论环境工程水处理中对曝气设备的应用李海涛

论环境工程水处理中对曝气设备的应用李海涛

李海涛

哈尔滨华春药化环保技术开发有限公司

工业的发展和人口的增加虽然会一方面体现社会的发展和进步，提高我国的综合国力，但是也会不断提高环境承载压力。当前工业的发展已经带来了一定的污染问题，环境恶化已经十分严重，所以需要将环境保护提上日程。现在我国对于环境工程的重视程度空前提高，而也在不断尝试新的污水处理设备，其中曝气设备的应用就是其中较为重要的一个类型。

一、我国污水处理工作的现状和不足

现在我国环境保护技术和污染治理技术不断得到发展，在设备和工具上，曝气设备的应用率不断提高，可以说在污水处理工作中的地位也日渐显现。在具体应用中，曝气设备可以在水中供给氧分，从而可以保证微生物的生存，借助于这些微生物的作用来实现对污水的处理，可以说是污水处理中生物处理技术的发展和应用，在不断的发展和完善中，其工作效率越来越高。

但是纵观全国，我国大部分地区污水处理工作中所采用的工艺仍然是较为落后的，水处理效率低下，和日益增长的污水总量形成了一对鲜明的矛盾。就是现有的水处理方式来看，人们开始认识到微生物在污水处理工作中的价值和作用，有很多水处理部门采取了在水中注入氧气的方式来保障含氧量，从而提高水中微生物的成活率，这种处理方式成本低廉，同时处理效率高，体现出了一定的优势，而曝气设备的工作原理也是如此，可以说曝气设备的先进性直接代表环境工程水处理的发展情况。

二、污水处理目标分析

在工业生产过程中产生的工业污水数量越来越多，同时居民生活污水的排放也有增无减，同时污水中污染物的种类也在不断增加，如各种病原体、有害生物等等。污水处理最为直接的目的就是控制污水中的病原体含量以及污染物含量，让这些排放量可以达到国家出台的相关环境管理标准。现有的污水处理技术主要可以分为三个类型，分别是物理处理技术、化学处理技术以及生物处理技术。具体来说，物理处理技术就是应用过滤的手段来将污水中的固体污染物加以排除，而化学处理则是在污水中加入化学药剂，和其中的一些化学成分形成反应，排出无害物质，从而降低污染，生物处理技术就是利用水中的微生物群，来对水中的污染物进行降解和处理，为了提高微生物的工作效率，也可以结合具体需要来应用化学试剂来对水体的酸碱度、含氧量进行调节，从而保证污水处理效率。

三、环境工程水处理中对曝气设备的应用

（一）曝气设备的作用机制探析

污水处理工作中的方法主要是在污水中培养适量的好氧细菌，通过向污水中通入大量氧气，提高污水中的含氧量，保证好氧细菌的生存率，利用好氧细菌的生物分解作用来分解污水中的污染物，进而实现污水的净化处理。在这个过程中曝气设备的作用就是向污水中充入大量的氧气，同时对污水进行搅拌，使氧气能够在污水中大量溶解，合理分布在微生物种群需要的位置，为微生物种群创造出一个优秀的含氧生存环境，提高微生物的生存率。

（1）曝气设备机器制作过程简单，而且操作系统容易学会，没有太高的操作技术水平要求，方便推广；

（2）曝气设备在向水中充入氧气的时候比传统充氧方式所能够提高的水体含氧量高的多，还能使氧气在水体中分布于好氧细菌微生物种群需要的地方；

（3）曝气设备工作过程中不产生噪音，不产生其他污染，既不污染水体，也不产生污染物，是一种理想的环境友好型设备。曝气设备现在还不是智能机器，它的工作需要有人来为他设置工作参数，不同的情况对应不同的参数，这是曝气设备现在可以改进的地方。

（二）曝气处理系数的确定

（1）用Matlab确定曝气处理系数

利用曝气设备向污水中充入大量的氧气帮助好氧细菌微生物种群分解污水中的污染物之前，需要先对充氧过程进行预先试验，通过预实验来确定曝气设备的曝气处理系数。我们可以采用Matlab系统来进行模拟，这套操作系统将会对比不同方案下曝气设备的工作成效来确定出最合适的曝气处理系数。这个操作系统为确定曝气处理系数的预实验节省了大量成本，该系统大大提高试验效率，用最短的时间确定最优质的曝气处理系数。这个操作系统工作时比较智能，自动化强，容易操作，精度高，效率高，速度快。

（2）用Excel软件确定曝气处理系数

除了Matlab系统，还有一种比较常用的确定曝气处理系数的方式--Excel软件。这种方式不需要模拟试验，只要收集资料，将曝气处理相关数据输入Excel表格，并制作图表，就可以直观地分析出合适的曝气处理系数，这种方式需要大量的数据资料支撑，但不需要其他设备辅助，节省人力物力和成本，比之Matlab系统更为省时省力，方便好用。这种方式对操作人员的技术水平要求非常低，便于推广。

（三）曝气设备的分类

（1）鼓风曝气设备

鼓风曝气设备的工作原理是通过机械化的扩散器产生强大的压力将风量通过机器上的管道把空气直接充到污水中，通过这种方式使空气中的氧气在污水中分布均匀。鼓风曝气设备主要由供气设备、气泡扩散设备和连接管道三部分组成。气泡扩散设备按其空气扩散方式和形成气泡大小来分，可分为多孔性和非多孔性两种扩散设备。

（2）表面曝气设备

表面曝气设备的工作原理与鼓风曝气设备类似，但表现形式有所不同，鼓风曝气设备是将空气充入污水中，表面曝气设备与之正相反，它是利用马达驱动轴承的转动，将污水喷入空气中，使污水与空气充分接触，污水中的微生物将在这接触过程中吸入自身生物活动所需要的氧气，从而充分发挥自身的生物分解作用，实现对污水的净化。

（3）潜水射流曝气设备

潜水射流曝气设备也是比较常见的，这种设备的工作原理是利用水体运动，一边使污水接触空气，一边利用水体运动的动能将接触到的空气打入污水中，实现双管齐下地工作模式，最大化地使空气和污水接触。这种工作原理下的曝气设备比前两种更加优秀。

四、总结

在环境工程和污水处理领域，我国起步较晚，但是由于发展中受到了较大程度的重视，所以得到了较快速的发展。从教育事业上，我国开设了环境工程相关专业，同时提高了科研资金的投入力度，近年来不断有新的污水处理技术和设备问世。本文针对曝气设备的应用情况进行了分析，在未来，该技术也将会不断成熟和完善，给我国环境工作的开展做出更大贡献。

参考文献

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