曝氣設(shè)備在新時期環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用研究

劉 洋 中國市政工程東北設(shè)計研究總院有限公司

1 曝氣器在水處理中的應(yīng)用

1.1 潛水式射流設(shè)備

采用噴嘴結(jié)構(gòu)，主要實現(xiàn)水流高速噴出，同時吸入噴嘴上的空氣，也可利用水流混合后的噴射，形成較為理想的水氣結(jié)合效果。在噴水作業(yè)中，增加水中氧含量，從而完成曝氣作業(yè)。這種曝氣器的應(yīng)用，可以形成比較理想的調(diào)節(jié)效果，通過調(diào)整進氣量可以達(dá)到有效調(diào)節(jié)溶氧量的目的，更好地滿足水處理的要求。

實際應(yīng)用表明，該設(shè)備的使用效果良好，可大大縮短潛水射流曝氣時間。在設(shè)備運行過程中，水流通過與泵出口相連的噴嘴座迅速流入混氣室，而進水管可將空氣引向混氣室并融入水流，然后通過擴散管排出。

水下自吸式潛水射流曝氣機是潛水射流曝氣設(shè)備的重要組成部分，它主要由消聲器、進氣管、擴散管、潛水排污泵等幾部分組成，潛水電泵的水流在流經(jīng)噴嘴座的過程中，速度會發(fā)生變化，因此噴嘴周圍會有高速水流，有負(fù)壓出現(xiàn)，這樣空氣就能進入進氣管，空氣就會和水流融為一體，形成液氣混流，再經(jīng)高速噴射，其中夾雜著大量的氣泡，在深度高、面積大的水中，進行渦旋攪拌，使曝氣有效地完成。

1.2 地面通風(fēng)裝置

本實用新型主要是在電機的幫助下旋轉(zhuǎn)軸流式葉輪，并通過導(dǎo)水板將污水噴向周圍形成四面噴射效應(yīng)，而所形成的水幕可以增加水與空氣的接觸面積。水幕在下落過程中對設(shè)備內(nèi)的液面產(chǎn)生沖擊作用，從而產(chǎn)生氣泡，從而提高了設(shè)備內(nèi)水的含氧量。當(dāng)然，當(dāng)噴射水下降，水滴撞擊水面時，同樣可以使水體的含氧量增加。

與鼓風(fēng)機相比，表面曝氣設(shè)備有很多優(yōu)點。不需要建曝氣頭，不需要通風(fēng)管道和機房，地面曝氣設(shè)備相對簡單，可以有效節(jié)約成本。將其應(yīng)用于地面曝氣器中，既有明顯的方便優(yōu)點，又有較好的成本控制效果。

反傘表面曝氣器結(jié)構(gòu)簡單，葉輪結(jié)構(gòu)工作原理簡單，具有良好的透平性能。尤其在驅(qū)動水流的能力方面，它的作用非常強大，在工作過程中，它可以大大提高混合物的含氧量，具有更好的經(jīng)濟性能。因此，對于大量的實際污水處理廠的廢水處理，活性淤泥法處理，河流氧化池曝氣處理，均具有良好的應(yīng)用效果。

1.3 吹氣通風(fēng)裝置

在工藝條件上，該曝氣器的應(yīng)用主要是借助鼓風(fēng)裝置，利用較大的風(fēng)壓，使大量空氣得到有效鼓入，進而促使水體能與空氣充分接觸，從而提高水體含氧量

對鼓風(fēng)曝氣裝置來說，擴散曝氣設(shè)備的應(yīng)用是關(guān)鍵，要保證所用的擴散曝氣器能更好的形成水與空氣的密切接觸，促使氣泡在流動過程中更好地進入水中。

鼓風(fēng)曝氣裝置主要由排氣管、鼓風(fēng)機、空氣擴散器等組成。這種類型的曝氣設(shè)備可以利用多種不同的管道，將空氣輸送到生物化學(xué)池底的擴散裝置中，當(dāng)空氣通過擴散裝置時，會產(chǎn)生相對均勻的氣泡，當(dāng)氣泡上升時會發(fā)生傳質(zhì)過程，把空氣中的氧溶解于水中。

2 合理設(shè)置通風(fēng)處理系數(shù)

2.1 確定與通氣有關(guān)的應(yīng)用參數(shù)

Matlab是最常用的一種方法，可以有效地確定環(huán)境工程水處理工作中的系數(shù)。在用Matlab 進行曝氣充氧試驗時，應(yīng)充分利用曝氣參數(shù)，了解曝氣對環(huán)境工程水處理工藝的影響。利用Matlab 技術(shù)，其優(yōu)點主要體現(xiàn)在能夠更精確地測量曝氣量，從而用于環(huán)境工程水處理中，處理速度極快。

