在环保标准持续升级的背景下，MBR膜工艺以其卓越的分离效果和稳定性，受到越来越多用户的青睐。然而，设计能力的滞后已成为制约其高效应用的瓶颈，许多从业者对关键参数、清洗策略等核心环节模棱两可，导致项目落地后问题频发。

即便是经验丰富的“老手”，面对繁琐的工艺计算与参数校核也往往耗时耗力。为此，老王制作了MBR膜系统计算表，旨在化繁为简，专为效率而生。

帘式MBR膜系统的计算包括三个部分，分别是膜池的计算、膜组件的计算以及膜清洗的计算。老王将以计算表为依托，对膜工艺的核心计算逻辑进行深度讲解。

一、膜池的设计计算

膜池的设计属于生化工艺设计的一部分，与常规生化工艺的区别是固液分离的方式不同，也就是使用MBR膜拦截污泥，代替二沉池。而带来的结果是MBR工艺拥有较高的污泥浓度和较长的污泥龄。

工艺设计老生常谈的第一步，了解污水的水质数据及排放要求。通常MBR工艺不考虑总磷（TP）的去除，这是因为聚磷菌只有在短污泥龄下才有竞争优势，且膜池的曝气较高，运行环境会抑制聚磷菌的活性，即使前端采用了AAO工艺，生物除磷效果也比较差。

对于除磷有严格要求的项目，强烈建议增加后置化学除磷设施。

MBR膜工艺对系统的进水水质有比较严格的要求，计算表将规范中的数据整理了在一起，便于对比。若你的项目水质数据超出要求，则进入膜池之前需要进行预处理。

表中不仅列举了众多设计参数，还将其各自的取值范围也都写在上面，设计者也可以根据自己项目的实际情况进行原始参数的修改。

而且结果数据则是汇集了池容、停留时间、污泥龄、混合液回流、排泥量等核心数据，一目了然。对于膜池长、宽、高的设计，则放在了膜组件设计部分，因为需要知道膜组件的尺寸。

膜池设计的计算过程，与AAO工艺类似，仅除碳时，用有机物总量除以污泥浓度与污泥负荷的乘积（即容积负荷）。由于高污泥龄，即使不脱氮，这里的污泥负荷也比较低，设计者需要注意。

需要同时除碳与脱氮时，则需要使用硝化菌的生长速率进行计算。由于温度对硝化菌的影响比较大，计算时，应考虑低温影响，采取项目所在地最低温度计算。

膜池的计算与生化工艺计算类似，朋友们也可以参考此前的AAO工艺计算教程。

二、膜组件的设计计算

由于MBR膜生产厂家众多，各个厂家给出的膜参数也各不相同，设计者在使用计算表时应根据使用的膜厂家数据进行修改。

通常MBR的产水通量不超过15LMH，市政污水建议不超过12.5LMH，工业污水则更低，很多种类尽量不要超过10LMH。

有不少膜厂家将水力反洗流量定义为产水流量的2倍，此处老王建议不要这要做。当你的产水通量较大时，产水流量也大，那么反洗流量用2倍计算也算足够，但当你的产水通量较小时，产水流量必然也少，再用2倍计算反洗流量就显得不足了。所以反洗的流量还是以反洗通量进行计算比较合理。

CEB是维护性化学清洗的简称，其流量同样以通量计算。MBR系统还有一个独特的运行规律，间歇运行，即制水--空曝--制水--空曝，循环往复。制水时曝气是不能停止的，而空曝时产水泵停止运行。这也是导致众多设计问题的症结所在。运8停2是最常见的抽停比，当然你也可以设置成运9停2，运7停1等等。

此外关于曝气强度，各厂家的计算方式也有差异，有按膜帘数量计算的，有按膜组件投影面积计算的，其实都殊途同归，但计算是不要弄错了。

输入原始参数后，即可得到膜组件的设计结果数据，对于膜池的数据本表直接引用膜池计算表的结果，当然你也可以单独设置。

本处结果数据直接展示了最终膜架的数量及尺寸，膜池的尺寸设计，以及动力设备的参数取值。

膜组件的计算，首先要根据抽停比确定实际的制水时间，否则按24小时全天运行计算出来的膜面积会比较小，实际运行中产水量将严重不足。注意这里依然没有考虑反洗带来的时间损耗，这部分将在膜清洗计算表中体现，最终在不改变膜面积的情况下调整产水泵流量及校核实际产水通量。

计算出了制水时后，就可以通过产水通量计算出需要的膜总面积。然后选择一种合适型号的MBR膜，将单片膜面积填入，则膜帘的尺寸数据自动根据原始的参数生成（须根据厂家数据预先填写）。从而计算出需求的膜帘总数量。

对于膜架的设计计算，需要对膜架的形状有所了解。通常膜帘是按顺序排成一排，两帘之间有一定间距。而外侧则是由不锈钢型材（方管居多）组成的骨架。长度较长时，中间还会增加立柱支撑，在计算膜架长度时需要考虑。

对于较少的膜帘，或比较宽的膜帘，一般只设置一排，而对于数量较多宽度又窄的膜帘，则可以设置成两排膜帘。

对于每排能安装的膜帘数量一般也需要进行限制，否则膜架过长影响吊装，这里老王建议长度不超过3米。设置好了膜帘的安装参数，即可算出来每个膜架可以安装的膜帘数量和总的膜架数量。

