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

趙東旭

摘要：曝氣設(shè)備能夠達(dá)到污水富氧的功效，在環(huán)境工程水處理中具有十分廣泛的運(yùn)用。本文分析了曝氣設(shè)備的工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并簡(jiǎn)單介紹了當(dāng)前較為常見(jiàn)的潛水射流曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備及鼓風(fēng)曝氣設(shè)備。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；水處理；曝氣設(shè)備

隨著社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的工業(yè)化水平穩(wěn)步提高。與此同時(shí)，嚴(yán)峻的水資源短缺及水污染處理問(wèn)題沉重地?cái)[在了人們面前。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)水污染問(wèn)題的重視程度不斷提高，在環(huán)境工程水處理技術(shù)、專(zhuān)業(yè)人員等方面的投入不斷加大，總體上取得了較為理想的發(fā)展創(chuàng)新效果。曝氣設(shè)備能夠?yàn)榉纸馕鬯杏卸居泻ξ廴疚锏奈⑸镅a(bǔ)充必需的氧氣，從而有效提升污水的處理效率，因而在目前的環(huán)境工程水處理中具有很大的應(yīng)用價(jià)值，占據(jù)著獨(dú)一無(wú)二的地位。研究、分析曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的工作原理及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的工作原理

曝氣設(shè)備的類(lèi)型較為豐富，在結(jié)構(gòu)組成、具體運(yùn)作、曝氣效果、適用污水類(lèi)型等方面均存在一定的差異，但整體的工作原理一致，即通過(guò)各個(gè)部件的協(xié)調(diào)運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)大氣氣體向污水中的轉(zhuǎn)移，從而增加污水中的溶氧量，促進(jìn)微生物吸附、降解污染物的活性，進(jìn)而提升污水的處理效率。大氣氣體向污水中的轉(zhuǎn)移實(shí)質(zhì)上就是污水這一液體吸收劑對(duì)于大氣的吸收過(guò)程。因此，對(duì)于曝氣設(shè)備整體的工作原理可從氣體吸收的角度進(jìn)行微觀化的分析。雙膜理論（two-film theory）是氣液界面?zhèn)髻|(zhì)過(guò)程的經(jīng)典理論，因此，氣體轉(zhuǎn)移的工作原理可運(yùn)用雙膜原理進(jìn)行分析和描述：大氣中的氧氣分子在曝氣設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)的作用下到達(dá)穩(wěn)定的氣體滯流層（氣膜），后以分子擴(kuò)散的方式通過(guò)氣膜到達(dá)氣液兩相界面，通過(guò)相界面溶入穩(wěn)定的液體滯流層（液膜），再?gòu)囊合嘟缑嬉苑肿訑U(kuò)散方式通過(guò)液膜進(jìn)入液相主體。

（二）環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

曝氣設(shè)備在當(dāng)前的污水處理中占據(jù)著十分重要的地位，這是因?yàn)樵撛O(shè)備在污水處理技術(shù)中具備諸多優(yōu)勢(shì)。首先，曝氣設(shè)備通過(guò)使大氣與污水充分接觸，提升了污水的溶氧量及污水處理效率，實(shí)現(xiàn)了對(duì)大氣資源的充分利用，降低了富氧步驟的成本，同時(shí)避免了二次污染物的產(chǎn)生，促進(jìn)了污水處理技術(shù)的綠色化、環(huán)?；l(fā)展。其次，曝氣設(shè)備的操作較為簡(jiǎn)單，能夠大大節(jié)省人力成本，為提升污水處理效果提供了很大的便利。第三，曝氣設(shè)備的富氧效果較為理想，大大促進(jìn)了微生物分解污染物的活性及污水處理效率。第四，當(dāng)前，針對(duì)曝氣設(shè)備領(lǐng)域的研究較多，如對(duì)于微納米氣泡曝氣、微孔曝氣增氧機(jī)等以提升富氧功效為目的的技術(shù)研究。在科研理論的指導(dǎo)下，曝氣設(shè)備的富氧功用顯著提高。此外，曝氣設(shè)備與多種水處理技術(shù)的結(jié)合空間較大，如與膜生物反應(yīng)器結(jié)合組成膜曝氣生物膜反應(yīng)器、與生物濾池組合形成新型曝氣生物濾池等，具有十分廣闊的應(yīng)用空間。

二、曝氣設(shè)備的類(lèi)型

（一）潛水射流曝氣設(shè)備

潛水射流曝氣設(shè)備是環(huán)境工程水處理中比較重要的一種基本類(lèi)型，其工作原理在于將污水流通過(guò)噴嘴座傳送到混氣室，同時(shí)通過(guò)進(jìn)氣管將空氣引入混氣室當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)污水與空氣的混合及接觸，完成接觸過(guò)程的空氣通過(guò)擴(kuò)散管排出。由于該設(shè)備具有較為理想的處理深度，因此在面積不大，但較深的污水處理中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。此外，該設(shè)備還擁有充氧動(dòng)力效率較高的特點(diǎn)。

（二）表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用十分廣泛，其運(yùn)行原理在于通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)帶動(dòng)軸流式葉輪在污水中高速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通過(guò)導(dǎo)管的導(dǎo)水板將污水向四周?chē)娚?，?shí)現(xiàn)污水與大氣的接觸，進(jìn)而完成曝氣過(guò)程。在表面曝氣設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，由于污水被分散成無(wú)數(shù)的細(xì)小噴水柱，且被循環(huán)多次地噴向大氣中，因此大大增大了污水與大氣的接觸面積及接觸頻率，從而直接有效地增加了污水的溶氧量。相比其他曝氣設(shè)備，該類(lèi)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)在于能耗成本較低、操作較為便捷、整體的設(shè)備布置相較簡(jiǎn)單，實(shí)用性較強(qiáng)。但該設(shè)備也存在相應(yīng)的弊端，如為保證充分的曝氣效果，需要設(shè)置大量的曝氣頭；在處理固態(tài)污染物較多的污水時(shí)，輸水導(dǎo)管容易堵塞等。

（三）鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用亦較為常見(jiàn)。該設(shè)備通過(guò)將大氣鼓入污水中，實(shí)現(xiàn)大氣與污水的充分混合及接觸，從而實(shí)現(xiàn)污水中溶氧量的增加。其優(yōu)勢(shì)在于，可通過(guò)調(diào)整、控制相關(guān)參數(shù)，隨時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小及壓力，保證鼓風(fēng)的力度與污水處理的實(shí)況相匹配，從而達(dá)到理想的富氧效果。就弊端而言，在借助鼓風(fēng)曝氣設(shè)備進(jìn)行富氧操作時(shí)，需較好地把控設(shè)備安裝的位置，否則會(huì)使富氧效果大打折扣。

三、結(jié)語(yǔ)

曝氣設(shè)備可通過(guò)提高污水中的溶氧量，促進(jìn)微生物的分解活性和效率，提升污水處理效率，因而在環(huán)境工程污水處理中具有十分廣泛的應(yīng)用。潛水射流曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備、鼓氣曝氣設(shè)備是當(dāng)前常用的三種曝氣設(shè)備，隨著研究的不斷進(jìn)步和深入，更多改進(jìn)類(lèi)型的曝氣設(shè)備將問(wèn)世。鑒于各種類(lèi)型的曝氣設(shè)備各有優(yōu)勢(shì)和弊端，環(huán)境工程水處理工作者應(yīng)在充分考慮污水處理實(shí)際的情況下，妥善選擇曝氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)在將人力、物力成本控制在最低的情況下，取得最佳的污水處理效果。

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