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活性污泥法污水处理设备详解

[ 时间:2026-01-14 ]
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这是一份关于活性污泥法污水处理设备的全面介绍。活性污泥法是现代污水处理厂的核心工艺,其设备系统是一个有机整体,可以分为几个主要部分。

一、 核心处理单元与设备

1. 曝气池 - 生化反应的核心

这里是微生物(活性污泥)分解污染物的场所。关键设备是 曝气系统

  • 作用:提供氧气,并搅动混合液使污泥、污水和氧气充分接触。

  • 主要设备类型

    • 鼓风曝气:最常用。包括鼓风机(提供气源)、空气管道曝气器(安装在池底)。

      • 曝气器类型:微孔曝气头/盘(效率高)、穿孔管、旋流曝气器等。

    • 机械曝气:包括表面曝气机(立轴式、浮筒式)和潜水射流曝气机,通过机械部件将空气吸入并打散。

2. 二沉池 - 泥水分离的关键

  • 作用:将曝气池出来的混合液进行固液分离,清澈的上清液排出,浓缩的污泥部分回流。

  • 主要设备类型

    • 中心/周边传动刮泥机:用于圆形辐流式沉淀池,将沉降的污泥刮至中心泥斗。

    • 链条刮泥机/刮板:用于矩形平流式沉淀池。

    • 吸泥机:特别是用于大型矩形或圆形池的吸泥式刮泥机,能更好地处理较轻的活性污泥。

    • 出水堰板/三角堰:确保均匀出水,控制池内水位。

3. 污泥回流系统 - 维持生物量的生命线

  • 作用:将二沉池沉淀下来的大部分污泥泵回曝气池,维持池内所需的微生物浓度(MLSS)。

  • 主要设备污泥回流泵(常为螺杆泵、潜水泵或离心泵)、流量计和调节阀门。

4. 剩余污泥排放系统 - 系统稳定的保障

  • 作用:排出增殖的过量微生物,以控制系统污泥龄,保持处理系统平衡。

  • 主要设备剩余污泥泵、流量计,通常与污泥浓缩或脱水系统相连。


二、 配套辅助系统设备

1. 预处理系统(保护后续生化系统)

  • 粗/细格栅:去除大块漂浮物和悬浮物。

  • 沉砂池及设备:去除砂粒等无机颗粒(如旋流沉砂池、曝气沉砂池及配套的吸砂机、砂水分离器)。

  • 初沉池(在某些工艺中):去除部分有机悬浮物,减轻生化负荷。

2. 曝气供风系统(鼓风曝气时)

  • 鼓风机:核心供气设备,类型包括罗茨风机、多级离心风机、单级高速离心风机(大型厂常用,效率高)、磁悬浮/空气悬浮风机(高效节能、噪音低)。

  • 空气过滤器、消音器、止回阀、安全阀、放空阀等配套附件。

  • 风量调节系统:通过变频器、导叶阀等根据溶解氧(DO)在线数据自动调节风量,是节能的关键。

3. 监测与控制系统(“大脑”与“神经”)

  • 在线仪表

    • DO仪:控制曝气的核心参数。

    • MLSS仪:监测污泥浓度。

    • pH计、ORP计、污泥界面仪、氨氮/硝酸盐在线分析仪等。

  • PLC/DCS控制系统:集中控制所有设备的启停、联动和调节,实现自动化运行。

4. 污泥处理系统(处置终端)

  • 污泥浓缩机(重力浓缩池或机械浓缩机如带式、离心式)。

  • 污泥脱水机:将浓缩污泥进一步脱水成泥饼。常用类型有:

    • 带式压滤机

    • 板框压滤机(出泥含水率最低)

    • 离心脱水机(全封闭,环境好)

  • 污泥输送泵、絮凝剂制备投加系统等。


三、 关键设备选型与发展趋势

  1. 高效与节能

    • 曝气系统:优先选择微孔曝气和高效磁悬浮/空气悬浮鼓风机。

    • 控制策略:采用基于DO、氨氮在线值的精确曝气控制,大幅降低能耗(曝气占全厂能耗50-70%)。

  2. 智能化与精准控制

    • 利用物联网、大数据和AI模型预测水质水量,提前调整设备运行参数。

  3. 模块化与一体化设备

    • 适用于中小规模、分散式处理。如一体化污水处理设备(如MBBR、MBR一体化设备),将预处理、生化、沉淀甚至消毒集成在一个或几个罐体内,安装快捷。

  4. MBR膜生物反应器

    • 一种将活性污泥法与膜分离相结合的高效变型。

    • 核心设备膜组件(中空纤维膜、平板膜)取代了二沉池。

    • 优点:出水水质极好(可直接回用),占地面积小,污泥浓度高。

    • 关键考虑:膜污染控制和膜清洗设备(在线/离线化学清洗)。

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