通过膜架的高度和水深，计算出来膜池的面积，再通过膜架之间以及膜架与池壁之间的间距，计算出膜池适合的长和宽。

运行时则需要考虑分组，以此确定产水泵和反洗泵的流量。

三、膜清洗的设计计算

首先梳理一下MBR膜清洗的几种类型。

1.水力清洗：仅依靠清水进行反向冲洗，一般利用MBR产水进行反洗。

2.CEB清洗：维护性清洗，指在线加药清洗（有的也叫加强反洗），即依靠原有反洗管路，向MBR组件中加入药剂并短时间浸泡，包含酸洗和碱洗，分为低浓度清洗及高浓度清洗。有的厂家会将高浓度CEB当作恢复性清洗（在线CIP化学清洗）。

3.CIP清洗：恢复性清洗，指离线加药清洗，直接向清洗池内加入药剂，并较长时间浸泡。分为原位清洗和专用洗膜池清洗，同样包含酸洗和碱洗。

（1）原位清洗：是指在膜池内直接加药浸泡，无须吊出膜组件，但必须排空膜池；同一个膜池内膜组件同时清洗。

（2）洗膜池清洗：需要单独设置专用洗膜池，清洗时将膜组件从膜池吊出，放入洗膜池；可根据需要同时清洗1个或多个膜组件。

每个厂家的定义可能不太一致，但总体按这个思路是没有问题。

（一）水力反洗设计计算

计算表延用了膜池和膜组件表格中的数据，也可以手动修改作为独立表格使用。只需要在表格中输入膜架的数量、分组、膜架上膜面积参数，就可以直接生成水力反洗的相关数据。

由于反洗过程中产水泵需要停止工作，不能产水，在考虑反洗影响的情况下，要对产水泵流量和实际通量进行调整和校核。

膜架数量较多时，首先考虑分组运行，否则水泵流量较大，且出现故障将影响整个系统。而分组之后即便出现故障通常也只影响其中一组。

反洗（泵）流量根据同时反洗的总膜面积以及膜通量计算得出，再通过反洗周期和反洗历时计算出每日反洗需要的水量（反洗耗水量）。

由于水力反洗消耗清水，而且反洗的出水仍保留整个系统内，为保持进、出水水量与设计水量致，MBR膜系统的产水量应为设计水量（每天）与反洗耗水量（每天）之和。

系统制水与反洗进程切换时，通常以自动阀门的切换完成为锚点，一般使用慢开阀居多，常见的电动阀开关到位一般需要30~40s，再考虑开关顺序等因素，这里暂定为60s，结合反洗历时，每次反洗需要消耗2min时间。

由于MBR运行延用运8停2（自主设定抽停比）的规律，如果将反洗的时间精准控制在空曝的时间内，那么反洗将不占用整体的制水时间。但如果整个系统膜组较多，就很难精准控制，最大的反洗占用时间将导致最少的制水时间，在不改变膜组件构成的情况下，产水通量和产水泵流量都将增大。

通过计算MBR膜组件实际产水量与实际制水时间后，可以得到实际瞬时产水流量和实际产水通量，此时应当校核实际的产水通量否超出允许范围（或经验值），如果是则需要调整膜组件的构成和初始设计通量。

（二）维护性清洗（CEB）设计计算

维护性清洗有的也称为加强反洗、加药反洗等，其实际方法与水力反洗类似，通过稀释水泵（常与水力反洗共用同一台泵）向膜组件类注入清水，同时在反洗管道中投加药剂使得注入的清水变成一定浓度的药液。

稀释泵的流量通常以CEB反洗通量计算，计算流量通常小于反洗泵流量，此时可以考虑单独设置一台稀释泵，如果与反洗泵共用，则反洗泵需要变频控制；在膜组较多时，也可以考虑同时清洗更多的膜组，使得稀释泵流量与反洗泵流量接近。

注入膜组件的药液量，以2L/m2计算，同时额外增加25%管路填充余量，得出的数据是每次CEB需要的投加到膜组件中的总药液量，这些药液需要通过5次向膜组件注入，每次注入后需要短时间浸泡（可设8min）。

通过注入药液总量与稀释泵的流量，可以计算出每次CEB注入需要的总时间，合并每次注入后的浸泡时间，以及CEB开始前及结束后的冲洗时间，则可以计算出CEB清洗的总耗时。

维护性清洗分为低浓度清洗和高浓度的清洗，注入药液的问题相同，但药液的浓度有区别，清洗的周期也不相同，需要根据使用的厂家数据进行修改。

此外还要说一下酸洗和碱性。酸洗主要是为了清除无机垢类造成的污堵，常用盐酸或柠檬酸，通常柠檬酸是固体需要溶解配药；碱性主要是为了清除有机物微生物造成的污堵，需要用到NaClO和NaOH。酸性和碱性视现场情况确定，并非都要进行。

通过厂家的基础参数确定加药浓度，即注入的稀释药液浓度，再通过稀释泵的流量，就可以计算出各种药剂的投加量以及消耗量了。

最后我们把药剂的结果数据汇集在一起，一目了然。

（三）恢复性清洗（CIP）设计计算

无论是原位CIP清洗，还是洗膜池CIP清洗，都是离线化学清洗，需要将高浓度的药剂直接投入至池中，并进行长时间的浸泡。投加的药剂量需要根据现场清洗池容积确定，清洗池加药水深应淹没膜组件，浸泡时还须间歇曝气。

最后再说一点，我们经常能看到用高压水枪冲洗MBR膜的场景，这是因为高浓度的污泥粘度比较大，粘在MBR膜表面之后隔绝了清洗药剂与MBR膜组帘的接触，因此在清洗浸泡之前先将污泥冲洗下来，否则难以保证清洗效果。

整个帘式MBR膜系统设计计算的教程就到这里了，感谢各位朋友的支持！