污水處理工藝優缺點分析及應用研究

王玲

摘要：由于工業廢水成分的多樣性，往往需要通過幾種方法組成的處理系統才能達到所需的排放標準。污水處理按采用的方法手段分類，可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法四種。生物法是利用廢水中的微生物的代謝作用分解水中可降解的有機物的一種方法，是當今世界最普遍的一種水處理方法。

關鍵詞：污水處理；曝氣器；生物法；優缺點；應用

污水處理 （sewage treatment，wastewater treatment）：為使污水達到排水某一水體或再次使用的水質要求，并對其進行凈化的過程?，F代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。曝氣器的型式多樣，種類繁多。生物法是指微生物在污水中對有機物進行氧化，分解的新陳代謝過程。活性污泥，生物濾池，生物轉盤，氧化塘，厭氣消化等。本文針對石化廠污水的特點，介紹常見曝氣器在石化廠污水處理中的應用，分析優缺點和應用范圍。

1污水處理工藝應用

1.1 概述

生物處理法根據參與作用的微生物的需氧情況，可分為好氧法和厭氧法兩大類。一般情況，好氧法比較適用于較低濃度污水，如石化廠污水，而厭氧法較適用于處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法是水體自凈的人工強化方法，是一種依靠活性污泥工作主體來去除污水中有機物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必須在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長量成正相關性。為保證有充足的供氧，必須依靠一種設備來完成，例如曝氣器。

1.2 曝氣原理。曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，或者將水中不需要的氣體和揮發性物質放逐到空氣中。 曝氣設備正是基于這種目的而在污水處理中被廣泛采用的。

1.3 曝氣類型與曝氣器的功能。曝氣類型大體分為兩類，一類是鼓風曝氣，一類是機械曝氣。鼓風曝氣是采用曝氣器（擴散板或擴散管）在水中引入氣泡的曝氣方式。一般石化廠的污水處理多采用這種方式。所有的曝氣設備，都應該滿足下列三種功能：第一產生并維持有效的氣水接觸，并且在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度；第二在曝氣區內產生足夠的混合作用和水的循環流動；第三維持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態。

2 鼓風曝氣設備

鼓風曝氣系統由鼓風機、曝氣器和一系列連通的管線組成。鼓風機將空氣通過一系列管道輸送到安裝在池底部的曝氣器，通過曝氣器，使空氣形成不同尺寸的氣泡。氣泡在曝氣器出口形成，尺寸則取決于曝氣器的形式，氣泡經過上升和隨水循環流動，最后在液面處破裂，這一過程產生氧向污水中轉移的作用。鼓風系統的曝氣器主要分為微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類型。

2.1 微氣泡曝氣器

微氣泡曝氣器也稱微孔曝氣器，按照安裝的型式，可分為提升式微孔曝氣器及固定式微孔曝氣器。提升式微孔曝氣器主要由微孔曝氣管、活動搖臂、提升機等三部分組成。其工作原理是：空氣從微氣泡曝氣管后蓋的通氣孔進入曝氣管，曝氣管的管壁上密布者許多細小的孔隙，管內空氣在壓力差的作用下，從管壁的孔隙中擴散出來，在污水形成許許多多微小的氣泡，并造成水的紊流，從而達到了將空氣中的氧溶入水中的目的。微孔曝氣管的形式有很多，目前較為常用的有兩種：一種是普通曝氣管，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等摻以適當的如酚醛樹脂一類的粘劑，在高溫下燒結成為擴散板、擴散管和擴散罩的形式。這種管壁在燒結過程中產生許多極微小的孔隙，它的主要特點是能產生微小的氣泡，氣泡直徑約 0.1 ～0.2mm 氣、液接觸面積大，氧利用率高，一般可達到20～25%；其缺點是氣壓損失較大，易堵塞，送入的空氣需經過濾處理，易損壞，一旦損壞，氧利用率就開始快速下降。另一種是管式膜片微孔曝氣管。這種曝氣管的安裝方式與前一種基本一樣，但其自身的結構卻有很大的區別，它是由一個用 ABS 或 UPVC 制成的管子作為布氣管，管壁上開有通風孔，布氣管外周覆蓋著合成橡膠制成的膜片，膜片被金屬卡子固定在管子上。在合成橡膠膜片上用激光等方法打出均勻分布的孔眼。曝氣時，空氣通過管壁上的通氣孔進入膜片與管壁之間，在壓縮空氣的作用下，使膜片微微鼓起，孔眼張開，達到布氣擴散的目的。停止供氣，氣壓消失后，膜片本身在彈性作用下使孔眼自動閉合，由于水壓的作用，膜片壓實在管壁上。因此，污水不會倒流而堵塞孔眼。

2.2 動態曝氣器

動態曝氣器是一種新型的曝氣器，屬固定安裝式的微氣泡曝氣器，它由圓罩、旋混筒、旋混圈、套接頭抱箍和配氣管組成。動態曝氣器采用了“大孔排氣泡布氣”技術，將引入曝氣器內的空氣分別進行正旋和反旋導流， 由兩個不同方向旋流作用下，在套筒旋混筒內形成一個瞬間連續局部反應的氣液強化旋混區。由旋混旋流作用所產生的大量氣泡，再經圓罩阻擋擴散作用之后，均勻密布的向上產生氣泡?？偟膩碚f，動態曝氣器是由大孔雙向旋混，套筒強化旋混和圓罩阻擋擴散等各種結構作用，使氣相在液相中碰撞、剪切和分割，從而形成混合性擴散。由于動態曝氣器采用了大孔排氣，即使停風停壓后，污水倒流進曝氣器和配氣管中，也不會造成排氣孔堵塞，從而從根本上解決了曝氣器堵塞的問題，可長期保持氧利用率不發生變化。但由于產生氣泡的直徑較大，氧利用率相微孔曝氣器要低，一般在15～19%之間。與動態曝氣器的結構和性能類似的還有旋混曝氣器。

2.3 搖臂微孔曝氣器與動態曝氣器的對比

除上面所講的氣泡直徑、氧利用率、是否易堵塞等不同之處外，兩者在安裝方式上也不同：搖臂微孔曝氣器為可活動式安裝，當曝氣器需要更換或檢修時，可用提升機將曝氣器從水中拉出來，在池面進行施工檢修，不影響同池其他曝氣器的工作，不需要停池凈水，檢修成本低，工作量少。動態曝氣器為固定式安裝，一經安裝完成后，便不可以移動，如果某間曝氣池需要檢修，就必須停止該池的運行，并且將池內的污水和淤泥等雜物清除后，方可施工。檢修成本較高。

3 結束語

曝氣器的種類非常多，經過不斷的更新和發展，其結構和性能更是有著日新月異的變化。本文介紹的只是其中極少的幾種，所作的論述也只是根據本地區的有限幾家污水處理場的情況而作。

參考文獻

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