污水处理模拟实验装置：技术解析与选型指南

一、核心功能与技术定位

污水处理模拟实验装置是用于模拟工业或生活污水处理过程的微型化实验平台，其核心功能包括：

工艺验证与优化：通过模拟实际工程中的水解酸化、硝化反硝化、污泥沉淀等过程，验证不同工艺参数（如停留时间、溶解氧浓度、污泥回流比）对处理效果的影响，为实际工程提供数据支持。

动态实验研究：研究进水水质波动、温度变化等动态条件下系统的抗冲击负荷能力，例如通过调节进水COD浓度（500-3000mg/L）或pH值（6-9），观察出水水质变化。

设备教学与培训：作为环境工程、市政工程等专业的教学工具，帮助学生理解活性污泥法、A²/O工艺等典型处理技术的原理与操作要点。

二、典型装置类型与结构特点

根据处理工艺的不同，实验装置可分为以下类型：

A/O（厌氧-好氧）工艺模拟装置

结构组成：由厌氧池（有机玻璃材质，尺寸400×350×600mm）和好氧池（350×300×600mm）串联组成，配备搅拌装置和曝气系统。 

技术参数：处理水量5-10L/h，污泥负荷0.15-0.25kgBOD₅/(kgMLVSS·d)，污泥龄15-27天。

实验项目：活性污泥培养驯化、硝化液回流比对脱氮率的影响、曝气量与溶解氧浓度的关系研究。

A²/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺模拟装置

结构组成：在A/O工艺基础上增加缺氧池，形成三级处理单元，各池体通过管道连接，配备气体流量计（量程250-2500L/h）和液体流量计（6-60L/h）。 

技术参数：输入电压220V±10%，功率500-1500W，处理能力5-10L/h，出水水质满足BOD₅≤30mg/L、COD≤60mg/L、SS≤16mg/L。 

实验项目：脱氮除磷效果测定、污泥回流比优化、微生物挂膜实验。 

UASB（升流式厌氧污泥床）工艺模拟装置 

结构组成：由污泥床区、污泥悬浮层区、三相分离器和澄清区组成，高径比8-13，配备恒温水浴系统（控温精度±1℃）和沼气流量计。

技术参数：处理水量2-5L/h，上升流速0.5-1.5m/h，容积负荷8-15kgCOD/(m³·d)，出水COD≤300mg/L。

实验项目：颗粒污泥培养、沼气产量测定、有机物降解动力学研究。

综合污水处理模拟装置

结构组成：集成预处理（格栅、调节池）、生化处理（A²/O池）、深度处理（沉淀池、过滤池）和消毒模块，配备UPVC连接管道和阀门，框架带万向轮便于移动。

技术参数：处理水量10L/h，进水BOD₅ 300-600mg/L、COD 1000-3000mg/L，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。

实验项目：全流程水质监测、工艺参数优化、故障诊断与预警模拟。

三、关键配置与性能指标

配置项 典型参数 功能说明

反应器材质 透明有机玻璃/PVC/不锈钢 透明材质便于观察反应过程，不锈钢材质耐腐蚀性强。

搅拌与曝气系统 电机搅拌装置（功率25-750W）、曝气头 提供厌氧/好氧环境，促进微生物与污染物接触。

流量测量与调节 转子流量计（6-60L/h）、气体流量计（250-2500L/h） 精确控制进水与曝气量，确保实验重复性。

水质检测仪器 COD测定仪（量程5-3000mg/L）、溶解氧仪（0-20mg/L） 实时监测进水与出水水质，评估处理效果。

安全保护系统 漏电保护器、电压表、接地保护 确保实验安全，防止电气故障。

四、应用场景与实验内容

教学与科研 

动态实验：通过调节进水流量、COD浓度等参数，研究系统的抗冲击负荷能力。

工艺对比：对比A/O、A²/O、UASB等工艺的处理效率与能耗，确定工艺路线。

工程设计与优化

参数优化：确定污泥回流比（40-百分百）、曝气量（70L/min）等关键参数。

设备选型：根据处理规模选择反应器容积、泵流量等设备参数。

人员培训与技能考核

虚拟仿真：结合仿真实训一体机，实现360°全方位自主漫游，观察水厂运行工况。

角色扮演：模拟操作员、化验员等角色，进行设备启停、水质检测等实操训练。

五、选型建议与市场趋势

选型原则

处理规模：根据实验需求选择处理水量（2-10L/h）的装置。

工艺类型：优先选择与实际工程工艺一致的装置，如A²/O工艺适用于脱氮除磷需求。

自动化程度：选择配备PLC自动控制系统的装置，提高实验效率与数据准确性。

市场趋势

智能化：集成物联网技术，实现远程监控与数据自动采集。

模块化：采用标准化模块设计，便于根据实验需求灵活组合。

环保性：选用可降解材料，减少实验过程中的二次污染。

六、典型产品推荐

郑州今科JK-257型UASB厌氧反应器

配置：透明有机玻璃反应器、恒温水浴系统、沼气流量计、在线pH/ORP监测仪。

优势：高精度控温（±0.5℃），支持颗粒污泥培养与沼气产量测定。