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

作者簡介：陶亞靜（1981.10-），女，天津人，碩士，中級(jí)工程師，研究方向：環(huán)境工程。

摘?要： 工業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步使得傳統(tǒng)工業(yè)廢水凈化方式難以滿足現(xiàn)代需求，曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)凈水方式的缺陷，顯著提高處理效率和效果。本文結(jié)合環(huán)境工程水處理目標(biāo)，圍繞曝氣設(shè)備的應(yīng)用展開探究，旨在進(jìn)一步提高曝氣設(shè)備應(yīng)用效果與質(zhì)量，助推水處理技術(shù)提升。

關(guān)鍵詞： 環(huán)境工程;水處理;曝氣設(shè)備

【中圖分類號(hào)】X703?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-3733（2020）22-0030-01

引言：污水治理成效與我國居民生活密切相關(guān)，因此在環(huán)境工程事業(yè)中水處理技術(shù)相關(guān)研發(fā)工作極為重要。曝氣是生物法治理水污染的重要手段，而曝氣設(shè)備的應(yīng)用直接影響水處理技術(shù)水平，研究曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用，對(duì)治理污水有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1?曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中應(yīng)用優(yōu)勢

環(huán)境工程中進(jìn)行污水處理，目的是通過有效手段消解水體中摻雜的過量病原體和污染物，確保處理后水體內(nèi)各種微生物含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而排放。作為環(huán)境工程水處理工作中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)，曝氣設(shè)備的應(yīng)用相較傳統(tǒng)水處理方式有諸多優(yōu)勢：

（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，可有效節(jié)約成本，為水處理工作的順利進(jìn)行提供便利;

（2）水處理過程中可提供充足氧氣濃度，水體中的氧氣可以到達(dá)好氧細(xì)菌微生物種群中，充氧效果好，污水處理效果顯著提升;

（3）作為一種環(huán)境友好型設(shè)備，在達(dá)到良好處理效果的同時(shí)，不污染水體，不產(chǎn)生其他污染物，可有效避免二次污染，同時(shí)節(jié)約部分成本。

2?曝氣設(shè)備應(yīng)用原理與分類

曝氣設(shè)備是一種可以向污水中強(qiáng)制增氧的設(shè)備。應(yīng)用曝氣設(shè)備向污水中強(qiáng)制加入空氣，池內(nèi)污水可以與空氣充分接觸達(dá)到充氧的目的。發(fā)揮攪拌作用，將空氣中的氧氣加速向活性污泥中的好氧微生物轉(zhuǎn)移，既能達(dá)到避免池內(nèi)懸浮體下降的作用，也能促進(jìn)污水中有機(jī)物與微生物、溶解氧進(jìn)一步接觸，確保污水中有機(jī)物充分完成氧化分解過程，顯著提升污水凈化處理效率。曝氣設(shè)備工作原理為雙膜理論，應(yīng)用關(guān)鍵在于曝氣充氧[1]。鑒于環(huán)境工程水處理環(huán)境不同，有深水區(qū)、淺水區(qū)、工業(yè)或生活廢水等，現(xiàn)階段環(huán)境工程中使用的曝氣設(shè)備種類較多，主要包括以下幾種：

2.1?鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

主要由加壓泵、擴(kuò)散器、輸送管等裝置構(gòu)成。其中加壓泵和擴(kuò)散器是核心，送風(fēng)量和曝氣效率直接影響水體中氧氣均量，進(jìn)而影響好氧微生物處理污水的效率與質(zhì)量。如何保證水體中活性污泥始終處于懸浮狀態(tài)也是鼓風(fēng)曝氣設(shè)備工作的關(guān)鍵，關(guān)系到好氧微生物能否最大程度與水體中氧氣接觸，并為好氧菌提供良好的生存環(huán)境供以生存和繁衍。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備具備一定專業(yè)性、科學(xué)性，現(xiàn)廣泛應(yīng)用與我國環(huán)境工程水處理中。

2.2?表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備的應(yīng)用可以通過設(shè)備在水體表面的攪拌作用，提高水體活躍度，使得水體與空氣充分接觸進(jìn)而提高水體中氧容量。水處理中表面曝氣設(shè)備應(yīng)用也較為普遍，通常分為水平軸和立軸兩種形式，以水平軸應(yīng)用最為廣泛。而曝氣器不同分為轉(zhuǎn)刷式、轉(zhuǎn)筒式、轉(zhuǎn)盤式，各有不同特點(diǎn)。相較于其他曝氣設(shè)備，表面曝氣設(shè)備結(jié)構(gòu)和安裝更為簡便，尤其適用于城市污水處理和工業(yè)廢水處理中?？萍荚诓粩噙M(jìn)步，新型轉(zhuǎn)筒曝氣器的應(yīng)用可以彌補(bǔ)轉(zhuǎn)刷曝氣器破壞活性污泥絮體以及轉(zhuǎn)盤曝氣器絮體剪切力較小的缺陷，同時(shí)集曝氣、混合、攪拌、循環(huán)推流等功能為一身，大大改善深水曝氣效率，適用范圍擴(kuò)大，且利于安裝和后期維護(hù)工作。

