曝氣在環(huán)境工程水處理的運(yùn)用

年勇 譚思綺

摘 要：在當(dāng)代，曝氣技術(shù)作為一種高能效低損耗且簡(jiǎn)單易操作的污水處理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)環(huán)境工程水處理中。在水污染問(wèn)題持續(xù)難以得到很好解決和水資源日漸短缺的形勢(shì)下，曝氣技術(shù)的發(fā)展極為迅速，在將來(lái)有望成為緩解我國(guó)水污染和水資源緊缺的主要技術(shù)。本文就曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用展開研究探討，介紹了幾種在我國(guó)環(huán)境工程水處理中經(jīng)常使用的曝氣技術(shù)，解析了在環(huán)境工程水處理中曝氣技術(shù)的應(yīng)用效果，意在為我國(guó)環(huán)境工程水處理的研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程;水處理;曝氣技術(shù);曝氣設(shè)備

1我國(guó)的水資源形勢(shì)現(xiàn)狀

水資源日漸緊缺是全球每一個(gè)國(guó)家所共同面臨的難題，導(dǎo)致水資源日漸緊缺的原因是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力降低，歸根究底，其實(shí)是環(huán)境破壞所共同導(dǎo)致的后果。盡管近些年來(lái)，環(huán)境保護(hù)的意識(shí)已逐漸深入人心，國(guó)家在重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也重視環(huán)境保護(hù)與建設(shè)，但過(guò)往已造成的環(huán)境破壞終究非朝夕可彌補(bǔ)，環(huán)境保護(hù)與建設(shè)是漫長(zhǎng)而深遠(yuǎn)的過(guò)程。相比于全球水資源日漸緊缺的現(xiàn)狀難以扭轉(zhuǎn)，水污染治理的推進(jìn)相對(duì)而言是短期便可有一定成效的。水污染的治理主要從兩個(gè)方面著手，一方面要從根本上防止水污染，限制或禁止污水排放;另一方面則是從污水的凈化著手，凈化被污染的水資源以形成一定的水資源循環(huán)。如前所述，我國(guó)的水污染形勢(shì)不容樂(lè)觀：雖然從近些年意識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性開始，多年以來(lái)，我國(guó)始終堅(jiān)持持續(xù)推進(jìn)水污染治理的建設(shè)，也取得了一定的成效，但總體來(lái)說(shuō)，水污染形勢(shì)仍然極為嚴(yán)峻，需要高度重視。我國(guó)水污染的主要污染源為工業(yè)廢水和城市污水。在大多數(shù)人的意識(shí)中，工業(yè)廢水才是水污染的第一污染源，實(shí)則不然，城市污水的總量遠(yuǎn)超于工業(yè)廢水，這其中除人口數(shù)量眾多的問(wèn)題外還有的是人們節(jié)水觀念有待加強(qiáng)的問(wèn)題。

2曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的基本原理

在環(huán)境工程水處理中，對(duì)于污水進(jìn)行處理時(shí)，曝氣設(shè)備通過(guò)在污水中加強(qiáng)空氣的灌輸，同時(shí)進(jìn)行翻攪，可促使空氣中的氧氣在污水中快速流動(dòng)，一方面這可以為污水中的清潔衛(wèi)士即有氧呼吸的微生物提供充足的氧氣以供“工作”;另一方面也能加強(qiáng)微生物與有機(jī)物之間的接觸，加快“工作”效率。曝氣設(shè)備應(yīng)用于環(huán)境工程水處理，不僅可以預(yù)防水池中漂浮物體的沉入，還能有效分解和氧化污水里有機(jī)物質(zhì)，達(dá)到可觀的污水凈化效果。曝氣設(shè)備在環(huán)境工程水處理中的廣泛應(yīng)用不僅僅是因其具備可觀的污水凈化效果，還有其他的優(yōu)勢(shì)所在：第一，曝氣設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，有利于相關(guān)人員操作與應(yīng)用;第二，曝氣設(shè)備的應(yīng)用不會(huì)造成例如聲污染、光污染等二次污染。在環(huán)境工程水處理中，曝氣設(shè)備正式投入使用前，如若能根據(jù)所處理污水的相關(guān)參數(shù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的污水凈化所需的氧氣量，精準(zhǔn)地進(jìn)行氧氣投放，就能在滿足微生物降解有機(jī)污染物氧氣需求的同時(shí)節(jié)約能源。

3曝氣設(shè)備的分類與應(yīng)用

一套完善的曝氣裝置至少具備一浮體、多組的曝氣設(shè)備和控制裝置。具體來(lái)說(shuō)，浮體之上組裝著曝氣設(shè)備，曝氣設(shè)備能吸水，并把其朝著至少一個(gè)既定的方向進(jìn)行霧化、噴灑又或是曝氣?？刂蒲b置控制多組曝氣設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于應(yīng)用在環(huán)境工程水處理的曝氣裝置是有一定實(shí)用性要求的：對(duì)于設(shè)備本身，要求構(gòu)架簡(jiǎn)易、性能平穩(wěn)、耐腐壞銹蝕性能較強(qiáng);對(duì)于設(shè)備功能，要求翻攪均衡、低耗能、沒有噪音和其他危害;對(duì)于設(shè)備的價(jià)格，要求價(jià)格較低以便大規(guī)模配備。

