两种典型的膜反应器

化学制药废水治理的新技术

——水解酸化—膜生物反应器工艺

概述：

一项用于化学制药废水治理的新技术——水解酸化—膜生物反应器工艺处理难降解抗生素废水工业化技术研究，通过了河北省环保局组织的专家鉴定。这为高浓度难降解的抗生素废水治理提供了高效经济的新工艺。

化学制药废水治理，尤其是高浓度难降解的抗生素废水治理一直是个难题。河北省是制药工业大省，去年，国家有关部门在河北省建立了国家环保制药废水污染控制工程技术中心。为解决化学制药废水治理的难题，省环科院、华药环保所、国家环保制药废水污染控制工程技术中心等单位，联合开展了攻关研究。在实验取得初步成功的基础上，又在华药三废中心建设了工业化示范装置。经过近一年的连续运行，效果良好，监测指标达到了污水综合排放标准。

鉴定专家们一致认为，该研究成果为抗生素废水和其他难降解高浓度有机废水处理的达标排放，提供了有效的技术支持，具有重大的理论意义和广阔的应用前景。 背景：

制药工业是我国国民经济中发展最快的行业之一，改革开放以来一直保持着较快的发展速度，随着国外对环境保护标准日益严格和人力成本等原因，我国已经成为国际上重要的原料药生产加工基地，据统计，中国现有医药工业企业3600多家，生产化学原料药近15

典型反应器练习题2

1．

在间歇操作的理想搅拌釜式反应器中，用醋酸和丁醇生产醋酸丁酯，反应方程式为：

CH3COOH+C4H9OH

CH3COOC4H9+H2O

反应物配比为：n (醋酸) ：n(丁醇)=1 ：4.97。假设反应前后物料密度不变，均为750 kg·m-3。当反应在373 K下进行，醋酸转化率达50％时需800 s，而加料、卸料、清洗等辅助时间为1200 s。现要求每天生产2400 kg醋酸丁酯，试计算反应釜的容积（装料系数=0.75） 2．

在全混流反应器中进行二级反应A—→R，反应速度方程为(-rA)=kc，转化率为50％。若将反应器体积放大为原来的6倍，其它条件保持不变，试问转化率有何变化？ 3．

某一均相液相反应A—→R，其动力学方程为： (-rA)=kcA k=0.20 min-1

当该反应在一个间歇操作的理想搅拌釜式反应器中进行时，反应物A的起始浓度cA,0=4.0×103 mol·m-3，最终转化率xA＝90％。该反应器有效容积为1.0 3

m，每天只能处理3釜料液。

（1）现拟将搅拌釜由间歇操作改为连续操作，并使之达到全混流，试问每

天处理物料液量

专业的膜分离产品提供商与服务商

膜—生物反应器

（MBR/ESMBR）

环

保

新

技

术

介

绍

杭州凯洁膜分离技术有限公司

第一章 膜-生物反应器介绍

膜-生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处

理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大

分子有机物质截留住，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、降解。一方面，膜截留了反应池中的微生物，

使反应池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，

另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此，膜-生

物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法

相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期

长、易实现自动控制等优点，是目前最有前途的废水处理新技术之一。

使用膜生物反应器（MBR/ESMBR）膜片时警告：

（膜片使用寿命：三分在于膜产品本身质量，七分在于用户是否正确使用膜产品）

1. 使用与安装前必须仔细阅读此说明书，并按此说明书进行安装与使用。

2. 膜元件使用时初始通量往往会大于最大设计透过液，有时会大于最大设

2.3 反应器的设计计算

反应器的机械设计遵照AS1210（无明火压力容器）标准。反应器将由低合金铬钢制成，用矿渣棉保温，由圆柱裙座和水泥地基支撑。 2.3.1 列管数的计算

本设计采用的列管规格为φ32?3.5mm，长度为3米，催化剂堆积高度为2.8米，催化剂的类型为:五氧化二钒和二氧化钛,载体为6mm瓷球，支撑方式为金属丝网和夹环[18]。

根据《化工设计项目设计手册》可知，类列管的烃负荷为340g/（管*h）。 根据物料衡算可知烃进料为6622Kg/h 则所需的列管数为：6622/0.34=19476.5根 即需要列管19480

