環境工程水處理中對曝氣設備的應用

申雨珂

摘要：隨著時代不斷在發展，工業化也不斷在進步，但是在發展的過程中也帶來了一定的環境問題，我國越來越重視環境污染工作，加大了對環境工程的支持，使得環境工程得到了快速的發展。曝氣設備作為一項環境水處理的新興技術，為微生物群體創造了一個有氧的生存條件，使其更充分體現出的分解污染物的能力，直接影響到我國污水處理的水平，還可以有效的節約資源。

關鍵詞：曝氣設備;環境工程;水處理;應用

中圖分類號：TH712?文獻標識碼：A

引言

隨著我國環境污染的問題越發嚴重，環境治理方法和措施得到大范圍的推廣和應用。水污染是我國目前治理比較困難的污染問題。水污染和人們的日常生活息息相關，影響著人們的生活質量，同時水的流通性給環境治理帶來了一定的難度。水污染逐漸受到社會和國家的關注，對水污染的治理力度也在逐漸增強。其中曝氣設備的治理方法是一種比較經濟有效的水污染治理方式。曝氣設備的治理過程充分利用了自然條件，減少了能源的使用，是非常值得推廣的水污染治理方法。

1曝氣設備進行水污染治理的基本原理

（1）曝氣池進行氣體交換的原理。空氣通過和水體進行充分的混合，使部分氧氣融入到水體中。實際上使用了氧分子的物理特性，氧分子通過液膜和氣膜之間的阻力轉換，使氧分子被束縛在液膜中，融入水中。

（2）曝氣設備的常用類型。曝氣設備一般分為鼓風、表面、水下曝氣設備。三種曝氣設備各有特性和使用原理。鼓風曝氣設備是利用風量和壓力通過空氣管道，將空氣直接輸送到水體中，使水體表面產生大量的氣泡，完成曝氣工作。表面曝氣設備是通過葉輪將廢水導出到空氣中形成噴濺式的薄片水幕，在空氣的飛行過程中充分和空氣進行接觸，同時在落回水體時和水面形成撞擊，帶動附近的水體和空氣多次接觸，提升水體中的含氧量。潛水射流曝氣設備：曝氣設計專用水泵，進氣導管、噴嘴座、混氣室、擴散管所組成，水流通過水泵加壓高速射入混氣室，空氣由進氣導管引導至混氣室與水流結合，經擴散管排出。水下的曝氣設備一般有射流時和潛水式曝氣設備，可以在進行曝氣的過程中使水體產生循環的流動，增加水體的融氧效率。

（3）曝氣設備的曝氣效果檢測。在進行曝氣設備效果檢測的準備階段，需要對監測的水體進行消氧處理，消氧處理的過程可以使用一些還原劑加上催化劑進行，確定水中的氧氣容量在比較低的水平，并進行含氧量監測。在曝氣完成后對水體的氧氣含量進行監測，如果技術允許應該盡可能測量含氧量隨時間的變化情況。分析曝氣設備的最佳工作效率可以利用公式“標準狀態下充氧能力等于測試中水的體積與二十攝氏度水中飽和溶解氧濃度乘積的值”。經過計算機的數據處理，使用MATLAB為曝氣過程的處理系數，可以分析出比較科學的曝氣設備應用結論。在曝氣設備的效果檢測中利用計算機進行相關的工作條件和工作效果參數設置，從而不斷優化曝氣設備的工作效率。

2環境工程水處理中對曝氣設備的應用

2.1表面曝氣設備

表面曝氣設備主要是利用馬達帶動軸承，利用電能產生的推動力，將混合液吸進曝氣裝置內置導管并向四周噴灑，形成一層水膜，水膜會和空氣充分接觸。在此過程中，水膜中的溶解氧含量不斷增加，以供微生物利用，來分解污水中的有機物。倒傘型表面曝氣機的葉輪結構簡單且易于操作，但是相交平板型表面曝光機稍有復雜。倒傘型表面曝光機推動水流的能力強，向混合液中充入的氧氣含量高，是一種十分實用且高效的新型污水處理設備，其適用性廣，可用于活性污泥法，也可用于河流及氧化池塘的曝氣，尤其適宜卡魯塞爾氧化溝（多條平行氧化溝）曝氣。

