曝气在环境工程水处理中的应用分析郭志刚

曝气在环境工程水处理中的应用分析郭志刚

郭志刚

北京金州恒基环保工程技术有限公司北京市100097

摘要：将曝气设备应用在环境工程水处理中，既符合环境保护的要求，也有利于环境工程水污染处理的进一步发展。因此相关人员要加强对曝气设备的认识和了解，在不同的水域环境中选择不同型号的曝气设备，这样才能发挥出曝气设备的最大作用，推动环境工程水处理的发展。

关键词：曝气设备；环境工程水处理

1曝气在环境工程水处理中应用的原理

在环境工程水处理中通过曝气设备的应用，可以有效的完成污水的清洁和处理工作，为水中的微生物提供充足的氧气，为这些微生物提供合适的工作环境，提升污水的自净能力。在环境工程水处理中应用曝气设备已经比较广泛和常见。因为曝气设备本身的结构比较简单，有利于技术人员的操作。同时对于污水的氧气补充，曝气设备也可以提供一定的辅助作用。在曝气设备的应用中，不会造成二次污染，比如声音、光污染等[1]。但是在环境工程水处理中在曝气设备的应用中必须要对相关的参数进行合理的处理，并根据这些参数计算出污水处理中需要的氧气量，这样可以既保证水体微生物降解需要的氧气，同时也可以实现对资源的节约。

2曝气设备的类型划分

2.1表面曝气设备

表面曝气设备顾名思义就是让设备停留在水域表面，通过与水域的表面接触和搅拌来达到净化水质的目的。因为在这个接触和搅拌的过程中，水域中的水和空气有了较长时间的接触，这样就能增加水中的含氧量，为微生物的生存提供一个较为合适的环境。根据表面曝气设备进行划分的话，其可以分为两种形式：①立轴形式；②水平轴形式。按照当前的使用情况来看，还是水平轴形式的表面曝气设备使用得多一点。在水平轴形式的曝气设备下，从曝气器的类型划分，又能划分为转刷式曝气器、装盘式曝气器以及转筒式曝气器等。不同的曝气器，适用于在不同的水域环境中使用。

2.2水下曝气设备

按照字面意思，水下曝气设备就是在水中或者水底下使用曝气设备，这样就能将空气中的氧气带入到水域中，从而达到氧气和水体的融合，提高水域中的含氧量。对于水下曝气设备的使用，其有着不同的供气方法。按照供气方法的类型划分的话，可以分为射流式曝气机和潜水式曝气机。其中在环境工程水处理中，经常会用到自吸式射流曝气机。这种自吸式射流曝气机有两部分构造：①射流器；②潜水泵。这种应用方式主要是先借助于水泵的高压作用，来完成对水流的喷射。其会先形成一个负压，然后在负压的作用下，就可以将空气带到水中，再由射流器负责将其喷出。在这个过程中，会在曝气池中形成一个环状，氧气在这个环状中可以更好地进行水汽结合。至于潜水式曝气机则是由叶轮来完成水汽结合的，叶轮在和潜水电机连接上以后，其就会快速转动起来，当达到一定转速时，会形成一个负压，从而可以借助于负压，将空气带入至水中。

3曝气设备应用性能影响因素

3.1水温因素

水温会对氧转移产生影响，在水温升高时其黏滞性也会减弱，扩散系数上升，液膜厚度随之减小。并且水温还会影响溶解氧饱和度，温度越高其饱和度就越低，氧总转移率则会增长。因此，水温会对氧转移产生两种相反影响，且它们之间难以实现彻底抵消，从理论角度可认为在水温较高时，传质速率则会减缓。

3.2通气量因素

如果通气量太小，就可能产生堵塞或污泥沉淀的问题，通气量太高则会浪费资源，并且使扩张孔变大，进而生成大量气泡，使氧传质效率降低。而空气上升的流速提高，使气泡停留在水中的时间缩短，减缓了传质速率。以微孔曝气设备为例，通气量会对其增氧能力产生影响。

