環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用

申雨珂

摘要：隨著時代不斷在發(fā)展，工業(yè)化也不斷在進(jìn)步，但是在發(fā)展的過程中也帶來了一定的環(huán)境問題，我國越來越重視環(huán)境污染工作，加大了對環(huán)境工程的支持，使得環(huán)境工程得到了快速的發(fā)展。曝氣設(shè)備作為一項(xiàng)環(huán)境水處理的新興技術(shù)，為微生物群體創(chuàng)造了一個有氧的生存條件，使其更充分體現(xiàn)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(jié)約資源。

關(guān)鍵詞：曝氣設(shè)備;環(huán)境工程;水處理;應(yīng)用

中圖分類號：TH712?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著我國環(huán)境污染的問題越發(fā)嚴(yán)重，環(huán)境治理方法和措施得到大范圍的推廣和應(yīng)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(guān)，影響著人們的生活質(zhì)量，同時水的流通性給環(huán)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(guān)注，對水污染的治理力度也在逐漸增強(qiáng)。其中曝氣設(shè)備的治理方法是一種比較經(jīng)濟(jì)有效的水污染治理方式。曝氣設(shè)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(shè)備進(jìn)行水污染治理的基本原理

（1）曝氣池進(jìn)行氣體交換的原理。空氣通過和水體進(jìn)行充分的混合，使部分氧氣融入到水體中。實(shí)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(zhuǎn)換，使氧分子被束縛在液膜中，融入水中。

（2）曝氣設(shè)備的常用類型。曝氣設(shè)備一般分為鼓風(fēng)、表面、水下曝氣設(shè)備。三種曝氣設(shè)備各有特性和使用原理。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備是利用風(fēng)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(chǎn)生大量的氣泡，完成曝氣工作。表面曝氣設(shè)備是通過葉輪將廢水導(dǎo)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(jìn)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(shè)備：曝氣設(shè)計(jì)專用水泵，進(jìn)氣導(dǎo)管、噴嘴座、混氣室、擴(kuò)散管所組成，水流通過水泵加壓高速射入混氣室，空氣由進(jìn)氣導(dǎo)管引導(dǎo)至混氣室與水流結(jié)合，經(jīng)擴(kuò)散管排出。水下的曝氣設(shè)備一般有射流時和潛水式曝氣設(shè)備，可以在進(jìn)行曝氣的過程中使水體產(chǎn)生循環(huán)的流動，增加水體的融氧效率。

（3）曝氣設(shè)備的曝氣效果檢測。在進(jìn)行曝氣設(shè)備效果檢測的準(zhǔn)備階段，需要對監(jiān)測的水體進(jìn)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(jìn)行，確定水中的氧氣容量在比較低的水平，并進(jìn)行含氧量監(jiān)測。在曝氣完成后對水體的氧氣含量進(jìn)行監(jiān)測，如果技術(shù)允許應(yīng)該盡可能測量含氧量隨時間的變化情況。分析曝氣設(shè)備的最佳工作效率可以利用公式“標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下充氧能力等于測試中水的體積與二十?dāng)z氏度水中飽和溶解氧濃度乘積的值”。經(jīng)過計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理，使用MATLAB為曝氣過程的處理系數(shù)，可以分析出比較科學(xué)的曝氣設(shè)備應(yīng)用結(jié)論。在曝氣設(shè)備的效果檢測中利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的工作條件和工作效果參數(shù)設(shè)置，從而不斷優(yōu)化曝氣設(shè)備的工作效率。

2環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用

2.1表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備主要是利用馬達(dá)帶動軸承，利用電能產(chǎn)生的推動力，將混合液吸進(jìn)曝氣裝置內(nèi)置導(dǎo)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(jī)物。倒傘型表面曝氣機(jī)的葉輪結(jié)構(gòu)簡單且易于操作，但是相交平板型表面曝光機(jī)稍有復(fù)雜。倒傘型表面曝光機(jī)推動水流的能力強(qiáng)，向混合液中充入的氧氣含量高，是一種十分實(shí)用且高效的新型污水處理設(shè)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(zhuǎn)刷曝氣機(jī)由電動機(jī)、減速傳動裝置、轉(zhuǎn)刷主體構(gòu)成，主要應(yīng)用于城市污水的處理和大型工廠的工業(yè)廢水的處理。轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)的水平轉(zhuǎn)盤被置于污水之中，在電動機(jī)的帶動下不斷轉(zhuǎn)動切割水體，從而產(chǎn)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(dá)到與空氣接觸的目的，將氧氣溶于混合液中。此種曝氣機(jī)主要用于奧貝爾性氧化溝。轉(zhuǎn)筒曝氣機(jī)主要用于深水區(qū)，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(qū)作業(yè)，所以設(shè)計(jì)比較靈巧，在設(shè)計(jì)過程中充分考慮了深水壞境的惡劣性、和復(fù)雜性，所以部件較為簡單，方便安裝和和后期維護(hù)。表面曝氣設(shè)備相較于其它曝氣設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單、工作效率高，而且便于維修。表面曝氣設(shè)備能夠適應(yīng)多種作業(yè)環(huán)境，有突出的水處理效果，因此被廣泛應(yīng)用于污水和生活用水的處理中。