轉刷曝氣機由電動機、減速傳動裝置、轉刷主體構成，主要應用于城市污水的處理和大型工廠的工業廢水的處理。轉盤曝氣機的水平轉盤被置于污水之中，在電動機的帶動下不斷轉動切割水體，從而產生對一種污水的推動力。這種推動力像攪拌棒一樣，能夠不斷“攪拌”污水與活性污泥的混合液，使其不斷流動，達到與空氣接觸的目的，將氧氣溶于混合液中。此種曝氣機主要用于奧貝爾性氧化溝。轉筒曝氣機主要用于深水區，通過向水中增氧的方式提高溶解氧含量，是一種新型深水曝氣裝置。由于其需要在深水區作業，所以設計比較靈巧，在設計過程中充分考慮了深水壞境的惡劣性、和復雜性，所以部件較為簡單，方便安裝和和后期維護。表面曝氣設備相較于其它曝氣設備的優點是：結構簡單、操作簡單、工作效率高，而且便于維修。表面曝氣設備能夠適應多種作業環境，有突出的水處理效果，因此被廣泛應用于污水和生活用水的處理中。

2.2水下曝氣設備

水下曝氣設備體積小、反應時間短、水處理效率較高，因此具有比較高的性價比，經濟效益比較顯著。這種設備主要作業于占地面積小，但是深度廣的區域，這取決于其能夠深入水體深處的優點。而且該設備供氧速度快，因此水處理的速度也非常快。水下曝氣設備主要有潛水射流曝氣機、沉水式曝氣設備和深井曝氣設備。潛水射流曝氣機主要由潛污泵、曝氣器和進氣管三部分組成，通過潛水泵產生水流，水流經過噴嘴加速，形成高速水流，與空氣結合產生水氣混合流。潛水射流曝氣機可以使氧氣的吸收率大大提高。而且占地面積小，因此被廣泛應用與水處理的過程中。沉水式曝氣設備可以通過馬達驅動葉輪產生離心力，導致葉輪周圍的壓強小于大氣壓，為了保持壓強平衡，水流會被壓進混氣室。與此同時，葉輪也會吸入空氣，使空氣中的氧氣與污水混合，凈化后的水又會經由離心力高速排出。深井曝氣設備是利用深井作為曝氣池來進行曝氣處理，工業廢水與活性污泥在井上部與空氣充分混合，然后流入井底，再反流回深井頂部，進行泥水分離。水下曝氣設備由于在水下進行，因此會產生不少污物沉淀，會有不少的污染物排出，因此最好借助排污設備提高水處理的效果。水下曝氣設備對技術的要求也比較高，需要不斷提升技術，保證技術層面管理。

2.3使用excel確定曝氣處理參數

用excel來確定曝氣處理參數，是一種比較基礎的方法，也是確定相關參數的重要部分，使用excel制作相關數據圖，可以取得比較直觀的效果，這種方法在我國的曝氣處理過程中使用的比較多，因為excel操作掌握比較快，而且還有廣泛的應用基礎，所以，我們要對這種方法加強學習，進一步提升對曝氣處理系統參數的確定的方法，確保參數的準確性，保證環境水處理的質量。也可以使用matlab來設置各項參數，用excel來整合曝氣設備運行中的各類信息，這種方法雖然精準性比較低，但是對于整體的操作，這種方法相對比較簡單，很容易掌握，可以使用在對精準度要求不高的水處理工程中。

2.4設備性能確定

在具體水處理工作中，相關技術人員也應該通過特定的公式來對曝氣設備的實際性能進行測定與計算。相較于各類軟件來說，這類公式已經通過多個科學家的試驗測定，最終的計算也非常精準。比如在充氧能力的測定上就能夠使用公式來進行計算，明確所使用的曝氣設備的充氧能力性能。在具體應用中，通過公式計算與軟件分析的數據相對比，就能夠更有效的確定設備性能，保證環境工程水處理具有較高的效益。

結束語

綜上所述，隨著我國科學技術的不斷向前發展，環境工程水處理的工作只會變得越來越輕松、簡單，相關的工作人員使用曝氣設備來進行污水的處理，一來可以保護我們國家的生態環境，二來可以最大限度的降低水資源污染的現象。

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（作者身份證號碼：130435199302160918）