環(huán)境工程水處理中對(duì)曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析

薛露肖

（上海宏成實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司，上海 200232）

1 引言

曝氣設(shè)備是指在污水治理工藝中為了防止池內(nèi)懸浮體下沉，借助其對(duì)污水中強(qiáng)加空氣，同時(shí)攪動(dòng)使空氣中的氧氣更快速地向污水中轉(zhuǎn)移，加強(qiáng)有機(jī)物與微生物的接觸，最終目的是氧化分解污水中的有機(jī)物的設(shè)備。在環(huán)境工程水處理中曝氣是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，本文以曝氣設(shè)備為出發(fā)點(diǎn)，研究分析了曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用效果。

2 曝氣設(shè)備的分類與應(yīng)用

污水處理中的曝氣設(shè)備是隨著污水處理技術(shù)的深入研究和廣泛應(yīng)用而逐漸發(fā)展起來(lái)的。一種曝氣設(shè)備至少包含一浮體、多組的曝氣裝置以及控制器。其中，曝氣裝置組設(shè)于浮體之上，而曝氣裝置可以汲水，并將汲取的水朝至少一選定的方向進(jìn)行噴出、霧化或曝氣。控制器控制這些曝氣裝置，可產(chǎn)生一第一推力，以推動(dòng)曝氣設(shè)備朝第一方向移動(dòng)?？刂破饕部刂七@些曝氣裝置，可產(chǎn)生一第二推力，以推動(dòng)曝氣設(shè)備朝第二方向移動(dòng)。對(duì)于曝氣設(shè)備的性能有以下幾點(diǎn)要求：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；②攪拌均勻；③能耗??；④性能穩(wěn)定；⑤不產(chǎn)生噪聲及其他公害；⑥價(jià)格低；⑦耐腐蝕性強(qiáng)［1］。曝氣設(shè)備主要分為以下幾類。

2.1 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備采用的工具是具有一定風(fēng)量和壓力的曝氣風(fēng)機(jī)，其將空氣強(qiáng)制加入到污水中是通過(guò)擴(kuò)散曝氣器并連接輸送管道完成的，該設(shè)備能夠使池內(nèi)液體與空氣充分接觸。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備系統(tǒng)是由曝氣裝置、鼓風(fēng)機(jī)以及連貫的管道組成的，其中通過(guò)一系列管道將空氣輸送到安裝在生化池底部的曝氣裝置就是鼓風(fēng)機(jī)，空氣經(jīng)過(guò)曝氣裝置時(shí)會(huì)形成不同尺寸的氣泡，氣泡經(jīng)過(guò)上升與流動(dòng)最后在液面處破裂，這一過(guò)程是氧向混合液轉(zhuǎn)移的作用。

2.2 表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備是利用馬達(dá)來(lái)直接帶動(dòng)軸流式葉輪運(yùn)作，同時(shí)由導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)水板將廢水向四周噴出，噴出的過(guò)程中會(huì)形成一片薄薄的水幕，在空氣中會(huì)與空氣接觸并形成水滴，水滴在落下撞擊液面時(shí)產(chǎn)生的亂流以及大量的氣泡會(huì)使水中的含氧量增加。表面曝氣設(shè)備與鼓風(fēng)曝氣相比有一定的優(yōu)越性，不需要修建鼓風(fēng)機(jī)房以及大量的布?xì)夤艿篮推貧忸^，同時(shí)表面曝氣設(shè)備的設(shè)施簡(jiǎn)單、集中，因此其可以節(jié)約成本投入。

2.3 潛水射流曝氣設(shè)備

潛水射流曝氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，水流會(huì)通過(guò)連接于泵出口的噴嘴座快速地輸送到混氣室中，進(jìn)氣導(dǎo)管引導(dǎo)空氣進(jìn)入混氣室并與水流結(jié)合，最后由擴(kuò)散管排出。深水自吸式潛水射流曝氣機(jī)是潛水射流曝氣設(shè)備的重要組成部分，其是由WQ型潛水排污泵、擴(kuò)散管、進(jìn)氣管以及消音器等所組成，由潛水電泵產(chǎn)生的水流在經(jīng)過(guò)噴嘴座時(shí)，速度會(huì)發(fā)生變化，形成高速水流，同時(shí)在噴嘴座周圍形成負(fù)壓，以使進(jìn)氣管吸入空氣，空氣會(huì)與水流結(jié)合形成液氣混合流，最后高速噴射而出，其中會(huì)夾帶大量的氣泡，在較大面積和深度的水域里渦旋攪拌，完成曝氣［2］。