4我國(guó)環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備分類

4.1潛水射流曝氣設(shè)備

潛水射流曝氣裝置主要應(yīng)用于較深及總體面積較大的水域，可通過(guò)在相關(guān)水域里生成旋渦進(jìn)行攪拌，形成曝氣，最終達(dá)到污水凈化的效果。潛水射流曝氣裝置的主要構(gòu)造是自吸深水式潛水射流曝氣裝置，自吸深水式潛水射流曝氣裝置由WQ潛水排污裝置、擴(kuò)散裝置、進(jìn)氣裝置和消音裝置有機(jī)構(gòu)成。潛水射流曝氣設(shè)備利用水流來(lái)加強(qiáng)空氣的灌輸，在潛水射流曝氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，流動(dòng)的水會(huì)通過(guò)噴嘴裝置快速地被輸入到混氣裝置里，同時(shí)氣體進(jìn)入的導(dǎo)管指引空氣進(jìn)入到混氣裝置中并與流動(dòng)的水相融合形成大量的氣泡氣流，最終通過(guò)擴(kuò)散裝置以極快地速度擴(kuò)散到水域中。

4.2鼓風(fēng)曝氣設(shè)備

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備是應(yīng)用范圍較為廣泛的曝氣設(shè)備，其運(yùn)用兼具相當(dāng)壓力和風(fēng)速的鼓風(fēng)曝氣裝置，結(jié)合擴(kuò)散曝氣裝置和運(yùn)送裝置共同運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)風(fēng)力把空氣強(qiáng)行灌輸進(jìn)水域中，使水域中的水與空氣全面接觸。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備一般主要是由空氣加壓裝置、空氣輸送管道和空氣擴(kuò)散裝置組成。空氣凈化系統(tǒng)和鼓風(fēng)機(jī)包含在空氣加壓裝置中。鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量不是越大越好、隨意指定的，具體需要根據(jù)水域中氧化反應(yīng)所需的氧氣量來(lái)確定，同時(shí)還需滿足使混合液固體顆粒保持懸浮狀態(tài)的攪拌條件。特別是出于為使氣體能順利進(jìn)入水域的考慮，鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)壓力需大于管道系統(tǒng)的摩擦損耗和空氣擴(kuò)散裝置處的靜水壓?？諝廨斔凸艿绖t是包含輸氣管等。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備中至關(guān)重要的部分是空氣擴(kuò)散裝置，空氣擴(kuò)散裝置的作用是將氣體分成不同尺寸不同大小的氣泡，以增加送入空氣與液體接觸的表面積，增加了空氣與液體接觸的表面積，就使得污水中的微生物能更多地接觸氧氣，更多地進(jìn)行氧化反應(yīng)，以提升降解有機(jī)物質(zhì)的效率，進(jìn)而提升污水凈化的效率。為適用不同尺寸的氣泡產(chǎn)生需求，空氣擴(kuò)散裝置的管道是有多種類型的，可根據(jù)不同需要來(lái)設(shè)立管道。

5曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用分析

具體來(lái)說(shuō)，在環(huán)境工程水處理中，曝氣設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用是根據(jù)各種曝氣設(shè)備的優(yōu)勢(shì)、作用方式、作用范圍的不同而有所不同。在現(xiàn)實(shí)生活中，除考慮曝氣設(shè)備本身的各種屬性因素外，選取合適的曝氣設(shè)備還需考慮經(jīng)濟(jì)條件、維護(hù)費(fèi)用等因素。選取合適的曝氣設(shè)備需關(guān)注曝氣設(shè)備中的曝氣裝置。曝氣裝置中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為兩類：性能和格式。性能可以較為直觀地反應(yīng)的是曝氣裝置的優(yōu)劣。一個(gè)性能較好的曝氣裝置，不僅能使得操作運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)更為便捷，同時(shí)還會(huì)具備節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，能節(jié)約一定的費(fèi)用。格式往往反應(yīng)的是相關(guān)曝氣裝置的格式特征，本質(zhì)上并沒有優(yōu)劣之分。選用者只需根據(jù)實(shí)際需求來(lái)選擇最適合的即可。一般來(lái)說(shuō)，關(guān)注曝氣裝置的技術(shù)性能標(biāo)準(zhǔn)，主要特指：關(guān)注曝氣裝置的動(dòng)力效率（EP）;氧氣轉(zhuǎn)移效率（EA）以及充氧性能（EL）。在充分考慮曝氣設(shè)備的各種因素時(shí)，有時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生因素間的沖突。比如說(shuō)為保持氧氣轉(zhuǎn)移效率，有些必須采用一些動(dòng)力效率不高的曝氣裝置，這就無(wú)法避免地產(chǎn)生了些許費(fèi)用浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)因素與性能因素有所沖突。因此，有些時(shí)候，選用者要做的事情就是在充分考慮各方面因素的情況下，在因素間沖突尋找最合適的均衡點(diǎn)，以匹配符合現(xiàn)實(shí)需求的曝氣設(shè)備。

6結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，投入了大量資金來(lái)引進(jìn)國(guó)外相關(guān)的曝氣裝置，一方面，這導(dǎo)致了曝氣設(shè)備整體成本的提升，另一方面，這也不利于整個(gè)曝氣體系的維護(hù)和長(zhǎng)期使用。所以應(yīng)當(dāng)更多地推進(jìn)發(fā)展國(guó)內(nèi)環(huán)境工程水處理的各種技術(shù)，對(duì)國(guó)外先進(jìn)的曝氣裝置有所研究，并致力優(yōu)化國(guó)內(nèi)的各種曝氣裝置、投入使用，提升國(guó)內(nèi)自有曝氣設(shè)備的利用率，強(qiáng)化我國(guó)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)能力，積極促進(jìn)環(huán)境保護(hù)水處理領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。