环境工程水处理中曝气设备的应用

张敏 王小平

摘要：水处理的成效与我国居民日常生活息息相关，所以在环境工程事业中，水处理技术的相关研发工作得到了极大重视。而在水处理技术中，曝气设备也占据着重要地位，它直接关系到整体水处理技术水平。曝气设备主要是通过为氧气含量较少的水域增加供氧量，为其中存活的微生物创造更为适宜的生存环境，以确保该水域的微生物可以充分发挥其分解能力，减轻水域的污染程度。由此可见，曝气设备的研究对于水污染处理技术提升而言意义深远。

关键词：环境工程;水处理;曝气设备

社会经济科技水平的迅速发展，推动了各行业的稳定前进，当前环境工程随着我国信息化水平的不断提升，各种先进技术被各行业应用的力度也在不断上升，由于目前我国的环境，工程的发展状况处于一个较为严峻的形势，只有加强对各类先进技术的有效应用，才能有日效的提高环境工程水处理工作的质量与水平，有效改善环境污染状况。曝气设备作为当前被广泛应用于环境工程水处理工作中的设备之一，该设备的有效应用可以降低，也可以有效的提高污水处理的质量，改善我国水资源污染环境的状况，因此文章就针对该设备应用于水处理工作当中的优势及具体应用情况进行全面分析，希望能够对后社会工作的改革有所参考帮助。

一、 环境工程水处理发展现状

现今阶段，我国环境工程项目中水处理所使用技术方法较少，其中最常用的是为水中的微生物群提供充足的氧气，使其充分发挥其分解污染物的作用，以减轻水域的污染情况。若使水中微生物群分解污染物的作用得到充分发挥，取得良好水处理成效，首要步骤就是为微生物群体提供充足的氧气含量，在保证其生存的基础上发挥其分解作用。此污水处理方式收到了水处理行业的广泛欢迎，因为此方式只需要耗费极少的能源，便可以产生极佳的污水处理成效，与低投入高产出的效益原则实现了深切契合，因此该方法在我国水处理行业得到了广泛推广使用。曝气设备的运用就是基于此种原理上的。因此，关于曝气设备的开发研究对于环境工程水处理工作而言至关重要，高效先进的曝气设备有助于整体水处理工作效率提升。

二、 环境工程水处理的目标

污水，即水体中掺杂有过量的病原体和污染物。而环境工程所进行的污水处理，目的就在于将水体中掺杂有的过量病原体及污染物消解掉，使其中的各种微生物含量符合国家规定的标准。环境工程的水处理技术通常会被分为两大类，一类是物理处理技术，一类是化学处理技术。物理处理技术一般是利用过滤技术将被污染水域中存在的固体颗粒与液体隔离开来，后续再运用微生物技术及向水中增加氧气量的方法，使微生物发挥其分解作用，将污水中含有的污染物分解掉，若被污染水域的水体pH值未达到国家规定的范围值，便需要运用化学处理技术，通过向水中添加化学试剂的方式将水域的水体pH值中和至标准范围内。

三、曝气设备相关概念及分类

（一） 曝气设备的作用原理

现今阶段，环境工程惯用的污水处理方式如下：首先，需要在污水层内培植出适量的好氧细菌，曝气是提供氧气的，好氧菌不制造氧气。是否为利用曝气设备为污染水域提供足量的氧气，在保证好氧细菌正常生存的基础上让其充分发挥其分解污染物的作用，进而进行污染水体的净化处理。此种污水处理方式离不开曝气设备的支持，曝气设备在此过程中起到两方面作用，首要作用是向被污染水域注入足量的氧气，其次，便是发挥了搅拌水体的作用，帮助氧气在被污染水域中融合扩散，为水体中的微生物群创造氧气充足均匀的生存环境，促使微生物群进行污染物分解，提升污水净化处理效率。

