曝气设备在环境工程水处理中的应用浅析

张伟

摘要：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。

关键词：环境工程;水处理;曝气设备;应用

中图分类号：X701  文献标识码：A

引言

在环境工程中，水污染问题的防治一直都是重要的一部分，我国在此方面投入了巨额资金，积极引进国外的曝气设备，且国内曝气设备也在不断发展，在类型上实现了多样化，并对其工作机理、传氧效率等有了更深的认识，加强了在污水处理中的运用。

1曝氣设备的类型划分

1.1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。

1.2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。

2曝气设备在环境工程水处理中的应用要点

2.1相关参数的设定

在曝气设备投入使用的时候，相关的技术人员和操作人员也应该做好设备参数的设定。一般来说，技术人员和操作人员可以通过Matlab系统或者直接使用Excel来进行设备控制。其中前者能够对曝气设备的运作过程进行模拟，最终选择出一个最佳的曝气处理路径，并基于此来设置各项参数。而后者则是通过Excel来整合曝气设备运作过程中的各类信息，并基于此来确定各项参数。这种方法确定参数的精准性比较低，跟实际情况可能存在一定的误差。但是这种方法的整体操作相对来说比较简单，非常容易掌握，因此在那些精度要求不高的水处理工程中也能够得到非常显著的应用成效。

（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。

（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。

2.2表面曝气设备的应用

表面曝气设备相对于其他的曝气设备来说，在结构以及安装等方面都更便捷，因此被广泛的应用到城市污水以及工业废水的处理中。具体来说，转刷曝气器具有较强的推进力，而且能够进行灵活的调节，提升设备的充氧效率，但是容易造成对活性污泥絮体的破坏。而转盘曝气器也具有一定的优势，对絮体的剪切力比较小;而新型转筒曝气器具有多种功能，包括曝气、混合、搅拌以及循环推流等，不仅有利于对深水曝气效率的改善，同时也能够有效的适应不同的工作环境，更有利于安装和维护工作的开展。

2.3水下曝气设备的应用

水下曝气设备能够将水面上的空气直接抽入到水底，所以优势更强。一方面，通过这种方式有利于提升供氧的速度，可以在大范围内对曝气池中的水体进行搅动，防止出现污泥沉淀，而且不会产生噪声污染。从具体的分类来看，可以将其分为射流式水下曝气设备以及潜水曝气设备。射流式水下曝气设备主要用于工业废水以及建筑废水的处理，而潜水曝气设备则主要是通过将空气转化为细小气泡的方式提升氧气的利用率。此外，自吸式螺旋曝气器也是水处理中的重要设备，主要应用在一些小型的污水处理中，或者作为辅助设备被应用到大型的氧气沟水处理中，其具有运行效率高，维护费用低等优势。

2.4设备性能确定

在具体水处理工作中，相关技术人员也应该通过特定的公式来对曝气设备的实际性能进行测定与计算。相较于各类软件来说，这类公式已经通过多个科学家的试验测定，最终的计算也非常精准。比如在充氧能力的测定上就能够使用公式来进行计算，明确所使用的曝气设备的充氧能力性能。在具体应用中，通过公式计算与软件分析的数据相对比，就能够更有效的确定设备性能，保证环境工程水处理具有较高的效益。

结束语

综上所述，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。

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（作者身份证号码：140424198701232016）