试论曝气在环境工程水处理中的应用

赵亚斌

陕西沃德环保工程有限公司 陕西西安 710014

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[1]。

1 目前环境工程水处理中的主要不足

首先，在文章当中主要针对目前环境工程水处理过程中存在的主要不足进行一个全面的分析和介绍，因为水处理对于我国城市化的发展有着十分重要的帮助作用，水是人的生命之源，城市发展过程当中水是必不可缺的一个重要的资源，所以如果不能够提高环境工程水处理的质量和水平，那么对于城市的发展也会带来严重的影响，但是目前由于我国发展速度过快，对于一些比较细致的地方并没有强调到位，就会导致很多问题出现，所以目前环境工程水处理当中首先存在的一个重点的问题就是，城市在发展当中对于相应的污水处理管理的资金严重的不足，很多的资金往往被划到其他的地方进行使用，对于水处理的设备管理并不是十分的强，因此在这个过程当中就需要满足资金管理的意识，加强对整个环境工程水处理的重视。除此之外资金不足，就导致城市当中水处理，以及相应的管理出现严重的欠缺和偏差，会给整个城市的发展带来严重的影响，除此之外由于水处理的重视程度不足，所以相应的设备和技术发展水平就严重的欠缺很多的水处理能力，严重的不足，导致整个工程的发展时有很多不匹配的情况出现，但是在目前的发展阶段仍然与相应的标准还有很大的距离，需要在后续的发展当中进行及时的解决和安排。

2 曝气在环境工程水处理中主要的应用

2.1 曝气原理

曝气是指通过曝气系统充氧作用，空气中的氧被强制转移到泥水混合液中的过程，并使混合液处于悬浮状态，加强池内溶解氧和有机物、微生物的接触，在有充足溶解氧的条件下，池内微生物对污水中有机物产生氧化分解作用。曝气效果主要通过氧的利用率和氧转移速率两个参数来反映，同时也是曝气设备的性能指标。氧利用率就是参照系统运行条件与设备自身情况优化曝气装置分布，合理使用曝气装置提高氧利用率。氧转移速率的提高可以通过增加浓度梯度或提高氧气转移系数[2]。

2.2 运用Matlab系统测定曝气处理系数

曝气设备的作用是向被污染水域中注入足量的氧气并进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。

2.3 曝气设备的分类

（1）机械曝气。机械曝气是通过安装于池面的表面曝气器向池中混合液充氧。当曝气池的叶轮或涡轮曝气机转动时，混合液在以水幕、水滴与空气接触过程中完成氧转移，与池中混合液相溶，且随着混合液上下循环流动，气、液接触界面不断更新，提高氧的转移速率。机械曝气器按传动轴安装方向，分为竖轴式（泵型、倒伞型和平板型）和卧轴式（转刷曝气机和转碟曝气机）两类。

（2）射流曝气。潜水射流曝气机主要由潜污泵、曝气器和进气管三部分组成，通过潜水泵产生水流，水流经过喷嘴加速，形成高速水流，与空气结合产生水气混合流。潜水射流曝气机可以使氧气的吸收率大大提高，且占地面积小，因此被广泛应用于水处理的过程中。射流曝气器既不是一种气泡扩散装置，也不是一种机械曝气设备，而是介于这二者之间的一种曝气设备，利用气泡扩散和水利剪切这两个作用达到曝气和混合的目的[3]。

（3）鼓风曝气。该曝气系统主要是通过鼓风机、空气输送管道和曝气装置向生化池底部输送氧气。空气从曝气装置通过，产生尺寸不同的气泡，气泡在上升以及随水流循环流动的过程中与混合液接触并转移其中，最后到达液面处破裂。曝气装置是鼓风曝气系统的重要装置，根据产生气泡大小主要分为：中大气泡（穿孔管曝气器）、微气泡（管式、盘式、橡胶膜片微孔曝气器）、水力剪切式空气扩散装置（倒盆扩散器、射流曝气器等）。该曝气系统的优点体现在：操作比较简便，设备并不复杂，自动化程度较高。同时也存在较多的问题：中大孔扩散设备氧利用率较低；微孔曝气设备易堵塞；曝气膜片易撕裂。

3 结语

总而言之，由于目前我国的各类环境污染问题较为严重，水资源也受到了严重的影响，其质量处于一个较低的状态，对于人们的生产生活都产生了极为不利的影响，因此，只有加强对各类先进技术设备的有效应用才能有效改善环境的污染状况，提高水资源的质量，满足人们的生产生活需求。文章上面主要分析了曝气设备在环境工程水处理工作中的这些应用情况，希望文章上面的分析能够对我国日后环境工作方面的改革有所参考帮助，有效改善我国水资源污染状况。