曝气设备之所以受到污水处理行业的广泛欢迎，在于其自身具备的优势。首先，曝气设备的生产制造极为简单，且操作步骤较为便捷;其次，曝气设备一次性能够向被污染水体中注入足量的氧气，与此同时还可以实现搅拌功能，帮助氧气在水体中的充分融入扩散;再则，曝气设备在使用过程中不会对水域造成二次污染，且其运行时无噪音，没有噪音污染的隐患。在环境工程的水处理环节中，曝气设备的使用需要参照实地环境设置相关参数。例如水域被污染的程度、污染物的含量、被污染水域面积体积和经测算需要注入的氧气量等等，这些参数各有不同，必须根据被污染水域的实际情况进行测算设置，在设置曝气设备参数时，必须科学设置，参数设置不能产生较大误差，必须结合水域的实地情况，以确保投入最低的成本达到最理想的污水处理成效。

（二）曝气处理系数的测定

1. 运用Matlab系统测定曝气处理系数

上文已经分析过，曝气设备的作用是向被污染水域中注入足量的氧气并進行搅拌使其充分融合，但是在曝气设备运行之前，需要进行设备相关处理系数的设置，这就需要进行充氧过程的模拟实验，当前支持此种实验的是Matlab系统。Matlab系统中可以设置不同的设备系数，并模拟该系数下的充氧效果，在进行多种参数实验之后选择出效果最佳设备系数组合，并将其作为实际的曝气设备系数依据。Matlab系统实验测算系数的方法投入的成本极低，且具有较高的效率。其优势概括起来就是具有较高的自动化水平、实验结果更为直观、操作便捷且精确率极高，同时具备较高的效率。

2. 运用Excel测定曝气处理系数

曝气处理系数的测定方法除了运用Matlab系统进行模拟实验外，还可以运用Excel进行曝气处理系数测定。且在运用Excel进行处理系数确定的过程中，还可以将相关数据制作为图表的样式，以求更为直观的呈现各系数下的曝气成效，从而选择出最优曝气处理系数。现今阶段Excel被广泛运用于环境工程污水处理项目中的曝气设备处理系数测定，此方式的优势在于它单单运用Excel便能完成曝气处理系数的测定，无须其他辅助设备的运用。工作人员只需学习掌握如何运用Excel进行曝气处理系数的测定便能够直接实操。此办法相较于Matlab系统模拟实验测定办法而言操作更为简单，测定成本也更低。

3. 曝气设备的分类

虽然环境工程水处理项目中可用的技术繁多，但是曝气设备凭借其极低的成本投入、高污水治理成效以及低能耗成为在水处理技术中脱颖而出，得到了广泛使用。曝气设备种类多样，本文将重点介绍三种常用的曝气设备，即鼓风曝气设备、表面曝气设备和潜水射流曝气设备。

① 鼓风曝气设备

所谓鼓风曝气设备，即直接将空气注入目标水域中去，该设备的工作原理是其自身的扩散器运行时将会凝聚极高的压力和风力，此两者配合相应的运输管道可以实现向水中直接注入所需氧气的目的，该设备还可以帮助氧气与水体充分融合。

②表面曝气设备

表面曝气设备与鼓风曝气设备的作用方式存在明显区别，其动力源于马达推动轴承旋转，从而促进氧气与水的融合。具体方式为将污水从管道中喷向空中，使水中含有的好氧微生物吸收到足量的氧气，促使其发挥分解作用，将水中的有机污染物分解掉，实现污水净化的目标。

③ 潜水射流曝气设备

潜水射流曝气设备与表面曝气设备的作用方式存在互通之处，此设备上带有泵和喷水嘴，两者共同作用将水喷向空中又快速落到水池里，循环作用使水体接触到充足的氧气。其具有耗时短、充氧效率高以及噪音小的优势。

小结：

现今阶段，我国环境工程水处理技术与发达国家相比还比较滞后，但是随着我国经济及科学技术的迅速发展，水处理技术也在不断进步。若要提升污水处理效率，曝气设备是必不可少的。总之，曝气设备的研发与水处理技术水平的提升息息相关，其间接影响到居民的正常生活，所以，必须致力于曝气设备的研发创新。

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