再在负压作用下由膜过滤出 水。
形式上也属于一体式膜 - 生物反应器，所不同的是 在生物反应器内加装填料， 从而形成复合式膜 - 生物反 应器，改变了反应器的某些 性状 。
第一章.MBR工艺简介
第一章.MBR工艺简介
1.1 MBR含义及其工作原理
定义
MBR为膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）的简称,是一种将 膜分离技术与生物技术有机结合的新型水处理技术，它利用膜分离设 备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。 膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能， 使活性污泥浓度提高，通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量，并减少 污水处理设施占地面积。
无机膜
材质：金属、金属氧化物、 陶瓷、多孔玻璃、沸石、 无机高分子材料等
优点（陶瓷膜为例）：耐 酸 、抗压、抗温，其通量 高、能耗相对较低 不足：造价昂贵、不耐碱、 弹性小、膜的加工制备有 一定困难
第二章.MBR工艺用膜、膜组件
2.1 MBR用膜介绍
陶瓷膜主要是A12O3， Zr02，Ti02和Si02等无机材 料制备的多孔膜，其孔径为 0.1－50μm。具有化学稳定 性好，能耐酸、耐碱、耐有 机溶剂:机械强度大，可反向 冲洗:抗微生物能力强:耐高 温:孔径分布窄，分离效率高 等特点 。陶瓷膜与同类的有 机高分子膜相比具有许多优 点：它坚硬、承受力强、耐 用、不易阻寨，对具有化学 侵害性液体和高温清洁液有 更强的抵抗能力，其主要缺 点就是价格昂贵目，制造过 程复杂。
膜横断面放大照片
国内外生产厂家膜制作材料
制造商 组件 构型 材料 孔径 μm 天津膜天膜工程公司 浙大凯华膜技术有限公司 国内 中科院上海应用物理研究所 海南立升净水科技公司 南京工业大学 GE Zenon 日本 Kubota(久保田) 日本 Mitsubishi Rayon(三菱) 国外 日本 Toray(东丽) 日本 Asahi Kusei(旭化成) Siemens Memcor(西门子) 荷兰 Norit(X-Flow)(诺瑞特) 中空纤维 中空纤维 平板 中空纤维 管式 中空纤维 平板 中空纤维 平板 中空纤维 中空纤维 管式 浸没式 浸没式 浸没式 浸没式 加压外置式 浸没式 浸没式 浸没式 浸没式 浸没式 浸没式 气升外置式 PVDF PP PVC/PVDF 无机 PVDF CPE PE/PVDF PVDF PVDF PVDF PVDF 0.2 0.1~0.2 0.01 0.2 0.04 0.4 0.4 0.08 0.1 0.04 150000Da 通量 Lm-2h-1 10 – 15 5 – 10 10 – 20 5-10/10-15 40 – 80 15 – 30 15 – 30 10-15/15-30 15 – 30 15 – 30 15 – 30 30 – 60

中天环境上善治水MBR浸没式膜-生物反应器（MBR）系列产品设计指导手册唐山中天世纪环保科技有限公司-技术中心MBR浸没式膜-生物反应器（MBR）系列产品设计指导手册第一节膜-生物反应器（SMBR）技术介绍第二节聚丙烯（PP）中空纤维膜第三节 SMBR系列膜组件第四节 SMBR系统设计第五节 SMBR膜片的运行和清洗第一节膜-生物反应器（MBR）技术介绍膜-生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)技术,是一种新型高效的污水处理工艺，它用膜组件代替传统活性污泥法中的二沉池，大大提高了系统固液分离的能力。

MBR技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。

它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。

因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。

因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。

膜-生物反应器在优化生化作用的优越性：1 对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物；2 膜生物反应器实现了反应器污泥龄SRT和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化；3 膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积；4 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；5 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。

如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解；6 MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；7 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。

台湾某工业污水处理厂MBR工艺设计计算
参数 日处理量(m /d) 旱季平均流量(m3/h) 旱季平均流量(m3/S) 最大时流量(m /h) 最大时流量(m /s) 平均时流量(m /h) 平均时流量 Q Q Qmax Qmax Q Q Kz Sinmax S0 BOD5 BOD5 Tp NH3 TN
in in in in 0
计算值
15000
625.00 0.17 750.00 0.21 625.00 0.17
处理流量 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NH3;（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 进水无机SS 进水碱度 (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 以CaCO3计
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，SS<5mg/L的检测限
3
15.00 25.00
11.72 14.06
0.90
13.02 15.62 53336.86
平均水量时瞬时膜通量(L/m2.h)
20.00
2667.00 0.09 2.00
60 45
50.00% 2.00 2.00
1333.50 2667.00 4000.50 5.00%
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㎎/ℓ 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㎎/ℓ 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㎎/ℓ

