淺析曝氣在市政環境工程水處理中的應用

金芷琪，王 力

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都 610200）

引言

隨著城市化的不斷發展和進步，城市環境污染問題日益突出，環境工程也受到了越來越多的關注。其中，水處理工程是市政環境工程中非常重要的一部分，曝氣作為一種重要的水處理技術，在市政環境工程水處理中有著廣泛應用，因此受到社會各界的高度重視。

1 曝氣系統的發展背景

傳統的曝氣系統主要存在能耗大、噪音污染等問題，為了解決這些問題，研究人員一直在研究更加高效、節能、環保的曝氣技術，這成為水處理領域的重要課題。在曝氣系統的不斷改進和完善中，已經出現了許多新型的曝氣技術和設備，如微氣泡曝氣技術、超聲波曝氣技術等。這些技術和設備具有更高的效率、更低的能耗和更好的環保性能，能夠更好地滿足水處理的需求。其中，微氣泡曝氣技術通過在水中產生微小的氣泡，以提供更多的氧氣，促進水中好氧微生物的生長和繁殖，從而更好地去除水中的有機物和污染物。超聲波曝氣技術則是通過超聲波的振動，將空氣和水混合在一起，從而提供更多的氧氣。這些新型的曝氣技術和設備不僅提高了水處理效率，同時降低了能耗和噪音污染，具有更好的環保性能。因此，隨著環境工程和水處理技術的不斷進步，曝氣系統也在不斷改進和完善，新型的曝氣技術和設備將會在水處理領域得到更廣泛的研究和應用。

2 市政環境工程水處理工作要點

2.1 污水處理

污水處理是市政環境工程水處理的重要環節，需要采用適當的污水處理技術，如生物處理技術、化學處理技術和物理處理技術等，去除污水中的有害物質。在處理過程中，相關人員需要根據污水來源及水質、水量進行合理的設計和處理，以確保處理效果和效率。

2.2 水質檢測

水質檢測是確保水處理效果的重要環節，相關人員需要對處理后的水質進行定期檢測，以確保其符合相關標準。水質檢測包括對各種指標的檢測，如懸浮物、pH值、溶解氧、氨氮、總氮、總有機碳等。通過定期檢測，我們可以及時發現和處理水質問題，確保水資源的可持續利用。

2.3 水資源回收

水資源回收是市政環境工程水處理的重要組成部分，對于可以回收利用的水資源，如雨水、中水等，要進行有效的回收和利用。水資源回收包括收集、儲存、輸送和處理等環節，需要采用適當的技術和設備，以確保水資源的有效利用和對環境的保護。

2.4 環境監測

環境監測是確保水處理過程環保性和安全性的重要環節，在處理過程中，相關人員需要對環境因素進行監測，包括溫度、濕度、氣壓、噪聲、臭氣等。通過環境監測，我們可以及時發現和處理環境問題，確保水處理過程的可持續性和環保性[1]。

2.5 管理和維護

管理和維護是確保水處理設施正常運行的重要環節，相關人員需要對處理設施進行定期維護和管理，包括設備的檢查、維修、保養和更新等。同時，相關部門需要建立完善的維護管理制度，確保維護工作的及時性和有效性。

2.6 宣傳教育

加強公眾對水處理重要性的認識，增強市民的環保意識，鼓勵他們參與水環境保護工作非常重要。通過宣傳教育，可以增強公眾對水資源的認識和環保意識，促進公眾參與水環境保護工作，形成良好的社會氛圍。

3 曝氣在市政環境工程水處理中的應用價值

3.1 提高污水凈化效率

曝氣設備的應用可以有效增加水中的氧氣含量，為水中的微生物提供更加適宜的生長環境，促進有機物的氧化分解，從而提升污水的自凈能力，提高污水處理效率。通過曝氣設備的應用，可以有效去除污水中的有機物，如COD等，從而降低污水的污染程度。

3.2 促進污水中污染物的分解

曝氣設備產生的氣泡中的氧氣可以與污水中的污染物充分接觸，促進其分解為更小的粒子。例如：對于氨氮物質，曝氣設備提供氧氣，在硝化細菌的作用下，將氨氮轉換為硝態氮，然后在無氧條件下通過反硝化細菌的作用，將硝態氮轉化為氮氣排出水體，從而有效去除污水中的氨氮物質。

