探討曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用

陳志明

摘要：在當(dāng)下環(huán)境污染問題不斷惡化的新形勢下，水污染問題也變得越來越嚴(yán)峻，并且已經(jīng)受到了越來越多人的關(guān)注。目前，環(huán)境工程中的水處理技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水污染的處理之中，而且已經(jīng)取得了一定的成果。水處理主要是通過培養(yǎng)水下微生物來達(dá)到處理污水中污染物的目的，而曝氣設(shè)備的出現(xiàn)可以使污水處理效果得到顯著的提升。因此，曝氣設(shè)備的使用已經(jīng)成為環(huán)境工程污水處理中廣泛關(guān)注的一個焦點。為此，本文對環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行了探討，旨在期望改善我國的水污染處理效果。

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

1環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的基本原理

傳統(tǒng)的水處理方式就是通過在污水層內(nèi)部對好氧微生物群進(jìn)行培養(yǎng)，并利用好氧微生物群來分解污水中的污染物，以使水質(zhì)得到凈化。而好氧微生物群的活動與生存都離不開氧氣，而曝氣設(shè)備可以使這一問題得到有效的解決。曝氣設(shè)備主要是通過將大量的空氣充入污水環(huán)境之中，接著再不斷地攪拌水體，以使水體下方能夠充分融入空氣，保證水體中擁有充足且均勻分布的氧氣，為污水中微生物群的活動與生存提供足夠的氣力支撐，從而使污水的處理效果實現(xiàn)顯著的提升。

2環(huán)境工程水處理過程中曝氣設(shè)備的有關(guān)系數(shù)設(shè)定辦法

2.1借助Matlab系統(tǒng)來設(shè)定曝氣設(shè)備的處理系數(shù)

在處理污水的過程中，水體充氧作業(yè)主要是利用曝氣設(shè)備來完成，在正式處理污水之前，必須對水體的充氧情況實施模擬實驗，以便更好的對曝氣設(shè)備的各項處理系數(shù)加以確定。現(xiàn)階段可以借助Matlab系統(tǒng)來設(shè)定曝氣設(shè)備的處理系數(shù)，此系統(tǒng)主要是通過對各種處理系數(shù)環(huán)境下的曝氣處理效果進(jìn)行模擬，并以此為依據(jù)來對最終的曝氣處理系數(shù)進(jìn)行設(shè)定，之后再從中挑選出最佳的曝氣處理方式，利用這一辦法可以更好地設(shè)定曝氣設(shè)備的處理系數(shù)，并且只需投入較少的資金即可，這種設(shè)定曝氣設(shè)備處理系數(shù)的辦法具有較好的經(jīng)濟性，且切實可行。

2.2借助Excel來設(shè)定曝氣設(shè)備的處理系數(shù)

設(shè)定環(huán)境工程中水處理曝氣設(shè)備有關(guān)系數(shù)的另一種辦法就是Excel，其也是一種比較常見的設(shè)定曝氣設(shè)備處理系數(shù)的辦法。借助Excel來對曝氣設(shè)備的有關(guān)處理系數(shù)進(jìn)行設(shè)定，可以獲得較為直觀的效果，由于Excel主要是根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)圖表來設(shè)定環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的有關(guān)系數(shù)，因此，可以更加直觀地掌握環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的有關(guān)系數(shù)。然而，在借助Excel來對環(huán)境工程中曝氣設(shè)備有關(guān)系數(shù)進(jìn)行設(shè)定時，也存在著一定的缺陷，但是，通過分析國內(nèi)環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備有關(guān)系數(shù)設(shè)定案例，不難發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)都是采取Excel設(shè)定辦法。這主要是因為Excel這種曝氣設(shè)備處理系數(shù)設(shè)定辦法較為簡單，操作也比較簡單，而且可以獲得更為直觀的效果，同時其也更加容易掌握。

3確定曝氣設(shè)備性能效果

環(huán)境工程水處理中使用的曝氣設(shè)備有關(guān)系數(shù)的設(shè)定可以借助有關(guān)的計算機技術(shù)來實現(xiàn)，而要確定環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的性能，則必須利用特定的公式來對曝氣設(shè)備的性能進(jìn)行測定。借助特定公式可以實現(xiàn)對環(huán)境工程水處理中所使用到的曝氣設(shè)備的性能的科學(xué)測定，因為那些公式都是諸多科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)多次實驗而獲得的。

4曝氣設(shè)備的分類

4.1鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備中發(fā)揮重要作用的工具就是曝氣風(fēng)機，其具備一定的壓力與風(fēng)量，鼓風(fēng)曝氣設(shè)備主要是通過擴散曝氣器，再與傳輸管道相連，以此來把空氣強制融入所需處理的污水之中，這一設(shè)備可以讓污水充分接觸到空氣。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備系統(tǒng)主要包括鼓風(fēng)機、曝氣裝置和連貫的管道，而鼓風(fēng)機可以借助連貫的管道把空氣傳輸至曝氣裝置，而曝氣裝置是設(shè)置在生化池底部的，經(jīng)過曝氣裝置處理后的空氣會產(chǎn)生各種尺寸的氣泡，氣泡在流動和上升的過程中，會因氧向混合液的轉(zhuǎn)移作用而破裂于液面位置。