MBR系统设计计算范例MBR（膜生物反应器）是将传统的生物法与膜分离技术结合起来的一种先进废水处理技术。

其主要原理是通过膜的过滤作用将废水中的固体颗粒、混悬物、胶体等污染物截留在反应器内，同时利用微生物降解废水中的有机物，从而实现对废水的高效处理。

以下是一个MBR系统设计计算的范例。

系统设计参数：1.设计流量：Q=100m^3/d2.水力停留时间：θ=10h3.膜反渗透通量：J=10L/(m^2·h)4.膜面积：A=?计算步骤：1.根据设计流量计算出MBR系统的处理容积：V=Q×θ=100m^3/d×10h=1000m^32.根据膜反渗透通量计算出膜面积：A=Q/J=100m^3/d×(1/24d/h)/(10L/(m^2·h))=41.67m^23.需要选择合适的膜模块来满足处理容积和膜面积需求。

根据厂家提供的膜模块性能参数，假设每个膜模块的膜面积为10m^2，那么需要的膜模块数量为：N=A/A_m=41.67m^2/10m^2=4.17由于不能使用部分膜模块，所以需要选择满足或接近需求的整数个膜模块。

在这种情况下，选择4个膜模块足以满足MBR系统的设计要求。

4.将所选的4个膜模块按照设计要求进行布置，确保能够充分利用系统空间并保证良好的运行效果。

5.设计适当的污泥负荷，以维持MBR系统的正常运行。

根据流量和污泥生物处理需求进行计算，并制定相应的污泥处理措施。

6.设计适当的通风和搅拌系统，以保证废水充分与微生物接触，并提高处理效果。

7.设计适当的回流比，以提高系统的处理效率并避免膜的堵塞和污染。

8.编制系统运行管理规程，包括定期检查、清洁和维护膜模块，替换损坏和老化的模块，对废水进行在线监测和调整系统运行参数等。

以上是一个MBR系统设计计算的范例。

在实际设计中，还需要考虑更多的因素，例如进水水质、废水成分、微生物种类及数量等，以优化系统性能和处理效果。

一、技术核算由膜生物反应器法污水处理工程技术规范（征求意见稿）可得出有效反应容积V=24×40÷24×（200-10）÷（1000×0.05×6）=25m³本工程膜池尺寸为：2m×4.5m×3m，有效水深2.6m则有效体积为：2×4.5×2.6=23.4m³考虑到工程成本造价及现场情况膜池尺寸选择符合本工程（1）由碧水源提供的资料可得：选用2套MBRU-2-R-II-25-A每套流量为：25m³/h 每片膜片面积：5.4㎡设计通量为：20-25 L/㎡·h 膜组件10片设计过水通量为20 L/㎡·h，水泵运行方式为开8分钟，关2分钟交替运行，及时清理膜面污染。

则每片处理水量为：20 L/㎡·h×5.4㎡×24h×0.8÷1000=2.074m³/d需要片数：40m³/d÷2.074m³/d=19.286片≈20片必要膜面积为：40m³/d÷24h/d÷20L/㎡·h×1000=83㎡＜54㎡×2符合要求气水比根据要求在20:1~30:1中选取，现本工程取30:1，则需气量为：30×2.074m³/d×20片=1244m³/d=0.864m³/min本工程鼓风机流量取Q=1.77m³/min略大，不过考虑调节池曝气等条件方案可行。

（2）由膜天膜提供的资料可得：选用FP20-0.1-1.2FF1.0膜片面积：12.5㎡设计通量为：≤40 L/㎡·h 膜组件9片设计过水通量为20 L/㎡·h，水泵运行方式为开8分钟，关2分钟交替运行，及时清理膜面污染。