2.3?潛水射流曝氣設(shè)備

與表面曝氣設(shè)備的作用方式存在一定互通之處。不同之處在于，潛水射流曝氣設(shè)備主要由進(jìn)氣導(dǎo)管、混氣室、專用水泵構(gòu)成，工作中，水流通過噴嘴被送入混氣室，同時(shí)導(dǎo)管導(dǎo)入空氣，兩者共同作用，水流噴出后有快速落回池中進(jìn)行長時(shí)間的接觸并混合，最終從擴(kuò)散管排出。深水自吸式潛水射流曝氣機(jī)可以為水體充氧的同時(shí)攪動(dòng)水體，氧氣轉(zhuǎn)移率顯著提升，可避免出現(xiàn)葉輪堵塞情況。該曝氣設(shè)備更適用于水位變化較大的池中，且具有耗時(shí)短、成本較低、噪音較小、充氧效率高等優(yōu)勢。

3?曝氣設(shè)備在水處理中應(yīng)用要點(diǎn)

3.1?設(shè)定曝氣處理系數(shù)

在正式投入使用曝氣設(shè)備污水處理前，需要通過模擬實(shí)驗(yàn)掌握水體充氧情況，確定符合要求的各項(xiàng)處理系數(shù)，這對(duì)曝氣設(shè)備應(yīng)用效果和水處理質(zhì)量有直接關(guān)系。基于此，運(yùn)用matlab系統(tǒng)可以模擬不同處理系數(shù)條件下的曝氣處理效果，并測出最佳處理系數(shù)。matlab技術(shù)操作簡便，可進(jìn)行可視化操作，實(shí)驗(yàn)過程演示準(zhǔn)確性較高，可以展示實(shí)驗(yàn)相關(guān)各個(gè)步驟，以保證流程操作規(guī)范性和科學(xué)性，便于工作人員從中決定最優(yōu)處理系數(shù)，提高工作效率。此外，Excel方法也可以確定曝氣處理系數(shù)，通過制作數(shù)據(jù)圖直觀呈現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，屬于曝氣處理系數(shù)設(shè)定的基礎(chǔ)性方法。無論采用哪一種方法，均應(yīng)保證系數(shù)確定的科學(xué)性、準(zhǔn)確性，為水處理工作以及曝氣設(shè)備的應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。

3.2?選定合適的曝氣設(shè)備

不同種類的曝氣設(shè)備在應(yīng)用過程中具備各自優(yōu)勢與特點(diǎn)，水處理效果也存在差異。相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合環(huán)境工程中水處理目標(biāo)，確保選擇的曝氣設(shè)備與之充分契合。通過特定公式測定并計(jì)算即將投入使用的曝氣設(shè)備的實(shí)際性能，如充氧能力、動(dòng)力效率、氧轉(zhuǎn)移效率等[2]。并將公式計(jì)算后的數(shù)據(jù)結(jié)果與軟件分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，確保設(shè)備性能滿足實(shí)際應(yīng)用要求，以此技術(shù)指標(biāo)為依據(jù)，選擇合適的曝氣設(shè)備。需要注意的是，影響曝氣設(shè)備性能的因素較為復(fù)雜，主要因素包括水溫以及通氣量因素。如，水溫影響氧轉(zhuǎn)移效果、溶解氧飽和度等。而通氣量過小易導(dǎo)致堵塞或污泥沉淀問題出現(xiàn)，通氣量過高則會(huì)浪費(fèi)資源，還會(huì)影響增氧能力等?；诖?，需要相關(guān)工作人員做好曝氣設(shè)備應(yīng)用前的準(zhǔn)備工作，保證曝氣設(shè)備充分發(fā)揮優(yōu)勢，助力環(huán)境工程水處理工作。

結(jié)論：我國環(huán)境工程污水處理技術(shù)相較于發(fā)達(dá)國家而言仍有進(jìn)步空間。曝氣設(shè)備是水處理工序中具有代表性的設(shè)備，設(shè)備的種類、工作原理以及實(shí)際應(yīng)用反映了水處理水平，為達(dá)到更加理想的污水處理效果，需要重視曝氣設(shè)備的應(yīng)用與相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，優(yōu)化并創(chuàng)新水處理技術(shù)，這也是現(xiàn)階段我國環(huán)境領(lǐng)域發(fā)展的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]?沈靚，王俊.論環(huán)境工程水處理中對(duì)曝氣設(shè)備的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2020，32（5）：215-216.

[2]?徐開強(qiáng)，卓麗君.環(huán)境工程水處理中對(duì)曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析[J].農(nóng)家科技（下旬刊），2020，（3）：199.