3 曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用分析

各種曝氣設(shè)備的特點(diǎn)各不相同，曝氣設(shè)備的用途和使用的范圍也各有不同，因此要根據(jù)實(shí)際的需要和企業(yè)所能夠承擔(dān)的成本來(lái)選擇曝氣設(shè)備。曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：①動(dòng)力效率（EP）；②氧轉(zhuǎn)移效率（EA）；③充氧能力（EL）。

曝氣設(shè)備可以分為效能與規(guī)格這兩種技術(shù)指標(biāo)，其中效能指標(biāo)可以反映出曝氣設(shè)備的優(yōu)劣，如果用戶選擇的是效能較好的設(shè)備，那么其就可以節(jié)省一定的成本，同時(shí)使用也很方便。規(guī)格指標(biāo)反映的是設(shè)備的規(guī)格特點(diǎn)，沒(méi)有優(yōu)劣之分，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，只是合適與否的問(wèn)題［3］。由于人們對(duì)這兩種指標(biāo)缺乏正確的認(rèn)識(shí)，義務(wù)氧轉(zhuǎn)移率就是效能指標(biāo)，例如有些曝氣設(shè)備，其本身的動(dòng)力效率就很低，但是為了高氧轉(zhuǎn)移率舍不得放棄這種設(shè)備，最后造成資金的浪費(fèi)，有些設(shè)備甚至只給出氧轉(zhuǎn)移率，其他的技術(shù)指標(biāo)都不全面，對(duì)用戶在選擇設(shè)備上造成困難，同時(shí)也不利于技術(shù)的扶優(yōu)劣汰，對(duì)國(guó)家利益也會(huì)造成一定的損失。假如我國(guó)一年城市污水年排放量為352.72億 m3，污水年處理量為81.6億 m3，一年按360d來(lái)算，其平均1h流量就有8.44×105m3／h，假設(shè)全部采用活性污泥法處理，那么每平方立米的充氧量為0.24kg／m3，全國(guó)需要充氧能力就為2.27×105kg／h，年充氧能力為19.6億kg／年，各種曝氣設(shè)備的動(dòng)力效率，高者4～6kg／kW·h，低者不到2kg／kW·h，現(xiàn)在分別取EP為5kg／kW·h和2kg／kW·h進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表1所示。

表1 不同理論動(dòng)力效率的技術(shù)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益比較

從表1中可以得出動(dòng)力效率的作用是巨大的，如果單從氧轉(zhuǎn)移率進(jìn)行判斷根本無(wú)法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，如果同時(shí)采用動(dòng)力效率和氧轉(zhuǎn)移效率，則在選擇曝氣設(shè)備時(shí)就可能沒(méi)有頭緒。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近幾年我國(guó)在污水處理系統(tǒng)中的曝氣設(shè)備方面，已經(jīng)花費(fèi)了大量的資金引進(jìn)國(guó)外的相關(guān)曝氣設(shè)備，這種情況會(huì)加大投資成本，而且在維護(hù)管理上以及國(guó)外設(shè)備本身的性能上都存在著許多問(wèn)題，嚴(yán)重制約了污水處理的正常運(yùn)行。因此要積極發(fā)揮國(guó)內(nèi)企業(yè)在環(huán)保領(lǐng)域的作用，吸收國(guó)外先進(jìn)曝氣設(shè)備的技術(shù)水平，自主研發(fā)相關(guān)設(shè)備，促進(jìn)民族工業(yè)的發(fā)展，提高我國(guó)曝氣設(shè)備的使用率和技術(shù)含量，增強(qiáng)我國(guó)在環(huán)保方面的競(jìng)爭(zhēng)力度，積極促進(jìn)該領(lǐng)域的健康發(fā)展。

［1］敖 陽(yáng).兩級(jí)曝氣生物濾池在小區(qū)生活污水處理中的應(yīng)用［D］.武漢：武漢科技大學(xué)，2010：15～16.

［2］鐘仁超，陸天友.氧化溝曝氣設(shè)備性能比較［J］.貴州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，26（1）：46～48.

［3］韓志強(qiáng)，白振光，劉家勇.氧化溝工藝曝氣設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀［J］.艦船防化，2007（6）：120～122.