试析环境工程水处理中曝气设备的应用价值

付振飞

摘要：曝气是污水生物处理系统的一个重要工艺环节，其主要作用是向曝气池内充氧，保证微生物好氧代谢所需的溶解氧，并保持反应器内微生物、底物、溶解氧，即泥、水、气三者的充分混合，为微生物降解有机物提供有利的生化反应条件。现阶段，曝气设备在环境工程水处理过程中应用较多，常见的曝气设备包括鼓风曝气设备、表面曝气设备以及水下曝气设备等，本文对以上几种曝气设备在环境工程水处理中的应用及其价值进行分析。

关键词：环境工程；水处理；曝气设备；应用

1曝气设备工作原理及其优势分析

对于曝气设备的工作原理而言，其主要是以在空压机、曝气机、空气动力泵为动力源，在其作用下使空气同水进行充分接触，进而实现将空气中的氧溶解在水中的目标，从而为微生物提供相应的有氧环境，加快污染物降解速度，从而更好的实现净化水质的目标。同时可以将水中无用的气体或者容易挥发的物质放逐至空气中，为此在各类污水处理中得到广泛应用。

曝气设备在环境工程水处理中应用较为广泛，其具有如下优势：其一，内部构造较为简单，实际操作过程比较方便；其二，充氧效果较好，能够给水体提供充足且均匀的氧气；其三，出现噪音污染或者水体二次污染的几率相对较小。为了更好的发挥曝气设备的作用和价值在实际应用过程中工作人员需要对污水处理环境各方面因素进行充分考虑，例如：水处理面积，污染程度以及污染物种类等，为各类参数设置提供可靠的依据和支持，从而提高水处理效果。

2环境工程水处理中曝气设备的应用价值

2.1表面曝气设备

表面曝气设备的具体运行流程为：在电动马达的动力作用下，叶轮开始转动，以此引导水流流经管道向周围喷射而出，这时候水流就会以一种细密的水幕的形态喷洒出来，水雾与外界空气接触后遇冷就会变成水滴，在水滴滴入液面的时候所产生的气泡会直接提高水中的氧气含量。和鼓风曝气设备相对比来讲，表面曝气设备的实际应用效果显得更好一些，而这种优势的具体表现为：在不需要建立机房的情况下就可以进行工作，曝气工作的运行所需设备比较简单，从而在很大程度上控制了环境工程建设的成本投入。

某污水处理厂的污水处理能力是12×104m2/d，其采用氧化沟工艺进行污水处理，单沟配备了3台倒伞表面曝气机，单沟的处理能力是4×104m2/d，一共配備有9台表面曝气机。该厂处理的污水为城市生活污水和工业废水组合而成的混合水。在污水处理中，曝气机叶轮浸没程度不够，电机无法驱动叶轮运转，只有将叶轮上提使其半暴露在水面上才能保证电机的正常运行，而这又导致了单机充氧能力的降低，从而导致污水处理无法达标。同时，还存在电能资源消耗过大问题。该厂工程师对曝气机进行技术改造，使用复合叶轮倒伞表面曝气机，并增设推流器，使曝气设备的各个部件功能得到充分发挥，同时减少能耗。经过技术改造，有效提高了污水处理效果，降低了能耗，增加了经济效益。

2.2鼓风曝气设备

鼓风曝气设备运用的是具备相当压力和风速的曝气鼓风装置，它把空气强行加进污水里是透过扩散曝气装置并且结合运送装置一同作业，此曝气装置可以使池子里的水流和空气全面碰触。鼓风曝气设备体系是以曝气装置、鼓风装置和一系列的管道装置构成，透过管道装置把空气运送到装置在生化池下面的装置就是鼓风装置，空气路经曝气设备的时候会造成大小不一的气体泡，气体泡通过升起和流动最终在液体表面破开，这个过程就是氧气朝混合液体变换的效用。通常情况下可以将产生气泡的性质对鼓风曝气设备的应用特点进行大概的评价，产生气泡较小的曝气设备中的扩散装置主要由多孔透气材料组成，例如：尼龙及氧化铝等，此种曝气设备产生的直径在0.1-0.2毫米之间，此种气泡使气体和水体接触面积明显增大，且氧气利用率较高，从而更好的实现气液充分接触的目标，但是其在应用过程中容易出现堵塞或者阻力过大的情况，为此环境部门需要酌情对其进行使用。

2.3水下曝气设备

水下曝气设备，其最大的特点是置于曝气水体的底层或中层，将空气送入水中来完成水气混合。按照水下供气的方式不同，又可以分为射流式曝气机和潜水式曝气机。常用的自吸式射流曝气机由潜水泵和射流器构成，通过潜水泵工作产生高压水流，再经由射流器喷嘴形成射流，该高速射流可以在混合室内形成负压，将空气通过导管吸入并充分混合，并从射流器喷出（而供气式射流曝气机的空气则是由空气压缩机或鼓风机提供的）。由于喷出的射流具有较高的动能，因此可以使曝气池中的水体形成环流，使得氧气溶解更为均匀；而潜水式曝气机，又称泵式水下曝气机，常作为SBR反应器的配套曝气设备。其叶轮和潜水电机直接相连，叶轮的转动可以使进水区形成极高的流速，其产生的负压同样可以将外部空气由导管吸入，待液气充分混合后由导流孔口增压排出。由于混合液具有较高的流速，同样可以在曝气池内形成循环水流。除此以外，在较小的曝气系统中，还可以使用自吸式螺旋曝气机，该种曝气设备以一定的角度入水，末端螺旋桨和潜水式曝气机的叶轮作用类似，将水面空气由负压吸入水中并混合均匀。

由于水下曝气机可以将空气直接送入水底，因此具有许多突出的优点：一方面，该种方式的供氧速度很快，可以在较大范围内防止曝气池中的污泥沉淀，且不会由于水跃产生噪声污染。在具体分类上，射流式水下曝气设备常常应用于建筑和工业废水处理，在污水处理设备中同时起到曝气和搅拌作用；另一方面，潜水曝气器可以将空气转化为细小均匀的气泡，具有作用范围广、氧气利用率高等特点。而自吸式螺旋曝气器一般作为小型污水处理的曝气装置，或在大型氧化沟中作为辅助设备使用，具有较低的运行和维护费用。

3结语

在新时期，水处理的问题必须得到重视，促使经济生态发展，避免居民的身体健康受污水危害，保护生态环境。在污水处理工艺中，曝气设备的使用具有效率高、能耗低的特点，有助于水处理质量与水处理效率的优化。需重视研究与应用曝气设备的工作，充分掌握实际情况来进行曝气设备的选择与确定，将其作用发挥到最大。

参考文献：

[1]李波.曝气在环境工程水处理中的应用[J].资源节约与环保，2016，（3）：53-54.

[2]污水处理中曝气设备的研究进展[J].张塞，张有忱，阎华，杨卫民.广东化工.2015（05）.

（作者单位：天津滨港电镀企业管理有限公司）