2.2水下曝氣設(shè)備

水下曝氣設(shè)備體積小、反應(yīng)時間短、水處理效率較高，因此具有比較高的性價比，經(jīng)濟(jì)效益比較顯著。這種設(shè)備主要作業(yè)于占地面積小，但是深度廣的區(qū)域，這取決于其能夠深入水體深處的優(yōu)點(diǎn)。而且該設(shè)備供氧速度快，因此水處理的速度也非?？臁Ｋ缕貧庠O(shè)備主要有潛水射流曝氣機(jī)、沉水式曝氣設(shè)備和深井曝氣設(shè)備。潛水射流曝氣機(jī)主要由潛污泵、曝氣器和進(jìn)氣管三部分組成，通過潛水泵產(chǎn)生水流，水流經(jīng)過噴嘴加速，形成高速水流，與空氣結(jié)合產(chǎn)生水氣混合流。潛水射流曝氣機(jī)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(yīng)用與水處理的過程中。沉水式曝氣設(shè)備可以通過馬達(dá)驅(qū)動葉輪產(chǎn)生離心力，導(dǎo)致葉輪周圍的壓強(qiáng)小于大氣壓，為了保持壓強(qiáng)平衡，水流會被壓進(jìn)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(jīng)由離心力高速排出。深井曝氣設(shè)備是利用深井作為曝氣池來進(jìn)行曝氣處理，工業(yè)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(jìn)行泥水分離。水下曝氣設(shè)備由于在水下進(jìn)行，因此會產(chǎn)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(shè)備提高水處理的效果。水下曝氣設(shè)備對技術(shù)的要求也比較高，需要不斷提升技術(shù)，保證技術(shù)層面管理。

2.3使用excel確定曝氣處理參數(shù)

用excel來確定曝氣處理參數(shù)，是一種比較基礎(chǔ)的方法，也是確定相關(guān)參數(shù)的重要部分，使用excel制作相關(guān)數(shù)據(jù)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?yàn)閑xcel操作掌握比較快，而且還有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)，所以，我們要對這種方法加強(qiáng)學(xué)習(xí)，進(jìn)一步提升對曝氣處理系統(tǒng)參數(shù)的確定的方法，確保參數(shù)的準(zhǔn)確性，保證環(huán)境水處理的質(zhì)量。也可以使用matlab來設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)，用excel來整合曝氣設(shè)備運(yùn)行中的各類信息，這種方法雖然精準(zhǔn)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(zhǔn)度要求不高的水處理工程中。

2.4設(shè)備性能確定

在具體水處理工作中，相關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)該通過特定的公式來對曝氣設(shè)備的實(shí)際性能進(jìn)行測定與計(jì)算。相較于各類軟件來說，這類公式已經(jīng)通過多個科學(xué)家的試驗(yàn)測定，最終的計(jì)算也非常精準(zhǔn)。比如在充氧能力的測定上就能夠使用公式來進(jìn)行計(jì)算，明確所使用的曝氣設(shè)備的充氧能力性能。在具體應(yīng)用中，通過公式計(jì)算與軟件分析的數(shù)據(jù)相對比，就能夠更有效的確定設(shè)備性能，保證環(huán)境工程水處理具有較高的效益。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，環(huán)境工程水處理的工作只會變得越來越輕松、簡單，相關(guān)的工作人員使用曝氣設(shè)備來進(jìn)行污水的處理，一來可以保護(hù)我們國家的生態(tài)環(huán)境，二來可以最大限度的降低水資源污染的現(xiàn)象。

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（作者身份證號碼：130435199302160918）