試論曝氣在環(huán)境工程水處理中的應用

趙亞斌

陜西沃德環(huán)保工程有限公司 陜西西安 710014

水處理的成效與我國居民日常生活息息相關，所以在環(huán)境工程事業(yè)中，水處理技術的相關研發(fā)工作得到了極大重視。而在水處理技術中，曝氣設備也占據(jù)著重要地位，它直接關系到整體水處理技術水平。曝氣設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，曝氣設備的研究對于水污染處理技術提升而言意義深遠[1]。

1 目前環(huán)境工程水處理中的主要不足

首先，在文章當中主要針對目前環(huán)境工程水處理過程中存在的主要不足進行一個全面的分析和介紹，因為水處理對于我國城市化的發(fā)展有著十分重要的幫助作用，水是人的生命之源，城市發(fā)展過程當中水是必不可缺的一個重要的資源，所以如果不能夠提高環(huán)境工程水處理的質(zhì)量和水平，那么對于城市的發(fā)展也會帶來嚴重的影響，但是目前由于我國發(fā)展速度過快，對于一些比較細致的地方并沒有強調(diào)到位，就會導致很多問題出現(xiàn)，所以目前環(huán)境工程水處理當中首先存在的一個重點的問題就是，城市在發(fā)展當中對于相應的污水處理管理的資金嚴重的不足，很多的資金往往被劃到其他的地方進行使用，對于水處理的設備管理并不是十分的強，因此在這個過程當中就需要滿足資金管理的意識，加強對整個環(huán)境工程水處理的重視。除此之外資金不足，就導致城市當中水處理，以及相應的管理出現(xiàn)嚴重的欠缺和偏差，會給整個城市的發(fā)展帶來嚴重的影響，除此之外由于水處理的重視程度不足，所以相應的設備和技術發(fā)展水平就嚴重的欠缺很多的水處理能力，嚴重的不足，導致整個工程的發(fā)展時有很多不匹配的情況出現(xiàn)，但是在目前的發(fā)展階段仍然與相應的標準還有很大的距離，需要在后續(xù)的發(fā)展當中進行及時的解決和安排。

2 曝氣在環(huán)境工程水處理中主要的應用

2.1 曝氣原理

曝氣是指通過曝氣系統(tǒng)充氧作用，空氣中的氧被強制轉(zhuǎn)移到泥水混合液中的過程，并使混合液處于懸浮狀態(tài)，加強池內(nèi)溶解氧和有機物、微生物的接觸，在有充足溶解氧的條件下，池內(nèi)微生物對污水中有機物產(chǎn)生氧化分解作用。曝氣效果主要通過氧的利用率和氧轉(zhuǎn)移速率兩個參數(shù)來反映，同時也是曝氣設備的性能指標。氧利用率就是參照系統(tǒng)運行條件與設備自身情況優(yōu)化曝氣裝置分布，合理使用曝氣裝置提高氧利用率。氧轉(zhuǎn)移速率的提高可以通過增加濃度梯度或提高氧氣轉(zhuǎn)移系數(shù)[2]。

2.2 運用Matlab系統(tǒng)測定曝氣處理系數(shù)

曝氣設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，但是在曝氣設備運行之前，需要進行設備相關處理系數(shù)的設置，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)中可以設置不同的設備系數(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備系數(shù)組合，并將其作為實際的曝氣設備系數(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。

2.3 曝氣設備的分類

（1）機械曝氣。機械曝氣是通過安裝于池面的表面曝氣器向池中混合液充氧。當曝氣池的葉輪或渦輪曝氣機轉(zhuǎn)動時，混合液在以水幕、水滴與空氣接觸過程中完成氧轉(zhuǎn)移，與池中混合液相溶，且隨著混合液上下循環(huán)流動，氣、液接觸界面不斷更新，提高氧的轉(zhuǎn)移速率。機械曝氣器按傳動軸安裝方向，分為豎軸式（泵型、倒傘型和平板型）和臥軸式（轉(zhuǎn)刷曝氣機和轉(zhuǎn)碟曝氣機）兩類。

（2）射流曝氣。潛水射流曝氣機主要由潛污泵、曝氣器和進氣管三部分組成，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。潛水射流曝氣機可以使氧氣的吸收率大大提高，且占地面積小，因此被廣泛應用于水處理的過程中。射流曝氣器既不是一種氣泡擴散裝置，也不是一種機械曝氣設備，而是介于這二者之間的一種曝氣設備，利用氣泡擴散和水利剪切這兩個作用達到曝氣和混合的目的[3]。

（3）鼓風曝氣。該曝氣系統(tǒng)主要是通過鼓風機、空氣輸送管道和曝氣裝置向生化池底部輸送氧氣?？諝鈴钠貧庋b置通過，產(chǎn)生尺寸不同的氣泡，氣泡在上升以及隨水流循環(huán)流動的過程中與混合液接觸并轉(zhuǎn)移其中，最后到達液面處破裂。曝氣裝置是鼓風曝氣系統(tǒng)的重要裝置，根據(jù)產(chǎn)生氣泡大小主要分為：中大氣泡（穿孔管曝氣器）、微氣泡（管式、盤式、橡膠膜片微孔曝氣器）、水力剪切式空氣擴散裝置（倒盆擴散器、射流曝氣器等）。該曝氣系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在：操作比較簡便，設備并不復雜，自動化程度較高。同時也存在較多的問題：中大孔擴散設備氧利用率較低；微孔曝氣設備易堵塞；曝氣膜片易撕裂。

3 結(jié)語

總而言之，由于目前我國的各類環(huán)境污染問題較為嚴重，水資源也受到了嚴重的影響，其質(zhì)量處于一個較低的狀態(tài)，對于人們的生產(chǎn)生活都產(chǎn)生了極為不利的影響，因此，只有加強對各類先進技術設備的有效應用才能有效改善環(huán)境的污染狀況，提高水資源的質(zhì)量，滿足人們的生產(chǎn)生活需求。文章上面主要分析了曝氣設備在環(huán)境工程水處理工作中的這些應用情況，希望文章上面的分析能夠?qū)ξ覈蘸蟓h(huán)境工作方面的改革有所參考幫助，有效改善我國水資源污染狀況。