曝氣設備在環境工程水處理中的應用淺析

張偉

摘要：在當前環境下，由于全球資源緊缺、生態環境告急，人們已經開始越來越重視對環境的保護，而曝氣就是在這樣的背景環境下產生的。借助于曝氣，可以將城市污水中蘊含的各種有機物得以慢慢分解，從而可以提高水中的含氧量，凈化水質。所以在環境工程水處理中應用曝氣是非常有必要的，其不僅可以加速水質的凈化，保護城市環境，還能使得水資源利用率得到有效地提高，促進水資源的可持續發展。

關鍵詞：環境工程;水處理;曝氣設備;應用

中圖分類號：X701 ?文獻標識碼：A

引言

在環境工程中，水污染問題的防治一直都是重要的一部分，我國在此方面投入了巨額資金，積極引進國外的曝氣設備，且國內曝氣設備也在不斷發展，在類型上實現了多樣化，并對其工作機理、傳氧效率等有了更深的認識，加強了在污水處理中的運用。

1曝氣設備的類型劃分

1.1表面曝氣設備

表面曝氣設備顧名思義就是讓設備停留在水域表面，通過與水域的表面接觸和攪拌來達到凈化水質的目的。因為在這個接觸和攪拌的過程中，水域中的水和空氣有了較長時間的接觸，這樣就能增加水中的含氧量，為微生物的生存提供一個較為合適的環境。根據表面曝氣設備進行劃分的話，其可以分為兩種形式：①立軸形式;②水平軸形式。按照當前的使用情況來看，還是水平軸形式的表面曝氣設備使用得多一點。在水平軸形式的曝氣設備下，從曝氣器的類型劃分，又能劃分為轉刷式曝氣器、裝盤式曝氣器以及轉筒式曝氣器等。不同的曝氣器，適用于在不同的水域環境中使用。

1.2水下曝氣設備

按照字面意思，水下曝氣設備就是在水中或者水底下使用曝氣設備，這樣就能將空氣中的氧氣帶入到水域中，從而達到氧氣和水體的融合，提高水域中的含氧量。對于水下曝氣設備的使用，其有著不同的供氣方法。按照供氣方法的類型劃分的話，可以分為射流式曝氣機和潛水式曝氣機。其中在環境工程水處理中，經常會用到自吸式射流曝氣機。這種自吸式射流曝氣機有兩部分構造：①射流器;②潛水泵。這種應用方式主要是先借助于水泵的高壓作用，來完成對水流的噴射。其會先形成一個負壓，然后在負壓的作用下，就可以將空氣帶到水中，再由射流器負責將其噴出。在這個過程中，會在曝氣池中形成一個環狀，氧氣在這個環狀中可以更好地進行水汽結合。至于潛水式曝氣機則是由葉輪來完成水汽結合的，葉輪在和潛水電機連接上以后，其就會快速轉動起來，當達到一定轉速時，會形成一個負壓，從而可以借助于負壓，將空氣帶入至水中。

2曝氣設備在環境工程水處理中的應用要點

2.1相關參數的設定

在曝氣設備投入使用的時候，相關的技術人員和操作人員也應該做好設備參數的設定。一般來說，技術人員和操作人員可以通過Matlab系統或者直接使用Excel來進行設備控制。其中前者能夠對曝氣設備的運作過程進行模擬，最終選擇出一個最佳的曝氣處理路徑，并基于此來設置各項參數。而后者則是通過Excel來整合曝氣設備運作過程中的各類信息，并基于此來確定各項參數。這種方法確定參數的精準性比較低，跟實際情況可能存在一定的誤差。但是這種方法的整體操作相對來說比較簡單，非常容易掌握，因此在那些精度要求不高的水處理工程中也能夠得到非常顯著的應用成效。