但是，在我國現(xiàn)階段的技術(shù)水平上，利用Matlab 參數(shù)確定相應(yīng)的系數(shù)用于水處理在環(huán)境工程中的曝氣應(yīng)用還存在著很大的缺陷。舉例來說，在判斷時會出現(xiàn)各種小錯誤。但是一般情況下，所處理的信息數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果存在一定程度的誤差，出現(xiàn)誤差在所難免。確定了用于環(huán)境工程水處理的相應(yīng)的曝氣系數(shù)。因此，在環(huán)境工程水處理過程中，對于相應(yīng)的曝氣量，應(yīng)盡量減少因曝氣引起的誤差，保證相應(yīng)系數(shù)的準(zhǔn)確性。在環(huán)境工程水處理中，Matlab的有效利用和相關(guān)系數(shù)的確定是曝氣應(yīng)用的一個重要方面。

當(dāng)確定Matlab 的對應(yīng)系數(shù)時，只需輸入一個內(nèi)置的指令就可以得到一個通氣應(yīng)用程序的相應(yīng)系數(shù)。

2.2 確定與通氣有關(guān)的應(yīng)用參數(shù)

在確定水處理在環(huán)境工程中的曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)時，不能只用Matlab和其他軟件。常見應(yīng)用軟件為Excel，用Excel軟件確定環(huán)境工程水處理曝氣量的相應(yīng)期數(shù)，以作圖法為主。為提高軟件的使用效率，確定系數(shù)的方法更加直觀。由于能夠有效地顯示相應(yīng)數(shù)據(jù)的圖表，因此在確定系數(shù)時更加直觀與Matlab 相比，Excel 軟件在確定水處理工程中曝氣量方面存在不確定性。

Excel 中常以繪圖的方式獲得相應(yīng)的通氣應(yīng)用系數(shù)，因此存在較大的誤差。而我國大多數(shù)環(huán)境工程在確定水處理曝氣對應(yīng)系數(shù)時，都采用Excel表格。因為將Excel運用于環(huán)境工程中的水處理曝氣工藝中，具有一定的簡明扼要性，工作流程也比較簡單，而大多數(shù)員工只是熟練使用Excel 這一軟件，這也是造成這種現(xiàn)象的主要原因。用Matlab法無法準(zhǔn)確測定環(huán)境工程中水處理曝氣量的相關(guān)系數(shù)。

要解決以上問題，需要充分運用Excel，指導(dǎo)員工熟練掌握使用Excel測定環(huán)境工程中水處理曝氣相關(guān)系數(shù)的方法，并且指導(dǎo)員工在實際工作中熟練掌握Matlab軟件的使用。與此相比，利用Excel 進行環(huán)境工程水處理曝氣量測量時，需要重視采用相應(yīng)系數(shù)的方法。最主要的原因是，這種方法比較基礎(chǔ)，而使用Matlab 的軟件正是在這種基礎(chǔ)上升級的。因此，在實際工作中，應(yīng)將二者有機結(jié)合，達(dá)到優(yōu)勢互補，使水處理曝氣器與環(huán)境工程相對應(yīng)的系數(shù)更加精確。

3 通風(fēng)裝置的優(yōu)點

首先，曝氣器無任何污染，符合綠色處理的基本原則；廢水處理是建設(shè)生態(tài)文明的基礎(chǔ)工程，而綠色處理工藝是其工作的最基本原則。建設(shè)生態(tài)文明是加快經(jīng)濟發(fā)展的重要任務(wù)。

第二，曝氣器內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，工作人員在學(xué)習(xí)過程中能夠較快地掌握理論知識，技能掌握相對簡單，操作步驟不費事，減少了對相關(guān)設(shè)備的使用要求，能夠較好地促進曝氣罐的廣泛應(yīng)用。因此，推廣技術(shù)也是工作的一部分。曝氣池應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)具體情況進行處理，提高處理效果。

4 結(jié)論

綜上所述，由于在環(huán)境工程應(yīng)用中水處理曝氣器的性能差異較大，在水處理過程中應(yīng)充分考慮不同曝氣設(shè)備的選用要求。曝氣設(shè)備的參數(shù)直接影響到其工作效率和工作質(zhì)量，因此，在選型過程中應(yīng)引起技術(shù)人員的重視，只有對水處理曝氣機進行系統(tǒng)的、有效的分析，才能及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，從而有效地優(yōu)化曝氣裝置。