MBR 计算公式MBR 瞬时通量Q = Jx ( ti +t2)/ ti其中：J -﹣理论平均膜通量，m3/(m2.d)t1-﹣抽吸循环周期内抽吸泵运行时间，min t2-﹣抽吸循环周期内抽吸泵停止时间，min膜元件总数n = Q /( J . A )其中：Q -﹣日平均污水处理量，m3/dJ -﹣理论平均膜通量，m3/(m2.d)A -﹣膜元件有效膜面积，m2／片膜组件数量N = n / ni其中：n -﹣膜元件总数，片n1-﹣每组膜组件含元件数，片／组MBR 反应池有效容积V = Q ( So - Se ) x 10-3/ Nv其中：Q -﹣日平均污水处理量，m3/dSo -- MBR 进水BODs 浓度，mg / LSe -- MBR 出水BODs 浓度，mg / LNv -- MBR 池BODs 容积负荷，kgBODs /(m3.d)MBR 膜组件所需风量Q 风＝Nxn1xqxa1其中：N -﹣膜组件组数，组n -﹣每个膜组件含膜片数量，片／组q -﹣单片膜所需风量11~12L/ min ，一般为11~12L/ min a1-﹣安全系数，可取1.1MBR 生物处理所需风量G =【aQ ( So - Se )+ bVXv 】/0.277e其中：a -﹣活性污泥微生物氧化分解有机物过程中的需氧率，kgO2/kg，一般为0.42~1.0b -﹣活性污泥微生物内源代谢自身氧化过程中的需氧率，kg02/( kg . d )，一般为0.11-0.18V -- MBR 池容积，m3MBR 生物处理所需风量【aQ ( So - Se )+ bVXv 】/0.277e其中：Xv -- MBR 池内挥发性悬浮物浓度，kg /m3 e -﹣溶解效率，一般为0.02~0.05Q -﹣日平均污水处理量，m3/dMBR 自吸泵流量Q 吸＝( Q /24)·【( ti + tz )/ ti 】·a1其中：t1-﹣抽吸循环周期内抽吸泵运行时间，min t2-﹣抽吸循环周期内抽吸泵停止时间，min Q ﹣一日平均污水处理量，m3/da1-﹣安全系数，可取1.1MBR 清洗加药量V = nq其中：n -﹣清洗对象膜的片数，片q -﹣单片膜清洗所需的加药量，一般为3L~5LMBR 池理论每日污泥量W = [ Q ( Co - C )】/【10002.(1- Po )】其中：Po -﹣污泥含水率，%Co -﹣进水悬浮物浓度，mg / L C1-﹣出水悬浮物浓度，mg / L Q -﹣日平均污水处理量，m3/d。

膜-生物反应器（MBR）【特点】★ 微生物浓度可增加2-4倍,生化效率提高20-40%；★ 水力停留时间短,污泥(有机大分子胶粒)停留时间长；★ 可省去二沉池；★ 排泥周期长；★ 操作简便可自控；★ 中空纤维膜的使用寿命可达3年以上。

【膜片的规格与性能】【膜片安装尺寸设计】【安装设计参数】★MBR膜片可按一片、二片或三片成一个单元★框架材质 UPVC塑料或A3钢防腐★单元间距 80-90mm★膜架与生化池壁距≥400mm★框架与框架间距≥500mm★单框架处理量≤100m3/d【膜片的亲水处理】若客户购买的是未亲水的疏水MBR膜片，在使用前需对MBR膜片进行亲水处理，处理方法就是用95%的工业酒精浸泡约15分钟，然后用清水冲洗。

亲水完后若不立即使用，应密封包装以保持膜丝的湿润。

【膜孔堵塞防止及MBR膜片的清洗】通过膜机架底部曝气产生的气泡及水流，使膜丝充分抖动对膜进行擦洗。

同时采用间歇的运行方式，自吸泵抽吸13分钟，停止2分钟，可防止膜孔堵塞，使长期的稳定运行成为可能。

系统运行时，采用恒定流量办法，抽吸负压可通过电接点式压力表读取，MBR膜片操作负压-0.01 ~ -0.03MPa，当操作负压超过0.05MPa时，需对MBR膜片及时进行清洗。

清洗方法是将MBR膜片从膜架上取下，用清水对MBR膜片表面进行冲洗，除去MBR膜片表面附着的活性污泥；再用0.5%NaClO溶液浸泡1小时，杀死附着在膜表面的细菌；然后用5%--10%的NaOH 溶液将MBR膜片浸泡2小时，除去附着在MBR膜片表面的有机物和胶体物质，再用清水对MBR膜片进行冲洗，MBR膜片通量即可恢复。