（1）采用matlab確定曝氣處理系數

在環境工程水處理中，主要應用曝氣設備來進行水體充氧。在進行正式操作之前，需要通過模擬實驗來了解水體充氧的狀況，從而確定曝氣涉及的各項處理系數。當前，可以使用matlab技術實現，matlab系統可以對不同處理系數條件下的曝氣處理效果進行模擬，測出最后的曝氣處理系數，因此為依據選擇最佳的處理方法。這種曝氣處理系數的方法，可以有效實現操作目標，且經濟成本較低，是一種經濟有效的方法。并且還具有多方面的優勢：第一就是matlab系統的操作界面具有較高可視化，操作簡便，輸入相關基本數據就可以對其進行自動實驗分析，并對實驗過程進行準確演示，得到最終的數據處理結果;第二，matlab系統可以清楚展示各個步驟，規范操作流程，使其更加科學。同時，對各種實驗條件下的曝氣處理過程進行模擬，便于工作人員選擇最優的處理系數。應用matlab系統來確定曝氣處理系數，可以提高系數的精確度，縮減實驗時間。在實際操作中，對數據的分析和計算會存在一些誤差，這就需要我們不斷完善系統處理數據的過程，為曝氣處理提供更好的數據支持。

（2）采用excel方法確定曝氣處理系數

Excel是確定環境工程水處理中確定相關系數的重要方法，可以取得比較直觀的效果。利用excel做出相關的數據圖，以直觀展現曝氣應用相關系數。這種方法在我國運用比較廣泛，這與其操作掌握較快有很大關系，有著廣泛的應用基礎。利用excel來確定曝氣處理系數，是一種基礎性方法，對此我們要加強對這種方法的學習，在此基礎上進一步提升對曝氣應用處理系數確定的方法，以實現系數確定的準確性，保證環境工程水處理中相關系數確定的質量。

2.2表面曝氣設備的應用

表面曝氣設備相對于其他的曝氣設備來說，在結構以及安裝等方面都更便捷，因此被廣泛的應用到城市污水以及工業廢水的處理中。具體來說，轉刷曝氣器具有較強的推進力，而且能夠進行靈活的調節，提升設備的充氧效率，但是容易造成對活性污泥絮體的破壞。而轉盤曝氣器也具有一定的優勢，對絮體的剪切力比較小;而新型轉筒曝氣器具有多種功能，包括曝氣、混合、攪拌以及循環推流等，不僅有利于對深水曝氣效率的改善，同時也能夠有效的適應不同的工作環境，更有利于安裝和維護工作的開展。

2.3水下曝氣設備的應用

水下曝氣設備能夠將水面上的空氣直接抽入到水底，所以優勢更強。一方面，通過這種方式有利于提升供氧的速度，可以在大范圍內對曝氣池中的水體進行攪動，防止出現污泥沉淀，而且不會產生噪聲污染。從具體的分類來看，可以將其分為射流式水下曝氣設備以及潛水曝氣設備。射流式水下曝氣設備主要用于工業廢水以及建筑廢水的處理，而潛水曝氣設備則主要是通過將空氣轉化為細小氣泡的方式提升氧氣的利用率。此外，自吸式螺旋曝氣器也是水處理中的重要設備，主要應用在一些小型的污水處理中，或者作為輔助設備被應用到大型的氧氣溝水處理中，其具有運行效率高，維護費用低等優勢。

2.4設備性能確定

在具體水處理工作中，相關技術人員也應該通過特定的公式來對曝氣設備的實際性能進行測定與計算。相較于各類軟件來說，這類公式已經通過多個科學家的試驗測定，最終的計算也非常精準。比如在充氧能力的測定上就能夠使用公式來進行計算，明確所使用的曝氣設備的充氧能力性能。在具體應用中，通過公式計算與軟件分析的數據相對比，就能夠更有效的確定設備性能，保證環境工程水處理具有較高的效益。

結束語

綜上所述，將曝氣設備應用在環境工程水處理中，既符合環境保護的要求，也有利于環境工程水污染處理的進一步發展。因此相關人員要加強對曝氣設備的認識和了解，在不同的水域環境中選擇不同型號的曝氣設備，這樣才能發揮出曝氣設備的最大作用，推動環境工程水處理的發展。

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（作者身份證號碼：140424198701232016）