試論曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

閆志強(qiáng) 朱家璽 陳海峰 梁夢(mèng)芽

摘? ?要：在生態(tài)建設(shè)以及可持續(xù)發(fā)展方針指引下，我國(guó)環(huán)境工程水處理工作成為現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的重要內(nèi)容之一。本文通過(guò)對(duì)曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用方式進(jìn)行研究，旨在能夠?yàn)槲覈?guó)環(huán)境保護(hù)提供有效的思路，增強(qiáng)我國(guó)城市化進(jìn)程中社會(huì)建設(shè)與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：曝氣? 環(huán)境工程? 水處理

中圖分類號(hào)：X703? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）11（a）-0036-02

水資源是人類賴以生存的基礎(chǔ)，由于城市建設(shè)的加快以及城市人口的增加，水資源也受到了較大程度的污染，保護(hù)水資源、提高污水處理能力已經(jīng)刻不容緩。在現(xiàn)代水處理技術(shù)中，曝氣處理方法具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)曝氣設(shè)備進(jìn)行污水處理能夠使污水中的有機(jī)物快速溶解，恢復(fù)水資源的清潔性，提高城市水資源的利用效率。

1? 曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

曝氣技術(shù)屬于一種環(huán)境工程中常見(jiàn)的水處理技術(shù)，曝氣通過(guò)曝氣設(shè)備在水中釋放大量氧氣。曝氣設(shè)備釋放的氧氣與污水中的有機(jī)物質(zhì)等進(jìn)行反應(yīng)，能夠降低污水中有機(jī)物的含量。眾所周知，污水處理中的最大難點(diǎn)就是水中滋生的大量微生物造成的水質(zhì)變化，而微生物賴以存在的基礎(chǔ)就是水中大量的有機(jī)物質(zhì)[1]。通過(guò)曝氣設(shè)備釋放的大量曝氣，使污水中的有機(jī)物減少，降低污水中微生物的含量，從而實(shí)現(xiàn)污水凈化處理的目標(biāo)。曝氣的應(yīng)用原理非常簡(jiǎn)單，只需增加污水中的含氧量即可，因此曝氣技術(shù)具有簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)，并且對(duì)使用環(huán)境和操作人員的技術(shù)水平?jīng)]有太高的要求，就有較強(qiáng)的普及優(yōu)勢(shì)。另外，曝氣設(shè)備在使用過(guò)程中僅僅是對(duì)污水中釋放氧氣，因此不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，屬于一種環(huán)保型技術(shù)。在使用曝氣設(shè)備進(jìn)行污水處理中，需要注意對(duì)污水中微生物以及有機(jī)物等數(shù)據(jù)進(jìn)行合理檢測(cè)，計(jì)算出相關(guān)的氧氣需求參數(shù)，從而使曝氣設(shè)備輸氧量能夠與污水實(shí)際情況相符，避免輸氧量過(guò)多造成的氧氣浪費(fèi)，以及輸氧量過(guò)少造成的污水處理不徹底等問(wèn)題[2]。

2? 曝氣設(shè)備的主要類型

2.1 表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備是一種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單型設(shè)備，表面曝氣設(shè)備只需要將設(shè)備放置于污水表面，通過(guò)表面曝氣設(shè)備中設(shè)置的渦輪及馬達(dá)，將污水通過(guò)設(shè)備導(dǎo)管噴出，并在噴射過(guò)程中形成大量的液體水滴。表面曝氣設(shè)備就是通過(guò)水滴形成過(guò)程中與設(shè)備氧氣結(jié)合，從而增加了污水含氧量，達(dá)到水處理目的。

2.2 鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備是由鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸配系統(tǒng)等構(gòu)成，通過(guò)曝氣風(fēng)機(jī)形成具有較大壓力值的風(fēng)力，從而滿足鼓風(fēng)曝氣釋放氧氣的需求。鼓風(fēng)曝氣對(duì)設(shè)備構(gòu)成部件的性能要求較高，但其輸氧能力也較強(qiáng)，適合于大型的污水處理工程。

2.3 水下曝氣設(shè)備

水下曝氣設(shè)備顧名思義，是放置于污水當(dāng)中進(jìn)行凈化處理的設(shè)備。水下曝氣設(shè)備是通過(guò)設(shè)備中設(shè)置的氧氣輸送裝置將空氣轉(zhuǎn)化為細(xì)小的氣泡，提高氧氣與污水接觸的面積，從而增強(qiáng)污水處理效果[3]。目前常見(jiàn)的水下曝氣設(shè)備主要用于小型污水處理當(dāng)中，或者作為大型污水處理中的輔助構(gòu)造進(jìn)行應(yīng)用。水下曝氣設(shè)備具有氧氣集合率高，維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，具有較好的普及前景。

