論環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用

沈靚 王俊

摘要：目前在使用的水處理技術(shù)中，曝氣設(shè)備的運用獲得了極為出彩的污水處理成效，并受到行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文將重點探究曝氣設(shè)備在水處理過程中的運用原理及主要使用到的處理技術(shù)，希望有助于推動水處理技術(shù)的提升。

關(guān)鍵詞：水污染處理;環(huán)境工程;曝氣設(shè)備

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）05-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.05.134

On the application of aeration equipment in environmental engineering water treatment

Shen Liang，Wang Jun

（Jiangsu Lvyuan Engineering Design & Research Co.，Ltd.，Lianyungang Jiangsu 222001，China）

Abstract：Among the currently used water treatment technologies， the application of aeration equipment has achieved extremely outstanding sewage treatment results， and has received widespread attention in the industry.This article will focus on the application principle of aeration equipment in the water treatment process and the main treatment technology used，hoping to help promote the improvement of water treatment technology.

Key words：Water pollution treatment;Environmental engineering;Aeration equipment

水處理的成效與我國居民日常生活息息相關(guān)，所以在環(huán)境工程事業(yè)中，水處理技術(shù)的相關(guān)研發(fā)工作得到了極大重視。而在水處理技術(shù)中，曝氣設(shè)備也占據(jù)著重要地位，它直接關(guān)系到整體水處理技術(shù)水平。曝氣設(shè)備主要是通過為氧氣含量較少的水域增加供氧量，為其中存活的微生物創(chuàng)造更為適宜的生存環(huán)境，以確保該水域的微生物可以充分發(fā)揮其分解能力，減輕水域的污染程度。由此可見，曝氣設(shè)備的研究對于水污染處理技術(shù)提升而言意義深遠。

1環(huán)境工程水處理發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)今階段，我國環(huán)境工程項目中水處理所使用技術(shù)方法較少，其中最常用的是為水中的微生物群提供充足的氧氣，使其充分發(fā)揮其分解污染物的作用，以減輕水域的污染情況。若使水中微生物群分解污染物的作用得到充分發(fā)揮，取得良好水處理成效，首要步驟就是為微生物群體提供充足的氧氣含量，在保證其生存的基礎(chǔ)上發(fā)揮其分解作用。此污水處理方式收到了水處理行業(yè)的廣泛歡迎，因為此方式只需要耗費極少的能源，便可以產(chǎn)生極佳的污水處理成效，與低投入高產(chǎn)出的效益原則實現(xiàn)了深切契合，因此該方法在我國水處理行業(yè)得到了廣泛推廣使用。曝氣設(shè)備的運用就是基于此種原理上的。因此，關(guān)于曝氣設(shè)備的開發(fā)研究對于環(huán)境工程水處理工作而言至關(guān)重要，高效先進的曝氣設(shè)備有助于整體水處理工作效率提升。

2環(huán)境工程水處理的目標

污水，即水體中摻雜有過量的病原體和污染物。而環(huán)境工程所進行的污水處理，目的就在于將水體中摻雜有的過量病原體及污染物消解掉，使其中的各種微生物含量符合國家規(guī)定的標準。環(huán)境工程的水處理技術(shù)通常會被分為兩大類，一類是物理處理技術(shù)，一類是化學(xué)處理技術(shù)。物理處理技術(shù)一般是利用過濾技術(shù)將被污染水域中存在的固體顆粒與液體隔離開來，后續(xù)再運用微生物技術(shù)及向水中增加氧氣量的方法，使微生物發(fā)揮其分解作用，將污水中含有的污染物分解掉，若被污染水域的水體pH 值未達到國家規(guī)定的范圍值，便需要運用化學(xué)處理技術(shù)，通過向水中添加化學(xué)試劑的方式將水域的水體pH值中和至標準范圍內(nèi)。

3 曝氣設(shè)備相關(guān)概念及分類

3.1 曝氣設(shè)備的作用原理

現(xiàn)今階段，環(huán)境工程慣用的污水處理方式如下：首先，需要在污水層內(nèi)培植出適量的好氧細菌，曝氣是提供氧氣的，好氧菌不制造氧氣。是否為利用曝氣設(shè)備為污染水域提供足量的氧氣，在保證好氧細菌正常生存的基礎(chǔ)上讓其充分發(fā)揮其分解污染物的作用，進而進行污染水體的凈化處理。此種污水處理方式離不開曝氣設(shè)備的支持，曝氣設(shè)備在此過程中起到兩方面作用，首要作用是向被污染水域注入足量的氧氣，其次，便是發(fā)揮了攪拌水體的作用，幫助氧氣在被污染水域中融合擴散，為水體中的微生物群創(chuàng)造氧氣充足均勻的生存環(huán)境，促使微生物群進行污染物分解，提升污水凈化處理效率。

