探討曝氣設備在環(huán)境工程水處理中的應用

陳志明

摘要：在當下環(huán)境污染問題不斷惡化的新形勢下，水污染問題也變得越來越嚴峻，并且已經(jīng)受到了越來越多人的關注。目前，環(huán)境工程中的水處理技術已經(jīng)被廣泛應用于水污染的處理之中，而且已經(jīng)取得了一定的成果。水處理主要是通過培養(yǎng)水下微生物來達到處理污水中污染物的目的，而曝氣設備的出現(xiàn)可以使污水處理效果得到顯著的提升。因此，曝氣設備的使用已經(jīng)成為環(huán)境工程污水處理中廣泛關注的一個焦點。為此，本文對環(huán)境工程水處理中曝氣設備的應用進行了探討，旨在期望改善我國的水污染處理效果。

關鍵詞：環(huán)境工程;水處理;曝氣設備;應用;

1環(huán)境工程水處理中曝氣設備的基本原理

傳統(tǒng)的水處理方式就是通過在污水層內部對好氧微生物群進行培養(yǎng)，并利用好氧微生物群來分解污水中的污染物，以使水質得到凈化。而好氧微生物群的活動與生存都離不開氧氣，而曝氣設備可以使這一問題得到有效的解決。曝氣設備主要是通過將大量的空氣充入污水環(huán)境之中，接著再不斷地攪拌水體，以使水體下方能夠充分融入空氣，保證水體中擁有充足且均勻分布的氧氣，為污水中微生物群的活動與生存提供足夠的氣力支撐，從而使污水的處理效果實現(xiàn)顯著的提升。

2環(huán)境工程水處理過程中曝氣設備的有關系數(shù)設定辦法

2.1借助Matlab系統(tǒng)來設定曝氣設備的處理系數(shù)

在處理污水的過程中，水體充氧作業(yè)主要是利用曝氣設備來完成，在正式處理污水之前，必須對水體的充氧情況實施模擬實驗，以便更好的對曝氣設備的各項處理系數(shù)加以確定。現(xiàn)階段可以借助Matlab系統(tǒng)來設定曝氣設備的處理系數(shù)，此系統(tǒng)主要是通過對各種處理系數(shù)環(huán)境下的曝氣處理效果進行模擬，并以此為依據(jù)來對最終的曝氣處理系數(shù)進行設定，之后再從中挑選出最佳的曝氣處理方式，利用這一辦法可以更好地設定曝氣設備的處理系數(shù)，并且只需投入較少的資金即可，這種設定曝氣設備處理系數(shù)的辦法具有較好的經(jīng)濟性，且切實可行。

2.2借助Excel來設定曝氣設備的處理系數(shù)

設定環(huán)境工程中水處理曝氣設備有關系數(shù)的另一種辦法就是Excel，其也是一種比較常見的設定曝氣設備處理系數(shù)的辦法。借助Excel來對曝氣設備的有關處理系數(shù)進行設定，可以獲得較為直觀的效果，由于Excel主要是根據(jù)有關數(shù)據(jù)圖表來設定環(huán)境工程水處理中曝氣設備的有關系數(shù)，因此，可以更加直觀地掌握環(huán)境工程水處理中曝氣設備的有關系數(shù)。然而，在借助Excel來對環(huán)境工程中曝氣設備有關系數(shù)進行設定時，也存在著一定的缺陷，但是，通過分析國內環(huán)境工程水處理中曝氣設備有關系數(shù)設定案例，不難發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)都是采取Excel設定辦法。這主要是因為Excel這種曝氣設備處理系數(shù)設定辦法較為簡單，操作也比較簡單，而且可以獲得更為直觀的效果，同時其也更加容易掌握。

3確定曝氣設備性能效果

環(huán)境工程水處理中使用的曝氣設備有關系數(shù)的設定可以借助有關的計算機技術來實現(xiàn)，而要確定環(huán)境工程水處理中曝氣設備的性能，則必須利用特定的公式來對曝氣設備的性能進行測定。借助特定公式可以實現(xiàn)對環(huán)境工程水處理中所使用到的曝氣設備的性能的科學測定，因為那些公式都是諸多科學家經(jīng)過反復多次實驗而獲得的。

