試析環境工程水處理中曝氣設備的應用價值

付振飛

摘要：曝氣是污水生物處理系統的一個重要工藝環節，其主要作用是向曝氣池內充氧，保證微生物好氧代謝所需的溶解氧，并保持反應器內微生物、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條件。現階段，曝氣設備在環境工程水處理過程中應用較多，常見的曝氣設備包括鼓風曝氣設備、表面曝氣設備以及水下曝氣設備等，本文對以上幾種曝氣設備在環境工程水處理中的應用及其價值進行分析。

關鍵詞：環境工程；水處理；曝氣設備；應用

1曝氣設備工作原理及其優勢分析

對于曝氣設備的工作原理而言，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行充分接觸，進而實現將空氣中的氧溶解在水中的目標，從而為微生物提供相應的有氧環境，加快污染物降解速度，從而更好的實現凈化水質的目標。同時可以將水中無用的氣體或者容易揮發的物質放逐至空氣中，為此在各類污水處理中得到廣泛應用。

曝氣設備在環境工程水處理中應用較為廣泛，其具有如下優勢：其一，內部構造較為簡單，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。為了更好的發揮曝氣設備的作用和價值在實際應用過程中工作人員需要對污水處理環境各方面因素進行充分考慮，例如：水處理面積，污染程度以及污染物種類等，為各類參數設置提供可靠的依據和支持，從而提高水處理效果。

2環境工程水處理中曝氣設備的應用價值

2.1表面曝氣設備

表面曝氣設備的具體運行流程為：在電動馬達的動力作用下，葉輪開始轉動，以此引導水流流經管道向周圍噴射而出，這時候水流就會以一種細密的水幕的形態噴灑出來，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生的氣泡會直接提高水中的氧氣含量。和鼓風曝氣設備相對比來講，表面曝氣設備的實際應用效果顯得更好一些，而這種優勢的具體表現為：在不需要建立機房的情況下就可以進行工作，曝氣工作的運行所需設備比較簡單，從而在很大程度上控制了環境工程建設的成本投入。

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，電機無法驅動葉輪運轉，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，而這又導致了單機充氧能力的降低，從而導致污水處理無法達標。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行技術改造，使用復合葉輪倒傘表面曝氣機，并增設推流器，使曝氣設備的各個部件功能得到充分發揮，同時減少能耗。經過技術改造，有效提高了污水處理效果，降低了能耗，增加了經濟效益。

2.2鼓風曝氣設備

鼓風曝氣設備運用的是具備相當壓力和風速的曝氣鼓風裝置，它把空氣強行加進污水里是透過擴散曝氣裝置并且結合運送裝置一同作業，此曝氣裝置可以使池子里的水流和空氣全面碰觸。鼓風曝氣設備體系是以曝氣裝置、鼓風裝置和一系列的管道裝置構成，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裝置，空氣路經曝氣設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生氣泡的性質對鼓風曝氣設備的應用特點進行大概的評價，產生氣泡較小的曝氣設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，此種曝氣設備產生的直徑在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，從而更好的實現氣液充分接觸的目標，但是其在應用過程中容易出現堵塞或者阻力過大的情況，為此環境部門需要酌情對其進行使用。

2.3水下曝氣設備

水下曝氣設備，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成，通過潛水泵工作產生高壓水流，再經由射流器噴嘴形成射流，該高速射流可以在混合室內形成負壓，將空氣通過導管吸入并充分混合，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反應器的配套曝氣設備。其葉輪和潛水電機直接相連，葉輪的轉動可以使進水區形成極高的流速，其產生的負壓同樣可以將外部空氣由導管吸入，待液氣充分混合后由導流孔口增壓排出。由于混合液具有較高的流速，同樣可以在曝氣池內形成循環水流。除此以外，在較小的曝氣系統中，還可以使用自吸式螺旋曝氣機，該種曝氣設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點：一方面，該種方式的供氧速度很快，可以在較大范圍內防止曝氣池中的污泥沉淀，且不會由于水躍產生噪聲污染。在具體分類上，射流式水下曝氣設備常常應用于建筑和工業廢水處理，在污水處理設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化為細小均勻的氣泡，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備使用，具有較低的運行和維護費用。

3結語

在新時期，水處理的問題必須得到重視，促使經濟生態發展，避免居民的身體健康受污水危害，保護生態環境。在污水處理工藝中，曝氣設備的使用具有效率高、能耗低的特點，有助于水處理質量與水處理效率的優化。需重視研究與應用曝氣設備的工作，充分掌握實際情況來進行曝氣設備的選擇與確定，將其作用發揮到最大。

參考文獻：

[1]李波.曝氣在環境工程水處理中的應用[J].資源節約與環保，2016，（3）：53-54.

[2]污水處理中曝氣設備的研究進展[J].張塞，張有忱，閻華，楊衛民.廣東化工.2015（05）.

（作者單位：天津濱港電鍍企業管理有限公司）