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水工艺设备基础笔记

一、水工艺设备概述

（一）水工艺设备的定义与分类

1.按功能用途分类

（1）取水设备：其核心功能在于从各类水源（地表水如江河湖

库、地下水如井水泉眼）高效且可靠地获取原水，确保水量充足、水

质适宜后续处理。例如，大型江河岸边式取水构筑物，凭借坚固取水

头部与合理进水管布局，抵御水流冲击与杂物侵扰，日取水能力可达

数万立方米，有力支撑城市供水系统源头稳定；偏远地区小型地下水

井，以深井泵精准抽取地下水，满足分散村落基本用水需求，为农村

饮水安全筑牢首道防线。

（2）输水设备：主要承担将原水或处理后成品水安全、经济地

输送至指定地点（城市供水网络各节点、工业企业用水车间等）重任。

像长距离输水管道工程，采用高强度钢管并优化防腐保温措施，以精

准水力计算确定管径流速，搭配大功率水泵机组，构建起城市间跨区

域调水动脉，年输水量达数亿吨，保障水资源区域均衡调配；园区内

部输水系统则多选用PE管，依地形灵活布局，借可靠连接技术与智

能压力调控设备，精准满足各企业生产用水压力流量要求，降低输水

能耗与漏损风险。

（3）水质净化设备：针对不同水源水质问题（水中杂质、微生

物、溶解性污染物等），运用物理、化学、生物处理技术深度净化水

质，使其达生活饮用水卫生标准或工业生产用水水质规范。如大型城

市污水处理厂混凝沉淀设备，借精准投加高效混凝剂与先进反应沉淀

工艺，大幅削减水中悬浮物胶体，为后续深度处理奠基；高端工业纯

水制备系统中的反渗透与离子交换设备组合，经多道精细工序脱盐除

杂，出水电阻率超18MΩ·cm，满足电子芯片制造超纯水严苛需求，

确保产品质量与生产工艺稳定。

（4）污泥处理设备：专注于妥善处理水净化过程产生的污泥，

实现污泥减量化、稳定化、无害化与资源化目标，防范二次污染并回

收资源。例如，城市污水处理厂污泥脱水车间的板框压滤机，高压工

况下高效挤压污泥，泥饼含水率降至60%以下，大幅缩减污泥体积，

便于后续运输处置；大型工业废水处理厂的污泥焚烧系统，融合先进

燃烧技术与尾气净化工艺，高温焚烧实现污泥彻底无害化，余热回收

供热发电，灰烬制建筑材料，实现污泥从“污染物”到“资源”华丽

转身，推动循环经济发展与环境友好运营。

2.按处理工艺分类

（1）物理处理设备：沉淀设备借重力作用促使水中悬浮颗粒自

然沉降分离，平流式沉淀池以宽阔沉淀区与合理水流设计，处理量大、

沉淀效果优，广泛用于城市供水原水预处理；澄清设备则强化絮凝与

沉淀协同，机械搅拌澄清池通过高速搅拌絮凝、缓慢提升水流沉淀，

高效去除细微杂质，为工业循环水系统水质澄清关键；过滤设备依靠

滤料介质（砂、活性炭、滤膜等）截留、吸附、深层过滤作用净化水

质，砂滤池以多层级配滤料精准过滤，保障饮用水微生物安全，超滤

膜过滤设备以纳米级孔径精准拦截大分子有机物胶体，为制药食品行

业提供高品质用水保障。

（2）化学处理设备：混凝设备依混凝剂水解凝聚原理脱稳水中

胶体杂质，自动化混凝剂投加系统依水质水量智能调控投加量，精确

至毫克每升，大幅提升混凝沉淀效果；消毒设备通过消毒剂化学反应

（氧化、氯化、光催化等）灭活水中致病微生物，紫外线消毒器以特

定波长紫外线高效杀菌，无化学药剂残留，保障泳池水、直饮水微生

物安全性；离子交换设备借离子交换树脂选择性吸附去除或置换水中

特定离子实现水质软化、除盐等功能，大型锅炉补给水处理的离子交

换系统精准去除水中钙镁离子，防锅炉结垢腐蚀，延长设备寿命，确

保热力系统稳定高效运行。

（3）生物处理设备：活性污泥法设备以活性污泥微生物群落为

核心，在曝气池中降解水中有机污染物，氧化沟工艺以独特环形沟渠

构造与交替曝气模式，营造良好微生物生长环境，处理城市污水稳定

达一级A排放标准；生物膜法设备让微生物附着生长于滤料或载体

表面形成生物膜净化水质，生物滤池以多孔滤料为依托，微生物层层

降解污水有机物，处理低浓度生活污水节能高效；厌氧生物处理设备

在无氧环境下促使微生物分解有机物产甲烷实现能源回收与水质净

化，大型沼气池处理农业废弃物与污水，产沼气供能源、沼渣沼液作

农肥，实现农村生态循环农业与污水治理双赢。

（二）水工艺设备在水处理中的重要性

1.保障水质安全：水工艺设备为从源头到终端全方位水质安全保驾

护航。取水设备精心筛选优质水源、严密防范水源污染，为后续处理

奠基；水质净化设备多技术协同，深度去除水中生物、化学、物理污

染