4曝气处理系数确定方法

4.1采用matlab确定曝气处理系数

在环境工程水处理中，主要应用曝气设备来进行水体充氧。在进行正式操作之前，需要通过模拟实验来了解水体充氧的状况，从而确定曝气涉及的各项处理系数。当前，可以使用matlab技术实现，matlab系统可以对不同处理系数条件下的曝气处理效果进行模拟，测出最后的曝气处理系数，因此为依据选择最佳的处理方法。这种曝气处理系数的方法，可以有效实现操作目标，且经济成本较低，是一种经济有效的方法。并且还具有多方面的优势：第一就是matlab系统的操作界面具有较高可视化，操作简便，输入相关基本数据就可以对其进行自动实验分析，并对实验过程进行准确演示，得到最终的数据处理结果；第二，matlab系统可以清楚展示各个步骤，规范操作流程，使其更加科学。同时，对各种实验条件下的曝气处理过程进行模拟，便于工作人员选择最优的处理系数。应用matlab系统来确定曝气处理系数，可以提高系数的精确度，缩减实验时间。在实际操作中，对数据的分析和计算会存在一些误差，这就需要我们不断完善系统处理数据的过程，为曝气处理提供更好的数据支持。

4.2采用excel方法确定曝气处理系数

Excel是确定环境工程水处理中确定相关系数的重要方法，可以取得比较直观的效果。利用excel做出相关的数据图，以直观展现曝气应用相关系数。这种方法在我国运用比较广泛，这与其操作掌握较快有很大关系，有着广泛的应用基础。利用excel来确定曝气处理系数，是一种基础性方法，对此我们要加强对这种方法的学习，在此基础上进一步提升对曝气应用处理系数确定的方法，以实现系数确定的准确性，保证环境工程水处理中相关系数确定的质量。

5曝气设备在环境工程水处理中的应用

5.1表面曝气设备的应用

表面曝气设备因其具有结构上的优势，所以主要用于城市污水处理和工业废水的处理上。对于表面曝气设备而言，不同类型的设备具有不同的优势和不足，在实际应用中，需要根据实际的水域情况来决定使用哪种曝气设备。就转刷曝气器而言，其不仅灵活，还具有较大的动能，所以能够快速地进行水汽结合，提高水中的含氧量，但不足之处在于会轻易破坏水中的淤泥环境。至于转盘曝气器则可以促进活性淤泥的流动，但是其在剪切絮体时却力度不够。而转筒曝气器则融合着其他两款曝气器的优势，可以快速地进行水汽结合，加速水质的净化。此外，适应能力也比较强，能够适应不同的环境。

5.2水下曝气设备的应用

水下曝气设备和表面设备二者相比的话，水下曝气设备有着更多的优势。因为其可以将水域外面的空气利用设备带入至水底，使水气更好地混合在一起，可以快速地提升水中的含氧量。此外，水下曝气设备几乎可以接触到整个水域范围，这样就能有效避免水中的污泥等物质沉到水底下的情况出现。而且在应用过程中，水下曝气设备也不会发出嘈杂的声音。按照射流式水下曝备的特点来看，其可以应用在工业废水和建筑废水的处理工作方面。

结束语

在当前环境下，由于全球资源紧缺、生态环境告急，人们已经开始越来越重视对环境的保护，而曝气就是在这样的背景环境下产生的。借助于曝气，可以将城市污水中蕴含的各种有机物得以慢慢分解，从而可以提高水中的含氧量，净化水质。所以在环境工程水处理中应用曝气是非常有必要的，其不仅可以加速水质的净化，保护城市环境，还能使得水资源利用率得到有效地提高，促进水资源的可持续发展。

参考文献

[1]邱立伟,袁莉萍,邵永康.曝气在环境工程水处理中的应用论述[J].资源节约与环保,2017(12):82+84.

[2]刘春杰.论环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(35):192.

[3]周娇.环境工程水处理中对曝气设备的应用探究[J].低碳世界,2017(32):17-18.

[4]金忱泓,翟加琦.浅议曝气在环境工程水处理中的应用[J].居舍,2017(31):124.

[5]张华俊.分析环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].资源节约与环保,2017(10):71-72.