環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析

趙東旭

摘要：曝氣設(shè)備能夠達到污水富氧的功效，在環(huán)境工程水處理中具有十分廣泛的運用。本文分析了曝氣設(shè)備的工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢，并簡單介紹了當前較為常見的潛水射流曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備及鼓風曝氣設(shè)備。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；水處理；曝氣設(shè)備

隨著社會主義現(xiàn)代化進程的不斷推進，我國的工業(yè)化水平穩(wěn)步提高。與此同時，嚴峻的水資源短缺及水污染處理問題沉重地擺在了人們面前。近年來，我國對水污染問題的重視程度不斷提高，在環(huán)境工程水處理技術(shù)、專業(yè)人員等方面的投入不斷加大，總體上取得了較為理想的發(fā)展創(chuàng)新效果。曝氣設(shè)備能夠為分解污水中有毒有害污染物的微生物補充必需的氧氣，從而有效提升污水的處理效率，因而在目前的環(huán)境工程水處理中具有很大的應(yīng)用價值，占據(jù)著獨一無二的地位。研究、分析曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

一、環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢

（一）環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的工作原理

曝氣設(shè)備的類型較為豐富，在結(jié)構(gòu)組成、具體運作、曝氣效果、適用污水類型等方面均存在一定的差異，但整體的工作原理一致，即通過各個部件的協(xié)調(diào)運作，實現(xiàn)大氣氣體向污水中的轉(zhuǎn)移，從而增加污水中的溶氧量，促進微生物吸附、降解污染物的活性，進而提升污水的處理效率。大氣氣體向污水中的轉(zhuǎn)移實質(zhì)上就是污水這一液體吸收劑對于大氣的吸收過程。因此，對于曝氣設(shè)備整體的工作原理可從氣體吸收的角度進行微觀化的分析。雙膜理論（two-film theory）是氣液界面?zhèn)髻|(zhì)過程的經(jīng)典理論，因此，氣體轉(zhuǎn)移的工作原理可運用雙膜原理進行分析和描述：大氣中的氧氣分子在曝氣設(shè)備動力系統(tǒng)的作用下到達穩(wěn)定的氣體滯流層（氣膜），后以分子擴散的方式通過氣膜到達氣液兩相界面，通過相界面溶入穩(wěn)定的液體滯流層（液膜），再從液相界面以分子擴散方式通過液膜進入液相主體。

（二）環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢

曝氣設(shè)備在當前的污水處理中占據(jù)著十分重要的地位，這是因為該設(shè)備在污水處理技術(shù)中具備諸多優(yōu)勢。首先，曝氣設(shè)備通過使大氣與污水充分接觸，提升了污水的溶氧量及污水處理效率，實現(xiàn)了對大氣資源的充分利用，降低了富氧步驟的成本，同時避免了二次污染物的產(chǎn)生，促進了污水處理技術(shù)的綠色化、環(huán)保化發(fā)展。其次，曝氣設(shè)備的操作較為簡單，能夠大大節(jié)省人力成本，為提升污水處理效果提供了很大的便利。第三，曝氣設(shè)備的富氧效果較為理想，大大促進了微生物分解污染物的活性及污水處理效率。第四，當前，針對曝氣設(shè)備領(lǐng)域的研究較多，如對于微納米氣泡曝氣、微孔曝氣增氧機等以提升富氧功效為目的的技術(shù)研究。在科研理論的指導(dǎo)下，曝氣設(shè)備的富氧功用顯著提高。此外，曝氣設(shè)備與多種水處理技術(shù)的結(jié)合空間較大，如與膜生物反應(yīng)器結(jié)合組成膜曝氣生物膜反應(yīng)器、與生物濾池組合形成新型曝氣生物濾池等，具有十分廣闊的應(yīng)用空間。

二、曝氣設(shè)備的類型

（一）潛水射流曝氣設(shè)備

潛水射流曝氣設(shè)備是環(huán)境工程水處理中比較重要的一種基本類型，其工作原理在于將污水流通過噴嘴座傳送到混氣室，同時通過進氣管將空氣引入混氣室當中，實現(xiàn)污水與空氣的混合及接觸，完成接觸過程的空氣通過擴散管排出。由于該設(shè)備具有較為理想的處理深度，因此在面積不大，但較深的污水處理中具有顯著的優(yōu)勢。此外，該設(shè)備還擁有充氧動力效率較高的特點。

（二）表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用十分廣泛，其運行原理在于通過動力系統(tǒng)帶動軸流式葉輪在污水中高速運轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)通過導(dǎo)管的導(dǎo)水板將污水向四周噴射，實現(xiàn)污水與大氣的接觸，進而完成曝氣過程。在表面曝氣設(shè)備運行的過程中，由于污水被分散成無數(shù)的細小噴水柱，且被循環(huán)多次地噴向大氣中，因此大大增大了污水與大氣的接觸面積及接觸頻率，從而直接有效地增加了污水的溶氧量。相比其他曝氣設(shè)備，該類設(shè)備的優(yōu)勢在于能耗成本較低、操作較為便捷、整體的設(shè)備布置相較簡單，實用性較強。但該設(shè)備也存在相應(yīng)的弊端，如為保證充分的曝氣效果，需要設(shè)置大量的曝氣頭；在處理固態(tài)污染物較多的污水時，輸水導(dǎo)管容易堵塞等。

（三）鼓風曝氣設(shè)備

鼓風曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用亦較為常見。該設(shè)備通過將大氣鼓入污水中，實現(xiàn)大氣與污水的充分混合及接觸，從而實現(xiàn)污水中溶氧量的增加。其優(yōu)勢在于，可通過調(diào)整、控制相關(guān)參數(shù)，隨時調(diào)節(jié)風量的大小及壓力，保證鼓風的力度與污水處理的實況相匹配，從而達到理想的富氧效果。就弊端而言，在借助鼓風曝氣設(shè)備進行富氧操作時，需較好地把控設(shè)備安裝的位置，否則會使富氧效果大打折扣。

三、結(jié)語

曝氣設(shè)備可通過提高污水中的溶氧量，促進微生物的分解活性和效率，提升污水處理效率，因而在環(huán)境工程污水處理中具有十分廣泛的應(yīng)用。潛水射流曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備、鼓氣曝氣設(shè)備是當前常用的三種曝氣設(shè)備，隨著研究的不斷進步和深入，更多改進類型的曝氣設(shè)備將問世。鑒于各種類型的曝氣設(shè)備各有優(yōu)勢和弊端，環(huán)境工程水處理工作者應(yīng)在充分考慮污水處理實際的情況下，妥善選擇曝氣設(shè)備，實現(xiàn)在將人力、物力成本控制在最低的情況下，取得最佳的污水處理效果。

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