曝氣設備在新時期環境工程水處理中的應用研究

劉 洋 中國市政工程東北設計研究總院有限公司

1 曝氣器在水處理中的應用

1.1 潛水式射流設備

采用噴嘴結構，主要實現水流高速噴出，同時吸入噴嘴上的空氣，也可利用水流混合后的噴射，形成較為理想的水氣結合效果。在噴水作業中，增加水中氧含量，從而完成曝氣作業。這種曝氣器的應用，可以形成比較理想的調節效果，通過調整進氣量可以達到有效調節溶氧量的目的，更好地滿足水處理的要求。

實際應用表明，該設備的使用效果良好，可大大縮短潛水射流曝氣時間。在設備運行過程中，水流通過與泵出口相連的噴嘴座迅速流入混氣室，而進水管可將空氣引向混氣室并融入水流，然后通過擴散管排出。

水下自吸式潛水射流曝氣機是潛水射流曝氣設備的重要組成部分，它主要由消聲器、進氣管、擴散管、潛水排污泵等幾部分組成，潛水電泵的水流在流經噴嘴座的過程中，速度會發生變化，因此噴嘴周圍會有高速水流，有負壓出現，這樣空氣就能進入進氣管，空氣就會和水流融為一體，形成液氣混流，再經高速噴射，其中夾雜著大量的氣泡，在深度高、面積大的水中，進行渦旋攪拌，使曝氣有效地完成。

1.2 地面通風裝置

本實用新型主要是在電機的幫助下旋轉軸流式葉輪，并通過導水板將污水噴向周圍形成四面噴射效應，而所形成的水幕可以增加水與空氣的接觸面積。水幕在下落過程中對設備內的液面產生沖擊作用，從而產生氣泡，從而提高了設備內水的含氧量。當然，當噴射水下降，水滴撞擊水面時，同樣可以使水體的含氧量增加。

與鼓風機相比，表面曝氣設備有很多優點。不需要建曝氣頭，不需要通風管道和機房，地面曝氣設備相對簡單，可以有效節約成本。將其應用于地面曝氣器中，既有明顯的方便優點，又有較好的成本控制效果。

反傘表面曝氣器結構簡單，葉輪結構工作原理簡單，具有良好的透平性能。尤其在驅動水流的能力方面，它的作用非常強大，在工作過程中，它可以大大提高混合物的含氧量，具有更好的經濟性能。因此，對于大量的實際污水處理廠的廢水處理，活性淤泥法處理，河流氧化池曝氣處理，均具有良好的應用效果。

1.3 吹氣通風裝置

在工藝條件上，該曝氣器的應用主要是借助鼓風裝置，利用較大的風壓，使大量空氣得到有效鼓入，進而促使水體能與空氣充分接觸，從而提高水體含氧量

對鼓風曝氣裝置來說，擴散曝氣設備的應用是關鍵，要保證所用的擴散曝氣器能更好的形成水與空氣的密切接觸，促使氣泡在流動過程中更好地進入水中。

鼓風曝氣裝置主要由排氣管、鼓風機、空氣擴散器等組成。這種類型的曝氣設備可以利用多種不同的管道，將空氣輸送到生物化學池底的擴散裝置中，當空氣通過擴散裝置時，會產生相對均勻的氣泡，當氣泡上升時會發生傳質過程，把空氣中的氧溶解于水中。

2 合理設置通風處理系數

2.1 確定與通氣有關的應用參數

Matlab是最常用的一種方法，可以有效地確定環境工程水處理工作中的系數。在用Matlab 進行曝氣充氧試驗時，應充分利用曝氣參數，了解曝氣對環境工程水處理工藝的影響。利用Matlab 技術，其優點主要體現在能夠更精確地測量曝氣量，從而用于環境工程水處理中，處理速度極快。

但是，在我國現階段的技術水平上，利用Matlab 參數確定相應的系數用于水處理在環境工程中的曝氣應用還存在著很大的缺陷。舉例來說，在判斷時會出現各種小錯誤。但是一般情況下，所處理的信息數據與實驗結果存在一定程度的誤差，出現誤差在所難免。確定了用于環境工程水處理的相應的曝氣系數。因此，在環境工程水處理過程中，對于相應的曝氣量，應盡量減少因曝氣引起的誤差，保證相應系數的準確性。在環境工程水處理中，Matlab的有效利用和相關系數的確定是曝氣應用的一個重要方面。

當確定Matlab 的對應系數時，只需輸入一個內置的指令就可以得到一個通氣應用程序的相應系數。

2.2 確定與通氣有關的應用參數

在確定水處理在環境工程中的曝氣應用的相關系數時，不能只用Matlab和其他軟件。常見應用軟件為Excel，用Excel軟件確定環境工程水處理曝氣量的相應期數，以作圖法為主。為提高軟件的使用效率，確定系數的方法更加直觀。由于能夠有效地顯示相應數據的圖表，因此在確定系數時更加直觀與Matlab 相比，Excel 軟件在確定水處理工程中曝氣量方面存在不確定性。

Excel 中常以繪圖的方式獲得相應的通氣應用系數，因此存在較大的誤差。而我國大多數環境工程在確定水處理曝氣對應系數時，都采用Excel表格。因為將Excel運用于環境工程中的水處理曝氣工藝中，具有一定的簡明扼要性，工作流程也比較簡單，而大多數員工只是熟練使用Excel 這一軟件，這也是造成這種現象的主要原因。用Matlab法無法準確測定環境工程中水處理曝氣量的相關系數。

要解決以上問題，需要充分運用Excel，指導員工熟練掌握使用Excel測定環境工程中水處理曝氣相關系數的方法，并且指導員工在實際工作中熟練掌握Matlab軟件的使用。與此相比，利用Excel 進行環境工程水處理曝氣量測量時，需要重視采用相應系數的方法。最主要的原因是，這種方法比較基礎，而使用Matlab 的軟件正是在這種基礎上升級的。因此，在實際工作中，應將二者有機結合，達到優勢互補，使水處理曝氣器與環境工程相對應的系數更加精確。

3 通風裝置的優點

首先，曝氣器無任何污染，符合綠色處理的基本原則；廢水處理是建設生態文明的基礎工程，而綠色處理工藝是其工作的最基本原則。建設生態文明是加快經濟發展的重要任務。

第二，曝氣器內部結構簡單，工作人員在學習過程中能夠較快地掌握理論知識，技能掌握相對簡單，操作步驟不費事，減少了對相關設備的使用要求，能夠較好地促進曝氣罐的廣泛應用。因此，推廣技術也是工作的一部分。曝氣池應用于污水處理系統，應根據具體情況進行處理，提高處理效果。

4 結論

綜上所述，由于在環境工程應用中水處理曝氣器的性能差異較大，在水處理過程中應充分考慮不同曝氣設備的選用要求。曝氣設備的參數直接影響到其工作效率和工作質量，因此，在選型過程中應引起技術人員的重視，只有對水處理曝氣機進行系統的、有效的分析，才能及時發現存在的問題，從而有效地優化曝氣裝置。