試析環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用價值

付振飛

摘要：曝氣是污水生物處理系統(tǒng)的一個重要工藝環(huán)節(jié)，其主要作用是向曝氣池內(nèi)充氧，保證微生物好氧代謝所需的溶解氧，并保持反應(yīng)器內(nèi)微生物、底物、溶解氧，即泥、水、氣三者的充分混合，為微生物降解有機物提供有利的生化反應(yīng)條件?，F(xiàn)階段，曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理過程中應(yīng)用較多，常見的曝氣設(shè)備包括鼓風(fēng)曝氣設(shè)備、表面曝氣設(shè)備以及水下曝氣設(shè)備等，本文對以上幾種曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用及其價值進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；水處理；曝氣設(shè)備；應(yīng)用

1曝氣設(shè)備工作原理及其優(yōu)勢分析

對于曝氣設(shè)備的工作原理而言，其主要是以在空壓機、曝氣機、空氣動力泵為動力源，在其作用下使空氣同水進(jìn)行充分接觸，進(jìn)而實現(xiàn)將空氣中的氧溶解在水中的目標(biāo)，從而為微生物提供相應(yīng)的有氧環(huán)境，加快污染物降解速度，從而更好的實現(xiàn)凈化水質(zhì)的目標(biāo)。同時可以將水中無用的氣體或者容易揮發(fā)的物質(zhì)放逐至空氣中，為此在各類污水處理中得到廣泛應(yīng)用。

曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中應(yīng)用較為廣泛，其具有如下優(yōu)勢：其一，內(nèi)部構(gòu)造較為簡單，實際操作過程比較方便；其二，充氧效果較好，能夠給水體提供充足且均勻的氧氣；其三，出現(xiàn)噪音污染或者水體二次污染的幾率相對較小。為了更好的發(fā)揮曝氣設(shè)備的作用和價值在實際應(yīng)用過程中工作人員需要對污水處理環(huán)境各方面因素進(jìn)行充分考慮，例如：水處理面積，污染程度以及污染物種類等，為各類參數(shù)設(shè)置提供可靠的依據(jù)和支持，從而提高水處理效果。

2環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用價值

2.1表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備的具體運行流程為：在電動馬達(dá)的動力作用下，葉輪開始轉(zhuǎn)動，以此引導(dǎo)水流流經(jīng)管道向周圍噴射而出，這時候水流就會以一種細(xì)密的水幕的形態(tài)噴灑出來，水霧與外界空氣接觸后遇冷就會變成水滴，在水滴滴入液面的時候所產(chǎn)生的氣泡會直接提高水中的氧氣含量。和鼓風(fēng)曝氣設(shè)備相對比來講，表面曝氣設(shè)備的實際應(yīng)用效果顯得更好一些，而這種優(yōu)勢的具體表現(xiàn)為：在不需要建立機房的情況下就可以進(jìn)行工作，曝氣工作的運行所需設(shè)備比較簡單，從而在很大程度上控制了環(huán)境工程建設(shè)的成本投入。

某污水處理廠的污水處理能力是12×104m2/d，其采用氧化溝工藝進(jìn)行污水處理，單溝配備了3臺倒傘表面曝氣機，單溝的處理能力是4×104m2/d，一共配備有9臺表面曝氣機。該廠處理的污水為城市生活污水和工業(yè)廢水組合而成的混合水。在污水處理中，曝氣機葉輪浸沒程度不夠，電機無法驅(qū)動葉輪運轉(zhuǎn)，只有將葉輪上提使其半暴露在水面上才能保證電機的正常運行，而這又導(dǎo)致了單機充氧能力的降低，從而導(dǎo)致污水處理無法達(dá)標(biāo)。同時，還存在電能資源消耗過大問題。該廠工程師對曝氣機進(jìn)行技術(shù)改造，使用復(fù)合葉輪倒傘表面曝氣機，并增設(shè)推流器，使曝氣設(shè)備的各個部件功能得到充分發(fā)揮，同時減少能耗。經(jīng)過技術(shù)改造，有效提高了污水處理效果，降低了能耗，增加了經(jīng)濟效益。