3.3 優化污水處理工藝

曝氣設備的加入有助于實時監測水中的氧氣含量，幫助技術人員更好地了解污水處理過程中的生化反應。通過觀察氧氣的溶解度，相關人員可以了解污水中污染物質的分解情況，從而更好地調整污水處理工藝，提高處理效率。

4 曝氣在市政環境工程水處理中的應用措施

曝氣在市政環境工程水處理中的應用措施涉及到設備的選擇與布置、曝氣量與曝氣時間的控制、曝氣頭的選擇與清洗、監測和維護以及工藝參數優化等多個方面。為了提高污水處理效率，相關人員需要綜合考慮這些因素，制定合理的應用方案，并嚴格控制污水處理過程中的各項指標，以保證曝氣設備能夠發揮最大的作用。

4.1 曝氣設備的選擇與布置

曝氣設備種類繁多，相關人員應根據不同的污水處理工藝和現場實際情況選擇合適的曝氣設備。同時，曝氣設備的布置也需要根據污水處理流程和場地條件進行合理布局，以確保曝氣效果的最大化。

4.1.1 曝氣設 備的選擇依據

曝氣設備的選擇依據：（1）根據污水處理工藝，大型污水處理廠需要使用曝氣池，如曝氣轉碟、曝氣沉沙池等；小型污水處理廠或工業廢水處理，需要使用掛膜式曝氣器，如膜片式曝氣器、旋轉式曝氣器等。（2）根據現場實際情況，選擇適合場地面積的曝氣設備，避免設備過大導致空間浪費；選擇適合水深的曝氣設備，避免設備過淺導致效果不佳。（3）根據水質選擇適合的曝氣設備，如針對有機物污染的水質可以選擇高效的曝氣設備；選擇維護成本較低的設備，降低運營成本；選擇使用壽命較長的設備，減少更換設備的成本。

4.1.2 曝氣設備的布置原則

曝氣設備的布置原則：（1）把控污水處理流程，確保污水能夠順暢地通過曝氣區域，避免堵塞和滯留。（2）考慮場地條件，根據水深情況調整曝氣設備的安裝高度和深度，確保設備能夠充分發揮作用。（3）根據水流方向調整曝氣設備的安裝位置，確保水流能夠充分接觸到曝氣設備。（4）合理布局，避免重復設置曝氣設備及避免資源浪費；考慮安裝和維護的方便性，如設備的可移動性和可操作性等。（5）定期檢查和維護曝氣設備，確保設備的正常運行和高效使用。綜上所述，為了確保曝氣設備能夠發揮最大作用，相關人員需要從曝氣設備的選擇和布置兩方面入手，綜合考慮污水處理工藝、現場實際情況、場地條件等因素，以實現高效、經濟、環保的污水處理[2]。

4.2 曝氣量與曝氣時間的控制

曝氣設備產生的氧氣與污水中的污染物充分反應，是污水處理過程中一個重要環節。為了確保曝氣設備的最佳效果，相關人員需要控制曝氣量的大小和曝氣時間的長短。

4.2.1 曝氣量 的控制

曝氣量的控制：（1）不同的污水處理工藝需要的曝氣量不同，例如活性污泥法需要的曝氣量相對較大，而生物膜法需要的曝氣量相對較小。（2）污水中污染物的種類和濃度不同，需要的曝氣量也不同。如果污水中有機污染物含量較高，需要增加曝氣量以提供足夠的氧氣進行氧化反應。（3）環境條件如氣溫、氣壓等也會影響曝氣效果，氣溫或氣壓較低時，需要增加曝氣量以彌補氧氣量的不足。

4.2.2 曝氣時 間的控制

曝氣時間的控制：（1）不同的污水處理工藝需要的曝氣時間不同，例如活性污泥法的曝氣時間一般較長，生物膜法則需要的曝氣時間較短。（2）污水中污染物的種類和濃度不同，需要的曝氣時間也不同，如果污水中有機污染物含量較高，需要增加曝氣時間以保證充分的氧化反應。（3）環境條件如氣溫、氣壓等也會影響曝氣效果，需要適當調整曝氣時間。氣溫或氣壓較低時，需要增加曝氣時間以彌補氧氣量的不足。綜上所述，為了確保曝氣設備能夠發揮最佳效果，相關人員需要綜合考慮污水處理工藝、污水中污染物的種類和濃度、環境條件等因素，制定具體的控制策略，包括調整曝氣量和曝氣時間等，以高效、經濟的方式處理目標[3]。