曝氣設(shè)備之所以受到污水處理行業(yè)的廣泛歡迎，在于其自身具備的優(yōu)勢。首先，曝氣設(shè)備的生產(chǎn)制造極為簡單，且操作步驟較為便捷;其次，曝氣設(shè)備一次性能夠向被污染水體中注入足量的氧氣，與此同時還可以實現(xiàn)攪拌功能，幫助氧氣在水體中的充分融入擴散;再則，曝氣設(shè)備在使用過程中不會對水域造成二次污染，且其運行時無噪音，沒有噪音污染的隱患。在環(huán)境工程的水處理環(huán)節(jié)中，曝氣設(shè)備的使用需要參照實地環(huán)境設(shè)置相關(guān)參數(shù)。例如水域被污染的程度、污染物的含量、被污染水域面積體積和經(jīng)測算需要注入的氧氣量等等，這些參數(shù)各有不同，必須根據(jù)被污染水域的實際情況進行測算設(shè)置，在設(shè)置曝氣設(shè)備參數(shù)時，必須科學(xué)設(shè)置，參數(shù)設(shè)置不能產(chǎn)生較大誤差，必須結(jié)合水域的實地情況，以確保投入最低的成本達到最理想的污水處理成效。

3.2 曝氣處理系數(shù)的測定

3.2.1 運用Matlab系統(tǒng)測定曝氣處理系數(shù)

上文已經(jīng)分析過，曝氣設(shè)備的作用是向被污染水域中注入足量的氧氣并進行攪拌使其充分融合，但是在曝氣設(shè)備運行之前，需要進行設(shè)備相關(guān)處理系數(shù)的設(shè)置，這就需要進行充氧過程的模擬實驗，當前支持此種實驗的是Matlab系統(tǒng)。Matlab系統(tǒng)中可以設(shè)置不同的設(shè)備系數(shù)，并模擬該系數(shù)下的充氧效果，在進行多種參數(shù)實驗之后選擇出效果最佳設(shè)備系數(shù)組合，并將其作為實際的曝氣設(shè)備系數(shù)依據(jù)。Matlab系統(tǒng)實驗測算系數(shù)的方法投入的成本極低，且具有較高的效率。其優(yōu)勢概括起來就是具有較高的自動化水平、實驗結(jié)果更為直觀、操作便捷且精確率極高，同時具備較高的效率。

3.2.2 運用Excel測定曝氣處理系數(shù)

曝氣處理系數(shù)的測定方法除了運用Matlab系統(tǒng)進行模擬實驗外，還可以運用Excel進行曝氣處理系數(shù)測定。且在運用Excel進行處理系數(shù)確定的過程中，還可以將相關(guān)數(shù)據(jù)制作為圖表的樣式，以求更為直觀的呈現(xiàn)各系數(shù)下的曝氣成效，從而選擇出最優(yōu)曝氣處理系數(shù)?，F(xiàn)今階段Excel被廣泛運用于環(huán)境工程污水處理項目中的曝氣設(shè)備處理系數(shù)測定，此方式的優(yōu)勢在于它單單運用Excel便能完成曝氣處理系數(shù)的測定，無須其他輔助設(shè)備的運用。工作人員只需學(xué)習(xí)掌握如何運用Excel進行曝氣處理系數(shù)的測定便能夠直接實操。此辦法相較于Matlab系統(tǒng)模擬實驗測定辦法而言操作更為簡單，測定成本也更低。

3.3 曝氣設(shè)備的分類

雖然環(huán)境工程水處理項目中可用的技術(shù)繁多，但是曝氣設(shè)備憑借其極低的成本投入、高污水治理成效以及低能耗成為在水處理技術(shù)中脫穎而出，得到了廣泛使用。曝氣設(shè)備種類多樣，本文將重點介紹三種常用的曝氣設(shè)備，即鼓風曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備和潛水射流曝氣設(shè)備。

3.3.1 鼓風曝氣設(shè)備

所謂鼓風曝氣設(shè)備，即直接將空氣注入目標水域中去，該設(shè)備的工作原理是其自身的擴散器運行時將會凝聚極高的壓力和風力，此兩者配合相應(yīng)的運輸管道可以實現(xiàn)向水中直接注入所需氧氣的目的，該設(shè)備還可以幫助氧氣與水體充分融合。

3.3.2 表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備與鼓風曝氣設(shè)備的作用方式存在明顯區(qū)別，其動力源于馬達推動軸承旋轉(zhuǎn)，從而促進氧氣與水的融合。具體方式為將污水從管道中噴向空中，使水中含有的好氧微生物吸收到足量的氧氣，促使其發(fā)揮分解作用，將水中的有機污染物分解掉，實現(xiàn)污水凈化的目標。

3.3.3 潛水射流曝氣設(shè)備

潛水射流曝氣設(shè)備與表面曝氣設(shè)備的作用方式存在互通之處，此設(shè)備上帶有泵和噴水嘴，兩者共同作用將水噴向空中又快速落到水池里，循環(huán)作用使水體接觸到充足的氧氣。其具有耗時短、充氧效率高以及噪音小的優(yōu)勢。

4 小結(jié)

現(xiàn)今階段，我國環(huán)境工程水處理技術(shù)與發(fā)達國家相比還比較滯后，但是隨著我國經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，水處理技術(shù)也在不斷進步。若要提升污水處理效率，曝氣設(shè)備是必不可少的?？傊?，曝氣設(shè)備的研發(fā)與水處理技術(shù)水平的提升息息相關(guān)，其間接影響到居民的正常生活，所以，必須致力于曝氣設(shè)備的研發(fā)創(chuàng)新。

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收稿日期：2020-02-21

作者簡介：沈靚（1982-），女，漢族，本科學(xué)歷，環(huán)境工程中級職稱，研究方向為環(huán)境保護。