2.2鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備運用的是具備相當(dāng)壓力和風(fēng)速的曝氣鼓風(fēng)裝置，它把空氣強行加進(jìn)污水里是透過擴散曝氣裝置并且結(jié)合運送裝置一同作業(yè)，此曝氣裝置可以使池子里的水流和空氣全面碰觸。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備體系是以曝氣裝置、鼓風(fēng)裝置和一系列的管道裝置構(gòu)成，透過管道裝置把空氣運送到裝置在生化池下面的裝置就是鼓風(fēng)裝置，空氣路經(jīng)曝氣設(shè)備的時候會造成大小不一的氣體泡，氣體泡通過升起和流動最終在液體表面破開，這個過程就是氧氣朝混合液體變換的效用。通常情況下可以將產(chǎn)生氣泡的性質(zhì)對鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的應(yīng)用特點進(jìn)行大概的評價，產(chǎn)生氣泡較小的曝氣設(shè)備中的擴散裝置主要由多孔透氣材料組成，例如：尼龍及氧化鋁等，此種曝氣設(shè)備產(chǎn)生的直徑在0.1-0.2毫米之間，此種氣泡使氣體和水體接觸面積明顯增大，且氧氣利用率較高，從而更好的實現(xiàn)氣液充分接觸的目標(biāo)，但是其在應(yīng)用過程中容易出現(xiàn)堵塞或者阻力過大的情況，為此環(huán)境部門需要酌情對其進(jìn)行使用。

2.3水下曝氣設(shè)備

水下曝氣設(shè)備，其最大的特點是置于曝氣水體的底層或中層，將空氣送入水中來完成水氣混合。按照水下供氣的方式不同，又可以分為射流式曝氣機和潛水式曝氣機。常用的自吸式射流曝氣機由潛水泵和射流器構(gòu)成，通過潛水泵工作產(chǎn)生高壓水流，再經(jīng)由射流器噴嘴形成射流，該高速射流可以在混合室內(nèi)形成負(fù)壓，將空氣通過導(dǎo)管吸入并充分混合，并從射流器噴出（而供氣式射流曝氣機的空氣則是由空氣壓縮機或鼓風(fēng)機提供的）。由于噴出的射流具有較高的動能，因此可以使曝氣池中的水體形成環(huán)流，使得氧氣溶解更為均勻；而潛水式曝氣機，又稱泵式水下曝氣機，常作為SBR反應(yīng)器的配套曝氣設(shè)備。其葉輪和潛水電機直接相連，葉輪的轉(zhuǎn)動可以使進(jìn)水區(qū)形成極高的流速，其產(chǎn)生的負(fù)壓同樣可以將外部空氣由導(dǎo)管吸入，待液氣充分混合后由導(dǎo)流孔口增壓排出。由于混合液具有較高的流速，同樣可以在曝氣池內(nèi)形成循環(huán)水流。除此以外，在較小的曝氣系統(tǒng)中，還可以使用自吸式螺旋曝氣機，該種曝氣設(shè)備以一定的角度入水，末端螺旋槳和潛水式曝氣機的葉輪作用類似，將水面空氣由負(fù)壓吸入水中并混合均勻。

由于水下曝氣機可以將空氣直接送入水底，因此具有許多突出的優(yōu)點：一方面，該種方式的供氧速度很快，可以在較大范圍內(nèi)防止曝氣池中的污泥沉淀，且不會由于水躍產(chǎn)生噪聲污染。在具體分類上，射流式水下曝氣設(shè)備常常應(yīng)用于建筑和工業(yè)廢水處理，在污水處理設(shè)備中同時起到曝氣和攪拌作用；另一方面，潛水曝氣器可以將空氣轉(zhuǎn)化為細(xì)小均勻的氣泡，具有作用范圍廣、氧氣利用率高等特點。而自吸式螺旋曝氣器一般作為小型污水處理的曝氣裝置，或在大型氧化溝中作為輔助設(shè)備使用，具有較低的運行和維護(hù)費用。

3結(jié)語

在新時期，水處理的問題必須得到重視，促使經(jīng)濟生態(tài)發(fā)展，避免居民的身體健康受污水危害，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在污水處理工藝中，曝氣設(shè)備的使用具有效率高、能耗低的特點，有助于水處理質(zhì)量與水處理效率的優(yōu)化。需重視研究與應(yīng)用曝氣設(shè)備的工作，充分掌握實際情況來進(jìn)行曝氣設(shè)備的選擇與確定，將其作用發(fā)揮到最大。

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（作者單位：天津濱港電鍍企業(yè)管理有限公司）