試析城市污水處理廠曝氣節能方法及技術

薛敏

（蘇州市相城水務發展有限公司江蘇蘇州215131）

試析城市污水處理廠曝氣節能方法及技術

薛敏

（蘇州市相城水務發展有限公司江蘇蘇州215131）

我國社會目前的發展越來越趨近于現代化，此過程中，現有能源已經無法滿足人們日益增長的需求，可持續與綠色發展已經變成社會發展中的重點方向。污水處理廠屬于城市建設中的主要設施，其正常運行會消耗掉大量的能源，所以，眾多行業都開始對城市污水處理這項工作加強了重視。文章簡單介紹了城市污水處理廠應用的曝氣節能技術以及方法，希望城市污水處理廠能夠將此當作參考。

城市污水處理廠；曝氣節能方法；技術

雖然具有遼闊的土地以及大量的水資源，可因為我國人口數非常的多，因此，平均每人能夠劃分到的水量只有2350m3左右，同時還存在著地區以及時空水資源不能均勻分配的問題，進而致使我國出現嚴重的水資源短缺現象。現在我國在關注工業發展的過程中加快了城建的腳步，致使水體被嚴重污染。再加上社會發展對水資源的過度開采，水資源危機已經向我們敲響了警鐘。所以，當務之急我們必須加強城市污水處理廠的建設力度，并合理的對曝氣技能技術加以應用。對此，筆者在下文進行了相應探究。

1　曝氣節能技術的應用原理

曝氣充氧是傳質過程，氧氣屬于難溶于水的一種氣體，因為氣相向液相轉化時，會受到液膜的阻力。液膜內傳遞氧氣的方程式是通過整理為此式中t代表曝氣時間，KLa代表測試條件下曝氣器中氧的總轉移系數，c代表相對于時間t的溶氧濃度，cs代表飽和溶解度度。實際試驗中，為了使曝氣試驗能夠順利進行，應該在其中適當加入相應的化學藥劑，一般會加入Na2SO4，Na2SO4能夠與水中的氧發生反應，進而消除掉水中含有的氧氣，此過程的化學表達式是：SNa2SO3+O2=2NaSO4。

2　城市污水處理廠所應用曝氣技術

目前污水處理廠中一般都應用鼓風曝氣系統來實施曝氣，而鼓風曝氣系統是由鼓風機、曝氣器、曝氣管線組成。鼓風曝氣系統主要的工作原理就是應用曝氣管道把空氣運送到曝氣器中，這樣空氣在曝氣器中就會形成不同尺寸的氣泡。通常氣泡大小取決于空氣擴散這種裝置，氣泡上升時會混合到水中，最后在液面上破裂，進而順利完成氧氣轉移到污水這個過程[1]。鼓風曝氣這種系統根據氣泡大小具體會分成微氣泡、中氣泡、大氣泡三種曝氣器。大氣泡曝氣系統就是應用大孔或是夏峰來釋放大量氣泡；微氣泡曝氣器主要通過膜片釋放壓縮以及多孔材料形成一些微氣泡，它具有的特點就是影響微生物生長、不需要過多空氣量、效率非常高，可是一定要定期更換與清洗。大氣泡曝氣器相比于微氣泡曝氣器，清水氧以及工藝用水的轉移系數具有更高的比率，其具體應該安裝在曝氣區的底部位置，不容易發生堵塞以及結垢現象，大氣泡會在水中快速上升，氣體與水間的接觸面非常小，所以實際氧轉移系數非常低。

3　影響曝氣器充氧的因素

3.1曝氣量會影響曝氣器充氧

通常情況下，氧氣會按照“氣液界面間存在氣膜與液膜，以及其外側存在氣相和液相兩種主題”這種雙膜理論在水中進行傳遞。液相主體一般是氣體分子在分子擴散的作用下，通過氣膜與液膜進行傳遞。為了能夠使此推動力大大增加可以應用增加通氣量的方法實現，主要原理就是增加液相主體的實際紊流狀態，快速更新氣液界面，與此同時，縮短氣液的實際接觸時間，使氣泡直徑變大，進而有效的減小氣液接觸面[2]。

3.2溫度會影響曝氣器充氧

隨著水溫的改變，水的物理性質也會發生變化，從而影響氧氣在水中的溶解值與氧傳質速率。當水溫上升時，由于水的粘度非常小，會使分子會快速擴散，液膜厚度會變小，氧傳質速率會增大；當水溫降低時，氧傳質的速率也會隨之降低。由此可知，飽和溶解氧以及氧傳質速率與溫度間具有負相關的關系，可水溫不論高低，都會影響氧傳質速率，這兩者都具有一個較為合適的溫度區，可以使氧傳質速率達到最佳狀態。

3.3使用年限以及材質會影響曝氣充氧

微孔曝氣屬于效率非常高的曝氣方式，可是因為在材質方面存在容易堵塞、破裂和破碎的特點，因此，必須制定一定保護方案，確保微孔曝氣器能夠高效充氧，并且正常運行。在曝氣器使用時間逐漸增加的過程中，曝氣器便會發生破碎、堵塞以及破裂等眾多問題，致使實際氧轉移系數逐漸變小。所以怎樣在保證曝氣器正常運行過程，活動最佳的經濟效益，應該是我們需要重點討論的一個課題[3]。通常情況下，曝氣孔的實際堵塞以及結垢程度與工藝條件、水質密度以及曝氣器的型號有關，所以，我們必須嚴格控制水質密度、曝氣器型號以及工藝條件，一保證曝氣器可以正常充氧。

4　結語

總而言之，污水處理廠在城市建設過程中屬于必不可少的一個基礎設施，其在運行過程中，會消耗掉大量的能源，怎樣才能夠將其能源消耗控制在最小范圍之內，是現在以及未來都應該重點關注與探究的一個課題。而合理的、科學的應用爆破技術就能夠有效將此問題解決，所以，各相關部門一定要在這方面多投入精力，認真、細心、深入的對其進行研究，以使污水處理廠可以在低能耗的狀態下運行。

[1]曹仲宏,王秀朵.某城市污水處理廠污泥處理處置方案的選擇[J].中國給水排水,2013,29(2):13-15.

[2]歐陽云,席勁瑛,王智超,等.城市污水處理廠污泥對水中硫化物的吸附特性[J].中國環境科學,2014(4):930-934.

[3]張麗麗,李花粉,蘇德純,等.我國城市污水處理廠污泥中重金屬分布特征及變化規律[J].環境科學研究,2013,26(3):313-319.