此项工作要求操作人员在清洗过程中要十分小心，以免弄断膜丝。

<2kgBOD/(m3 d)
2.2 设备选型：
2.2.1 鼓风机
鼓风机用于为膜生物反应器（MBR）池内的微生物提供氧气和为增强型聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜膜堆（MBR 膜堆）提
供空气清洗。这两部分的总曝气量与膜生物反应器（MBR）的总出水量之比称为气水比，建议气水比为 20:1～30:1。鼓风
机的出口与增强型聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜膜堆（MBR 膜堆）的内曝气总管和外曝气管相连。
52.275 m3/min
以此空气量的值为基础，运转时确定活性污泥的 DO 值和旋回流 的状况后，调整空气量
换算为单位膜面积曝气量为
4.250
L/m2.min
备注：每平方米清洗膜所需的空气量：3.5-5.2L/m2.min，最大不超过5.2L/m2.min。当生物处理所需的空气量小于
3.5L/m2.min，要按此风量来算。
第二部分 MBR 膜组件的数量设计计算及配套设备的选型
2.1 膜组件数量设计计算全过程
处理水量 Qj
5000.000 m3/d
运行周期 T 间歇时间 每日实际运行时间
运行8.5min 停歇 1.5min
10.000 min 1.500 min 20.400
每小时实际产水量 Qs
245.098 m3/h
2.2.2 抽吸泵
抽吸泵用于将增强型聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜组件（MBR 膜片）截留过滤后的水抽吸出来排放或进入下一处理单元， 抽吸泵的进口与增强型聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜膜堆（MBR 膜堆）的集水管相连。 ● 流量：Q 抽 = (Q 日/24)x10/8，单位为：m3/h
Q 日为膜生物反应器（MBR）的设计日处理量，单位为：m3/d ● 吸程：4-6 米 ● 扬程：5-15 米 ● 材质：与水接触部分应为 SUS304 不锈钢或其他防腐材料

MBR原理和设计参数MBR（膜生物反应器）是一种集传统活性污泥法和膜分离技术为一体的污水处理技术。

其原理是在污水处理过程中，将生物反应器中产生的污泥与废水通过微孔膜分离，使清水通过膜孔排出，污泥被隔离在生物反应器中。

MBR的设计参数包括系统流量、膜面积、通量和污泥负荷等。

系统流量指的是单位时间内处理的污水量，通常以立方米每小时（m³/h）或立方米每天（m³/d）来衡量。

根据实际需求和污水产生量，确定系统流量的大小，太小会导致处理效果不佳，太大则会造成设备过剩。

膜面积是指MBR中膜的有效面积，通常以平方米（㎡）来表示。

膜面积的大小决定了膜元件的数量，因此也影响着MBR系统的成本。

同时，膜面积越大，单位面积的产水能力越高，对于流量要求较大的工程来说，需要相应增加膜面积。

通量是指单位面积膜通水量，通常以立方米每平方米每小时（m³/m²/h）来表示。

通量的选择应根据废水的水质、污泥浓度和膜的类型来确定。

过高的通量可能导致膜堵塞和通水性能下降，而过低的通量则会降低系统的处理能力。

污泥负荷是指单位膜面积每天输入的污泥量，常以克每平方米每天（g/m²/d）表示。

污泥负荷的大小对MBR系统的处理效果有着重要影响。

合理的污泥负荷能够保证活性污泥在MBR中的平衡，并避免过高的负荷导致污泥氧化、膜颗粒化和杂菌生长等问题。

在MBR系统的设计中，还需要考虑生物反应器的形式（如缺氧区域设置）、废水的负荷特性、膜的材料和类型等因素。

另外，还需要综合考虑运营成本、占地面积、运营维护等因素，以确保MBR系统在长期运行中能够稳定、高效地处理污水。

总之，MBR技术在污水处理领域发展迅速，具有出水质量好、占地面积小、运行稳定等优点。

在设计MBR系统时，需要基于实际需求和条件确定合理的系统流量、膜面积、通量和污泥负荷等参数，以确保系统的处理效果和经济效益。

膜生物反应器（MBR）介绍及设计应用（内部资料）北京碧水源科技发展有限公司目录1膜生物反应器（MBR）介绍 (1)1.1原理 (1)1.2工艺特点 (1)2设计 (3)2.1设计进水水质 (3)2.2设计出水水质 (3)2.3优质杂排水→城市杂用水（中水） (3)2.3.1工艺流程 (3)2.3.2设计说明 (4)2.4生活污水→二级出水 (5)2.4.1工艺流程 (5)2.4.2设计说明 (6)2.5生活污水→国家一级A标准 (9)2.5.1工艺流程 (9)2.5.2设计说明 (9)1膜生物反应器（MBR）介绍1.1原理膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor）简称MBR，是二十世纪末发展起来的新技术。

它是膜分离技术和生物技术的有机结合。

它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间（HRT）和泥龄（STR）完全分离。

因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零，并可截留粪大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用。

图1 膜生物反应器工作原理简图1.2工艺特点（1）出水水质优良、稳定。

高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开，不须经三级处理即直接可回用。

具有较高的水质安全性。

（2）工艺简单。

由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。

（3）占地面积少。

处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。

（4）污泥排放量少，二次污染小。

膜生物反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥排放很少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。

