一、城鎮污水處理設備工作原理

城鎮污水處理以 “去除有機污染物、控制氮磷排放、避免水體富營養化” 為核心目標，遵循 “分級凈化、穩定達標” 的路徑，分三大核心階段，適配萬噸級日處理規模(如 1 萬 - 50 萬 m³/d)：

1. 預處理階段：去除粗大雜質與無機顆粒

此階段針對城鎮污水中 “泥沙多、雜物雜” 的特點(如雨水沖刷帶入的落葉、塑料袋，生活污水中的食物殘渣)，避免后續設備堵塞或磨損，保障系統穩定運行：

格柵過濾：采用機械格柵(粗格柵孔徑 10-20mm、細格柵孔徑 3-5mm)，通過鏈條傳動自動撈除污水中的粗大固體(如樹枝、織物碎片)，柵渣經壓榨脫水后外運處置(避免二次污染);

沉砂處理：污水進入旋流沉砂池，通過水力旋流作用，使無機砂粒(密度>2.65g/cm³)與有機物分離，砂粒沉入池底后由吸砂泵排出(含水率≤60%)，避免砂粒磨損后續泵體、堵塞管道;

初沉分離：經沉砂的污水進入平流式或輻流式初沉池，利用重力沉降去除懸浮有機物(如糞便殘渣、細小纖維)，懸浮固體(SS)去除率達 40%-60%，COD 去除率約 20%-30%，上清液進入核心處理階段，底部污泥排入污泥濃縮池。

2. 核心處理階段：降解有機物 + 脫氮除磷(關鍵環節)

城鎮污水需重點控制氮(NH₃-N、TN)、磷(TP)排放(避免河流、湖泊富營養化)，核心工藝以 “活性污泥法” 為主，主流技術為 AAO 工藝、氧化溝工藝，實現 “有機物降解 + 脫氮除磷” 同步進行：

AAO 工藝(厭氧 - 缺氧 - 好氧工藝)：

厭氧段：污水與回流污泥混合，厭氧菌分解部分有機物，同時釋放磷(聚磷菌將體內聚磷分解為可溶性磷)，為后續除磷做準備;

缺氧段：通入少量污水(不曝氣)，反硝化菌利用污水中的有機物作為碳源，將好氧段產生的硝態氮(NO₃⁻-N)還原為氮氣(N₂)，TN 去除率達 70%-80%;

好氧段：通過鼓風曝氣(采用微孔曝氣器，氧利用率達 25%-35%)，好氧菌將有機物(COD、BOD)分解為 CO₂和 H₂O(COD 去除率達 85%-95%、BOD 去除率達 90%-98%)，同時聚磷菌過量吸收磷(TP 去除率達 80%-90%)，硝化菌將氨氮轉化為硝態氮;

氧化溝工藝(適用于中小型城鎮，如 5 萬 m³/d 以下)：

采用環形溝渠式反應器，通過轉刷或倒傘式曝氣機實現 “曝氣 - 推流” 一體化，污水在溝渠內循環流動(水力停留時間 15-30h)，兼具好氧、缺氧環境，無需單獨分池即可實現脫氮除磷，運行管理簡單(減少設備切換)，抗沖擊能力強(適應雨季污水量驟增);

污泥回流與剩余污泥排放：好氧段混合液部分回流至缺氧段(回流比 100%-200%)，維持反硝化菌濃度;剩余污泥(含過量聚磷菌)排入污泥處理系統，避免活性污泥膨脹。

3. 深度處理階段：確保達標排放與尾水回用

城鎮污水需滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級 A 標準(核心指標：COD≤50mg/L、BOD≤10mg/L、NH₃-N≤5mg/L、TP≤0.5mg/L、SS≤10mg/L)，此階段聚焦 “精細凈化” 與 “尾水資源化”：

深度過濾：二沉池上清液進入濾布濾池或 V 型濾池，通過石英砂、無煙煤雙層濾料，去除殘留的細小懸浮物(SS)、膠體顆粒，SS 去除率達 80% 以上;

深度除磷(強化措施)：針對 TP 達標要求，在過濾前投加聚合氯化鋁(PAC)或硫酸亞鐵，生成磷酸鋁、磷酸鐵沉淀，與懸浮物一同被濾料截留，確保 TP≤0.5mg/L;

消毒處理：采用紫外線消毒(無化學殘留)或次氯酸鈉消毒(成本低)，殺滅水中大腸桿菌(≤3 個 / L)、病原體，避免尾水排放后污染水體;