3? 曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用策略

3.1 對(duì)曝氣設(shè)備使用進(jìn)行分析

曝氣設(shè)備的使用分析主要包括曝氣設(shè)備的使用目標(biāo)分析以及曝氣設(shè)備的使用環(huán)境分析。曝氣設(shè)備有多重類型，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，曝氣設(shè)備必然會(huì)出現(xiàn)更加多的類型。那么對(duì)于如何選用適合的曝氣設(shè)備，成為曝氣在環(huán)境工程水處理應(yīng)用中的關(guān)鍵。選擇適當(dāng)?shù)钠貧庠O(shè)備不僅能夠提高污水處理的效果，同時(shí)也能夠提高經(jīng)濟(jì)性[4]。曝氣設(shè)備的使用需要考慮使用環(huán)境以及污水處理量等，對(duì)于大型的污水處理工程以及對(duì)污水處理要求較高的情況，需要采用性能先進(jìn)，污水容量大并且輸氧量高的曝氣設(shè)備;對(duì)于中小型污水處理或者污水處理人員技術(shù)水平較低的情況，則可以考慮簡(jiǎn)單易操作的曝氣設(shè)備。

3.2 對(duì)曝氣設(shè)備性能進(jìn)行分析

曝氣設(shè)備的類型不同，必然會(huì)造成設(shè)備性能的差異。在環(huán)境工程水處理中需要綜合考慮各種曝氣設(shè)備的性能指標(biāo)，從而為曝氣設(shè)備的選擇提供依據(jù)。曝氣設(shè)備的主要指標(biāo)包含輸氧量指標(biāo)、空氣轉(zhuǎn)化指標(biāo)、動(dòng)力能源指標(biāo)、耗電量指標(biāo)等多種指標(biāo)因素。曝氣設(shè)備性能的分析除了對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分析外，還需要對(duì)曝氣設(shè)備的整體經(jīng)濟(jì)性與性能的對(duì)比進(jìn)行分析。我國(guó)曝氣技術(shù)的使用還屬于一個(gè)新興領(lǐng)域，曝氣設(shè)備研發(fā)成果與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差異。在對(duì)曝氣設(shè)備性能進(jìn)行率分析中，要將曝氣設(shè)備的價(jià)值進(jìn)行綜合考慮。對(duì)于污水處理中對(duì)凈化標(biāo)準(zhǔn)要求較高的工程，可以考慮世界先進(jìn)技術(shù)水平的曝氣設(shè)備;對(duì)于普通性能需求下的曝氣技術(shù)要求，可以盡可能地使用國(guó)產(chǎn)曝氣設(shè)備。

3.3 對(duì)曝氣設(shè)備參數(shù)進(jìn)行分析

曝氣設(shè)備的參數(shù)分析值直接影響著氧氣與污水中有機(jī)物質(zhì)的結(jié)合效果。目前在環(huán)境工程水處理中所使用的曝氣設(shè)備不具有智能探測(cè)及計(jì)算氧氣輸送量的功能，需要污水處理技術(shù)人員人工設(shè)置曝氣參數(shù)。這就需要污水處理技術(shù)人員對(duì)污水中的有機(jī)物質(zhì)含量以及污水總量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和計(jì)算，從而提高污水處理效果。目前較為普遍的曝氣參數(shù)計(jì)算方法有Matlab方法和Excel方法。

3.3.1 曝氣設(shè)備參數(shù)計(jì)算的Matlab方法

在進(jìn)行曝氣參數(shù)計(jì)算中運(yùn)用Matlab方法能夠模擬出不同曝氣使用條件下的曝氣需求數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化曝氣參數(shù)設(shè)計(jì)方案，使曝氣輸氧量能夠與污水中的有機(jī)物指數(shù)相匹配。Matlab方法具有可視化程度高以及操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，能夠在輸入相關(guān)數(shù)據(jù)后直接得到參數(shù)數(shù)值，能夠極大地節(jié)約污水處理人員的時(shí)間和精力。另外，使用Matlab方法還能夠直觀看到模擬環(huán)境下的曝氣與有機(jī)物結(jié)合反應(yīng)的過(guò)程，從而使曝氣參數(shù)設(shè)置更加精確化和有效化。

3.3.2 曝氣設(shè)備參數(shù)計(jì)算的Excel方法

Excel方法是曝氣參數(shù)設(shè)計(jì)中較為基礎(chǔ)的一種方法。通過(guò)Excel方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同污水?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，形成較為直觀的Excel圖表，為污水處理人員的工作帶來(lái)方便。Excel方法的原理比較簡(jiǎn)單易懂，對(duì)污水處理人員的技術(shù)水平要求不高，可以應(yīng)用于對(duì)處理指標(biāo)要求不高的情況下。

4? 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，水污染問(wèn)題也集中凸顯。在進(jìn)行污水處理過(guò)程中，需要考慮水處理環(huán)節(jié)的有效性、便捷性以及普及性，曝氣設(shè)備以其具有的水處理優(yōu)勢(shì)成為現(xiàn)代環(huán)境工程的主要途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] 高彥俠.環(huán)境工程水處理中對(duì)曝氣設(shè)備的應(yīng)用[J].農(nóng)家參謀，2019（16）：249.

[2] 王韶博.曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2019（16）：138.

[3] 李蘭田.環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用[J].節(jié)能與環(huán)保，2019（3）：108-109.

[4] 劉亞沁.曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用淺析[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2019（1）：89.