4.3 曝氣頭的選擇與清洗

曝氣頭是曝氣設備的關鍵部件，其性能直接影響著曝氣效果。因此，在選擇曝氣頭時，相關人員需要結合污水處理工藝的特點，選擇適合的曝氣頭類型和規格。首先，相關人員需要根據污水處理工藝的要求，選擇具有足夠氣孔密度和開口大小的曝氣頭，以增加氧氣的吸收面積和氣液接觸面積，從而提高氧氣的利用率；同時，需要考慮曝氣頭的材質，通常選擇耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的優質材料制成的曝氣頭。其次，定期清洗和維護曝氣頭也是保證曝氣設備正常運行的重要措施。清洗曝氣頭時，需要注意防止機械損傷和堵塞，同時相關人員需要根據實際情況選擇清洗方法和工具。一般來說，可以使用清洗劑、超聲波清洗等手段進行清洗，以保證曝氣頭的清潔度和通透性。此外，定期檢查曝氣頭的完好性和密封性也非常重要。如果發現曝氣頭出現破損、變形、漏氣等問題，需要及時更換或修復，以保證曝氣設備的正常運行。綜上所述，選擇適合污水處理工藝的曝氣頭并定期進行清洗和維護，是保證曝氣設備正常運行的關鍵措施。通過合理地選擇和保養曝氣頭，可以提升氧氣利用率和污水處理效果，實現高效的污水處理。

4.4 曝氣設備的監測和維護

為了保證曝氣設備的安全穩定運行，定期對曝氣設備進行監測和維護是非常必要的。首先，定期檢查設備的電氣元件非常重要，包括檢查電源是否正常，電氣線路是否完好，電氣元件是否出現老化、短路、斷路等問題。這些問題的存在可能會影響設備的正常運行，甚至引發安全事故。其次，相關人員需要定期監測和維護機械部件的磨損情況。曝氣設備的機械部件包括曝氣頭、管道、閥門等，這些部件的磨損可能會導致設備性能下降，甚至出現故障。因此，相關人員需要定期檢查這些部件的磨損情況，及時進行更換或修復。此外，還要定期檢查設備的運行狀態，包括檢查設備的壓力、流量、溫度等參數是否在正常范圍內，以及設備的噪音、振動等是否在允許范圍內。如果發現異常情況，相關人員需要及時采取措施進行處理。綜上所述，通過定期檢查電氣元件、機械部件和運行狀態，我們可以及時發現和處理問題，保證曝氣設備的長期穩定運行，提升污水處理的效果和效率，減少設備故障和事故的發生，降低維護成本和風險[4]。

4.5 工藝參數優化

在污水處理工藝中，曝氣設備的效果取決于相應的工藝參數。優化這些參數，可以提高污水處理效率。例如調整曝氣時間和氧氣量的比例，優化氣泡大小等參數，可以使曝氣設備在處理污水時產生更好的效果。曝氣時間和氧氣量的比例是一個重要參數，它決定了曝氣設備對污水的處理能力。曝氣時間過長或過短，都會影響污水的處理效果。通過優化這些參數，可以保證曝氣設備在處理污水時，能夠最大限度地提高處理效率。此外，氣泡的大小也是一個重要參數。氣泡的大小會影響曝氣設備對污水的處理效果。優化氣泡大小，可以提高曝氣設備對污水的吸附能力，從而進一步提高污水處理效率。總之，優化工藝參數是提高污水處理效率的重要手段，通過對曝氣時間、氧氣量、氣泡大小等參數的優化，可以保證曝氣設備在處理污水時產生最佳效果，從而提高污水處理效率。這些優化工作需要專業人員的參與，因此需要定期對相關人員進行培訓和指導，以確保他們能夠正確實施這些優化策略[5]。

5 結語

市政環境工程水處理是環境保護和城市發展的重要領域之一，包括污水處理、水質檢測、水資源回收、環境監測、管理和維護以及宣傳教育等工作。通過這些工作要點的實施，可以確保水資源的可持續利用和對環境的保護。而曝氣作為一種重要的水處理技術，在市政環境工程水處理中得到了廣泛研究和應用。未來隨著環境工程技術的不斷發展和進步，曝氣技術的研究和應用也將不斷深化和創新。