列管以正三角形排列,管心距为40mm 根据公式： NT=3a(a+1)+1

NT----排列在六边形内的列管数 a------六边形的层数 设 a=78 NT =3×78×(78＋1)＋1=18487

设每个弓形排列列管数为172根，则弓形部分列管排列数为： 172×6=1032根；

总计：18487+1032=19519根，但因为反应器中间部位的三圈管子作为支撑，并不进行反应，所以在进行排列时要减去这三圈管数，

降低膜生物反应器_MBR_能耗的主要途径

降低膜生物反应器（MBR）能耗的主要途径

陈 军

（博莱克威奇工程设计有限公司 广东 深圳 585101）

摘 要： 由于膜生物反应器能耗较高，制约其在工程上的应用。通过对MBR工艺能耗进行研究分析，得出改进和优化工艺设计、设备选型和运行管理，能有效的降低膜生物反应器的能耗。工程运行也表明：优化和改进工艺设计，设备选型和运行管理模式的节能效率分别为30%，40%，15%，节能降耗效果明显。

关键词： 工艺设计；设备；运行；改进；优化；节能降耗

中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2010）0520161－02

膜生物反应器（MBR）工艺与传统废水生物处理工艺相比，出水水质好，出水可直接回用，占地面积小，活性污泥浓度高，剩余污泥产量少[1]，易于实现自动控制，但也存在一些不足，如膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺，膜容易污染，给操作管理带来不便，尤其是高能耗因素制约MBR工艺在污水处理厂的广泛应用。为了使膜生物反应器（MBR）成为具有较强竞争力且普遍使用的技术，必须找到有效的节能降耗途径。

1 膜生物反应器能耗的特点

城市污水处理厂消耗的能源主要包括电、燃料及

反应器吊装

目 录

1.0 工程概述 ..................................................................................... 1 2.0 主要人员职责 ........................................... 错误！未定义书签。 3.0 编制依据： ................................................................................. 1 4.0 吊装实物量 ................................................................................. 2 5.0 吊装原则 ..................................................................................... 2 6.0 吊装平面布置（见平面布置图） .............................................

IC反应器设计参考loser 1. 设计说明

IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至35～50kgCOD/(m3·d)。与UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。 设计参数 （1） 参数选取

设计参数选取如下：第一反应室的容积负荷NV1＝35kgCOD/(m3·d)，：第二反应室的容积负荷NV2＝12kgCOD/(m3·d)；污泥产率0.03kgMLSS/kgCOD；产气率0.35m3/kgCOD （2） 设计水质

设 计 参 数

CODcr

BOD5 6000 80 1000

SS 890 30 623

进水水质/ (mg/L) 12000 去除率/ %

85

出水水质/ (mg/L) 1800

（3） 设计水量

Q＝3000m3/d＝125m3/h=0.035m3/s

2. 反应器所需容积及主要尺寸的确定（见附图6-4）

（1） 有效容积 本设计采用进水负荷率法，按中温消化（35～37℃）、污

泥为颗粒污泥等情况进行计算。

第二章 理想流动反应器

研究反应器中的流体流动模型是反应器选型、设计和优化的基础。 根据流体流动质点的返混情况｛非理想流动模型

本章主要介绍理想流动模型的反应器，包括平推流反应器和全混流反应器。 §2.1反应器流动模型

反应器中流体流动模型是相对连续过程而言的。

间歇反应器：反映温度、浓度仅随时间而变，无空间梯度

所有物料质点在反应器内经历相同的反应时间

连续反应器：停留时间相同：平推流反应器（图示） 停留时间不同：全混反应器 （图示） 一、理想流动模型

1、平推流模型 活塞流或理想置换模型

特点：沿物流方向，反应混合物T、C不断变化，而垂直于物流方向的任一截面（称径向平面）上物料的所有参数，如：C、T、P、U等均相同。

总而言之，在定态情况下，沿流动方向上物料质点不存在返混，垂直于流动方向上的物料质点参数相同。

实例：长径比很大，流速较高的管式反应器。

2、全混流模型 理想混合或连续搅拌槽式反应器模型

特点：在反应器中所有空间位置的物料参数（C、T、P）都是均匀的，而且等于物料在反应器出口处的性质。

实例：搅拌很好的连续搅拌槽式反应器。 关于物料质点停留时间的描述： ① 年龄：指反应物料质

第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算

第一节 格栅的设计计算

一、设计说明

格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。

二、设计参数

取中格栅；栅条间隙d=10mm；

栅前水深 h=0.4m；格栅前渠道超高 h2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m/d=0.058m/s 三、设计计算 h2h1h1h3

3

H1hHB1B1B11500H1tg10002图2.1 格栅设计计算草图 （一）栅条间隙数(n)

n=Qmaxsina

bhv=0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6

=20.32 取n=21条

式中：

Q ------------- 设计流量，m3/s

α------------- 格栅倾角，取450 b ------------- 栅条间隙，取0.01m h ------------- 栅前水深，取0.4m

v --------