4.2表面曝氣設(shè)備

表面曝氣設(shè)備主要是借助馬達(dá)來促使軸流式葉輪轉(zhuǎn)動，并由導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)水板把污水噴射于四周，在噴射污水的過程中，會產(chǎn)生一片細(xì)薄的水幕，在接觸到空氣之后就會產(chǎn)生水滴，水滴在落下與液面撞擊的過程中，會形成巨大的亂流和大量的氣泡，這樣便可以達(dá)到增加水中含氧量的目的。較之鼓風(fēng)曝氣設(shè)備，表面曝氣設(shè)備更具優(yōu)勢，使用表面曝氣設(shè)備無需鋪設(shè)曝氣頭及布?xì)夤艿溃矡o需建造鼓風(fēng)機房，而且表面曝氣設(shè)備的設(shè)施均較為集中且簡便，使用表面曝氣設(shè)備可以大大地減少資金投入，具有較好的經(jīng)濟性。

4.3潛水射流曝氣設(shè)備

在使用潛水射流曝氣設(shè)備的過程中，水流會從與泵出口相連的噴嘴座流過，并迅速地傳輸至混氣室中，進(jìn)氣導(dǎo)管在把空氣引入混氣室后，會使其充分融合水流，最后再將水流與空氣從擴散管排出。潛水射流曝氣設(shè)備中一個非常重要的部分就是深水自吸式潛水射流曝氣機，其元器件主要有：進(jìn)氣管、擴散管、消音器以及WQ型潛水排污泵，當(dāng)噴嘴座中流經(jīng)由潛水電泵形成的水流時，水流速度會出現(xiàn)改變，產(chǎn)生高速水流，而且會有負(fù)壓產(chǎn)生于噴嘴座四周，以促使空氣流入進(jìn)氣管，水流會與空氣融合產(chǎn)生液氣混合流，最后以較快的速度噴射而出，同時會有大量的氣泡摻雜于其中，最后在深度較高及面積較大的水域中渦旋攪拌，達(dá)到曝氣的效果。

5環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的使用分析

每種曝氣設(shè)備都具有其自身獨特的特性，每種曝氣設(shè)備的應(yīng)用范圍及用途也是存在一定的差別的，所以，必須依據(jù)企業(yè)的實際經(jīng)濟狀況及具體需求來對曝氣設(shè)備加以選用。曝氣設(shè)備主要包括以下幾個技術(shù)性能指標(biāo)：一是充氧能力（EL）;二是氧轉(zhuǎn)移效率（EA）;三是動力效率（EP）。

曝氣設(shè)備主要包括兩個技術(shù)指標(biāo)，即規(guī)格和效能，其中效能是體現(xiàn)曝氣設(shè)備是否優(yōu)質(zhì)的一個重要指標(biāo)，倘若用戶選用的曝氣設(shè)備擁有較好的效能，則不僅可以大大地減少成本投入，而且也便于應(yīng)用。而規(guī)格是體現(xiàn)設(shè)備規(guī)格特征一個指標(biāo)，針對用戶而言，其不存在優(yōu)劣之分，只是是否合適的問題。但因為人們對這兩個指標(biāo)缺乏足夠的了解，所以，往往無法做出正確的決定。假設(shè)國內(nèi)每年需排放3527.20千萬m的城市污水，每年總共需處理816.00千萬m污水，以每年360天進(jìn)行計算，平均每小時的污水流量是8.44×10m，如果采取活性污泥法對所有污水進(jìn)行處理，則充氧量達(dá)2400g/m，則全國充氧能力必須達(dá)到2.27×10g/h，平均年充氧能力必須達(dá)到196.00千萬kg/年，而現(xiàn)有的曝氣設(shè)備的最高動力效率為6000g/KW·h，最低動力效率為2000g/KW·h，現(xiàn)選擇動力效率為2000g/KW·h和5000g/KW·h兩種曝氣設(shè)備。

6結(jié)語

曝氣設(shè)備是當(dāng)下環(huán)境工程水處理中必不可少一項設(shè)備，唯有全面地掌握曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)設(shè)定與性能，不斷地提高曝氣技術(shù)，才能有效地提升環(huán)境工程水處理的效率及效果，從而全面提升我國水資源的利用效率。在日后的經(jīng)濟建設(shè)過程中，環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用仍是一個值得我們不斷探索與研究的重要課題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 范胤禎.環(huán)境工程水處理中超濾膜技術(shù)應(yīng)用分析[J].化工管理，2016（20）.

[2] 朱國軍.環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析[J].環(huán)境與生活，2014（22）.

[3] 李柯一.探析環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2014（03）.