尾水回用(可選)：達標尾水經反滲透或超濾處理后，可作為市政用水(如道路沖洗、公園綠化灌溉)、工業冷卻用水，水資源回收率達 70%-80%(契合海綿城市建設需求)。

二、城鎮污水處理設備核心優勢

1. 規模化處理能力強，適配城鎮大流量需求

設備采用 “模塊化集群設計”，可通過并聯多組反應器(如多系列 AAO 池、多溝渠氧化溝)提升處理規模，單廠日處理量可達 50 萬 m³ 以上(適配大城市需求)，小至 1 萬 m³/d(適配縣城、鄉鎮);

核心設備(如曝氣風機、刮泥機)采用大功率、高穩定性型號(如離心式曝氣風機，風量可達 10000m³/h 以上)，持續運行壽命超 8000 小時 / 年，滿足城鎮污水 24 小時不間斷處理需求。

2. 脫氮除磷效率高，契合環保硬指標

主流 AAO 工藝可實現 “COD、BOD、NH₃-N、TP” 同步去除，核心指標均能穩定達到 GB18918-2002 一級 A 標準，避免尾水排入河流、湖泊導致藍藻爆發;

針對低碳源城鎮污水(如北方冬季生活污水碳源不足)，設備可配套 “碳源投加系統”(如投加乙酸鈉)，確保反硝化效率，TN 去除率穩定在 75% 以上。

3. 抗沖擊能力突出，適應城鎮水質水量波動

配備 “應急調節池”(有效容積為日處理量的 10%-20%)，可緩沖雨季雨水匯入導致的水量驟增(如短時水量超設計值 1.2 倍)，或工業廢水混入導致的水質波動(如 COD 短期升至 800mg/L);

氧化溝、CAST(循環式活性污泥法)等工藝通過 “水力停留時間長、污泥齡長”(污泥齡 15-25 天)，減少水質波動對微生物菌群的影響，避免系統崩潰。

4. 運行成本低，適配市政長期運維

能耗低：采用節能曝氣風機(比傳統羅茨風機節能 20%-30%)、變頻水泵(根據水量自動調節轉速)，處理 1 噸污水能耗約 0.25-0.5 度(低于工業污水處理設備);

藥耗少：核心處理依賴生物代謝，僅深度除磷、消毒階段投加少量藥劑(如 PAC 投加量 20-50mg/L)，藥劑成本約 0.1-0.3 元 / 噸水;

運維簡便：單廠僅需 3-5 名運維人員(按 5 萬 m³/d 規模)，通過自動化系統實現曝氣、回流、排泥的自動控制，減少人工成本。

5. 智能化程度高，滿足市政監管要求

全流程監控：配備 PLC 控制系統 + 在線監測儀(實時監測 COD、NH₃-N、TP、SS、DO 等指標)，數據可實時上傳至當地環保部門 “智慧環保平臺”，符合市政項目監管要求;

故障預警：系統可自動監測設備運行狀態(如曝氣風機壓力、水泵電流)，出現異常時觸發聲光報警(如曝氣不足時提示清洗曝氣器)，減少故障停機時間(年停機率≤5%)。

6. 資源循環性好，契合城鎮綠色發展

污泥資源化：剩余污泥經濃縮(含水率 98%→95%)、脫水(板框壓濾機，含水率 80% 以下)、好氧發酵后，可制成園林綠化有機肥(符合《城鎮污水處理廠污泥處置 園林綠化用泥質》GB/T 23486-2021)，避免污泥填埋占用土地;

尾水回用：深度處理后的尾水可用于市政綠化(如城市公園灌溉)、道路沖洗(如市政道路灑水)，部分地區可用于河道生態補水(如南方城鎮內河景觀用水)，年節水可達千萬噸級，緩解城鎮水資源壓力。

7. 環境兼容性強，適配城鎮居住場景

除臭處理：預處理、污泥處理單元配套生物濾池除臭系統(采用活性炭 + 微生物填料)，去除硫化氫(H₂S)、氨氣(NH₃)等異味氣體(除臭效率≥90%)，避免污水處理廠對周邊居民區造成嗅覺干擾;

噪聲控制：核心設備(如曝氣風機、脫水機)采用隔音罩、減振基礎，廠界噪聲符合《工業企業廠界環境噪聲排放標準》(GB12348-2008)2 類標準(晝間≤60dB、夜間≤50dB)，適配城鎮近郊或城區周邊選址需求。

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城鎮污水處理設備工作原理及核心優勢就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設備、除氧器，加藥裝置、定壓補水裝置，反滲透設備、污水處理設備等，歡迎關注北京中天恒遠官方網站。我們將持續更新專業的技術文章，希望對您有所幫助。