维持微生物自身活性即微生物细胞部分物质迚行自 身氧化需氧量： －微生物自身衰减系数(典型值＝0.1d-1)； －生化池中生物固体浓度(mg/L.MLVSS)； －膜生物反应 池容积(m3)； 氨氮硝化需要氧量：G3=4.57C氨氮*Q 微 生物生物作用总需氧量：G=G1+G2+G3 空气中氧气癿质 量百分比为23%， 设计氧气癿传质溶解效率为3%，
4.3曝气装置设计
曝气系统主要为膜生物反应池癿微生物生长代谢提供 氧气 生物作用需氧量中氧癿主要作用有： ① 将一部分有机物氧化分解； ② 对自身细胞癿一部分物质迚行自身氧化； ③ 对原水中癿氨氮迚行氧化。 代谢原水中有机物需氧量： 其中：Q－迚水流量(m3/d)； y－产率系数(典型值＝0.5)； f－迚水中丌溶性所占癿比例(典型值＝0.8)； L0－迚水浓 度(mg/L)； Le－出水浓度(mg/L)；
4.2 膜组件设计
膜组件癿有效面积为： A=Q/F (2) 已知膜组件制造厂家给定癿基 (3)
式中 A --- 膜组件癿有效面积 A0 --- 单个膜组件癿有效面积 A截＝N×n1×n2×π×(d/2)2 (4)
在运行过程中涉及反洗等操作，因此必须综合考虑水 癿利用率以及元件癿停歇时间。
3 MBR处理工艺特点
3.1 对污染物癿去除效率高
MBR对悬浮固体（SS）浓度呾浊度有着非常良好癿 去除效果。由于膜组件癿膜孔径非常小（0.01～1μm）， 可将生物反应器内全部癿悬浮物呾污泥都截留下来，其固 液分离效果要进进好于二沉池，MBR对SS癿去除率在 99%以上，甚至达到100%；浊度癿去除率也在90%以上， 出水浊度不自来水相近。 由于膜组件癿高效截留作用，将全部癿活性污泥都 截留在反应器内，使得反应器内癿污泥浓度可达到较高水 平，最高可达40～50g/L.这样，就大大降低了生物反应器 内癿污泥负荷，提高了MBR对有机物癿去除效率，对生活 污水COD癿平均去除率在94%以上，BOD癿平均去除率 在96%以上。 (同时，由于膜组件癿分离作用，使得生物 反应器中癿水力停留时间（HRT）呾 污泥停留时间（SRT）是分开 癿，

膜生物反应器处理系统设计1.基本组成1。

处理系统应由膜组件、生物反应池、供气系统、控制系统、进出水管路、在线清洗系统等组成。

2。

工艺参数2.1反应器的容积可按污泥负荷或容积负荷计算确定。

2。

2反应器装置内必须保证一定的活性污泥浓度和水力停留时间.平均停留时间应根据原水水质和处理要求设定确定。

生物反应池的容积设计可参照活性污泥法，结合反应器的污泥负荷或容积负荷参数计算。

池容按污泥负荷计算时可采用下列公式:V=24L j Q/1000F w N w池容积按容积负荷计算时可采用下列公式：V=24L j Q/1000F V式中 V--反应器的有效容积(m3）Lj-—反应器进水的BOD（mg/L)Q——反应器设计处理水流量（m3/h）Fw-—反应器的BOD污泥负荷（kg/kg·d)Nw-—反应器内污泥平均浓度MLSS（g/L）Fv——反应器内BOD容积负荷（kg/m3·d）2。

3反应器处理污水的设计参数应由试验确定。

膜生物反应器不同于一般活性污泥的特点是反应池中的污泥浓度高,可达到8000～20000mgMLSS/L。

因此其容积负荷较高，而相应的污泥负荷较低，污泥龄长。

在无实验数据时，可按表1选取。

表1膜生物反应器污水处理设计参数表3原水水质及处理效果膜组件技术说明2。

5当对出水的氨氮或总氮有严格限制时,反应器应具备脱氮功能。

可采用间歇曝气工艺或设置脱氮区。

2.6当对出水的除嗅或脱色有严格要求时，后处理装置应具有除嗅或脱色功能.可采用活性炭或化学氧化处理工艺. 3。

系统调试膜处理装置在正式运行前必须进行系统高调试.调试可按下列步聚进行：3.1系统空车调试.先检查各种设备的安装是否符合设计要求，特别是曝气池中的膜组件安装是否符合设计要求以及曝气管是否在同一高程上,其误差不得超过设计规定值。

然后按照说明书的规定，对各种设备进行空车调试，达到要求后方可转入下一步。

3.2清水联动试车。

试车前应检查反应器池水位高度是否满足设计要求，观察反应器系统自动控制及其他机械设备的运行状况。