4曝氣設備的分類

4.1鼓風曝氣設備

鼓風曝氣設備中發(fā)揮重要作用的工具就是曝氣風機，其具備一定的壓力與風量，鼓風曝氣設備主要是通過擴散曝氣器，再與傳輸管道相連，以此來把空氣強制融入所需處理的污水之中，這一設備可以讓污水充分接觸到空氣。鼓風曝氣設備系統(tǒng)主要包括鼓風機、曝氣裝置和連貫的管道，而鼓風機可以借助連貫的管道把空氣傳輸至曝氣裝置，而曝氣裝置是設置在生化池底部的，經(jīng)過曝氣裝置處理后的空氣會產(chǎn)生各種尺寸的氣泡，氣泡在流動和上升的過程中，會因氧向混合液的轉移作用而破裂于液面位置。

4.2表面曝氣設備

表面曝氣設備主要是借助馬達來促使軸流式葉輪轉動，并由導管經(jīng)導水板把污水噴射于四周，在噴射污水的過程中，會產(chǎn)生一片細薄的水幕，在接觸到空氣之后就會產(chǎn)生水滴，水滴在落下與液面撞擊的過程中，會形成巨大的亂流和大量的氣泡，這樣便可以達到增加水中含氧量的目的。較之鼓風曝氣設備，表面曝氣設備更具優(yōu)勢，使用表面曝氣設備無需鋪設曝氣頭及布氣管道，也無需建造鼓風機房，而且表面曝氣設備的設施均較為集中且簡便，使用表面曝氣設備可以大大地減少資金投入，具有較好的經(jīng)濟性。

4.3潛水射流曝氣設備

在使用潛水射流曝氣設備的過程中，水流會從與泵出口相連的噴嘴座流過，并迅速地傳輸至混氣室中，進氣導管在把空氣引入混氣室后，會使其充分融合水流，最后再將水流與空氣從擴散管排出。潛水射流曝氣設備中一個非常重要的部分就是深水自吸式潛水射流曝氣機，其元器件主要有：進氣管、擴散管、消音器以及WQ型潛水排污泵，當噴嘴座中流經(jīng)由潛水電泵形成的水流時，水流速度會出現(xiàn)改變，產(chǎn)生高速水流，而且會有負壓產(chǎn)生于噴嘴座四周，以促使空氣流入進氣管，水流會與空氣融合產(chǎn)生液氣混合流，最后以較快的速度噴射而出，同時會有大量的氣泡摻雜于其中，最后在深度較高及面積較大的水域中渦旋攪拌，達到曝氣的效果。

5環(huán)境工程水處理中曝氣設備的使用分析

每種曝氣設備都具有其自身獨特的特性，每種曝氣設備的應用范圍及用途也是存在一定的差別的，所以，必須依據(jù)企業(yè)的實際經(jīng)濟狀況及具體需求來對曝氣設備加以選用。曝氣設備主要包括以下幾個技術性能指標：一是充氧能力（EL）;二是氧轉移效率（EA）;三是動力效率（EP）。

曝氣設備主要包括兩個技術指標，即規(guī)格和效能，其中效能是體現(xiàn)曝氣設備是否優(yōu)質的一個重要指標，倘若用戶選用的曝氣設備擁有較好的效能，則不僅可以大大地減少成本投入，而且也便于應用。而規(guī)格是體現(xiàn)設備規(guī)格特征一個指標，針對用戶而言，其不存在優(yōu)劣之分，只是是否合適的問題。但因為人們對這兩個指標缺乏足夠的了解，所以，往往無法做出正確的決定。假設國內每年需排放3527.20千萬m的城市污水，每年總共需處理816.00千萬m污水，以每年360天進行計算，平均每小時的污水流量是8.44×10m，如果采取活性污泥法對所有污水進行處理，則充氧量達2400g/m，則全國充氧能力必須達到2.27×10g/h，平均年充氧能力必須達到196.00千萬kg/年，而現(xiàn)有的曝氣設備的最高動力效率為6000g/KW·h，最低動力效率為2000g/KW·h，現(xiàn)選擇動力效率為2000g/KW·h和5000g/KW·h兩種曝氣設備。

6結語

曝氣設備是當下環(huán)境工程水處理中必不可少一項設備，唯有全面地掌握曝氣設備的相關參數(shù)設定與性能，不斷地提高曝氣技術，才能有效地提升環(huán)境工程水處理的效率及效果，從而全面提升我國水資源的利用效率。在日后的經(jīng)濟建設過程中，環(huán)境工程水處理中曝氣設備的應用仍是一個值得我們不斷探索與研究的重要課題。

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