摘要：随着工业化进程的加快，污染排放量的不断增加，水污染问题日益严重，废水的处理更加受到世界各国的重视，因此保护水资源和防治水污染，是水资源可持续发展必须解决的问题。我国的水污染形势较为严峻，经过多年的治理取得了一定的成绩，但水污染形势仍然不容乐观。污水处理中的曝气设备是随着污水处理技术的深入研究和广泛应用逐渐发展起来的，已日益受到国内外水处理和企业界的高度关注。
关键词：环境工程；水处理；曝气设备
1、曝气设备工作原理分析
1.1池内消氧
对池内进行消氧是进行环境工程水处理的曝气充氧之前必须要做的一项内容，而在消氧的过程中我们需要应用到还原剂，一般的还原剂是亚硫酸钠，为了提高消氧的速度，人们可以使用催化剂之类的药剂，例如CoCl2。
1.2观察和测定水中的含氧量随时间变化的量
观察和测定水中的含氧量随时间变化的量是完成曝气充氧的池内消氧工作后必须加以注意的一项内容，通常人们是利用水中氧浓度的变化来进行观察的，通过池内氧的浓度变化人们可以算出曝气充氧所需要的量。
1.3进行过程的总结和反思
总结和反思是人们发现问题的最好方式，所以当人们完成环境工程水处理的曝气充氧的含氧量的测定后，通过对整个过程的反思及总结，可以找出过程中存在的问题，对选择合适的曝气设备也是具有一定的参考作用的。曝气设备充氧能力各异，选择较优参数的曝气设备，不仅可以提高水处理出水水质，而且可以节省一定能耗。在实际应用中要注意这点内容。
2、曝气设备的分类
2.1 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备是采用的工具是具有一定风量和压力的曝气风机，其将空气强制加人到污水中是通过扩散曝气器并连接输送管道完成的，该责备能够使池内液体与空气充分接触。鼓风曝气设备系统是由曝气装置、鼓风机、以及连贯的管道组成的，其中通过一系列管道将空气输送到安装在生化池底部的曝气装置就是鼓风机，空气经过曝气装置时会形成不同尺寸的气泡，气泡经过上升与流动最后在液面处破裂，这一过程是氧向混合液转移的作用。鼓风曝气设备还分为橡胶膜片微孔曝气器;刚玉或粗瓷微孔曝气器;水力冲击式空气扩散器;水下空气扩散器。
2.2 表面曝气设备
表面曝气设备是利用马达来直接带动轴流式叶轮运作，同时由导管经导水板将废水向四周喷出，喷出的过程中会形成一片薄薄的水幕，在空气中会与空气接触并形成水滴，水滴在在落下时撞击液面时产生的乱流以及大量的气泡会使水中的含氧量增加。表面曝气设备与鼓风曝气相比有一定的优越性，其不需要修建鼓风机房以及大量的布气管道和曝气头，同时表面曝气设备的设施简单、集中，因此其可以节约成本投人。由于污水中如果产生了大量的气泡就会阻碍曝气池液面的吸氧功能，降低溶氧效率，进而使处理效率大大降低，因此其不适用于在曝气过程中会产生大量泡沫的污水处理中。
根据相关实验表明，表面曝气设备适用于中小规模的污水处理厂，在污水处理量比较大的情况下，就需要采用多台表面曝气机械设备进行，这样就会失去表面曝气设备成本投人低的优点，使基建费用和运行费用增加，同时还会加重维护管理的工作，这中情况下最好采取鼓风曝气设备。
2.3 潜水射流曝气设备
潜水射流曝气设备是由进气导管、混气室、喷嘴座、扩散管以及专用水泵组成的，在运行过程中，水流会通过连接于泵出口的喷嘴座快速的输送到混气室中，进气导管引导空气进人混气室并与水流结合，最后由扩散管排出。
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深水自吸式潜水射流曝气机是潜水射流曝气设备的重要组成部分，其是由WQ型潜水污泵、扩散管、进气管以及消音器等所组成，其由潜水电泵产生的水流在经过喷嘴座时，速度会发生变化，形成高速水流，同时在喷嘴座周围形成负压，以使进气管吸人空气，空气会与水流结合形成液气混合流，最后高速喷射而出，其中会夹带大量的气泡，在较大面积和深度的水域里涡旋搅拌，完成曝气。
深水自吸式潜水射流曝气机能够使充氧与水体搅动同时进行，这样可以获得较高的氧转移率，同时也不会产生叶轮堵塞的现象。其会形成有效的对流循环，同时水位的变化与电机负载自荐的影响很小，由此可见潜水射流曝气设备比较适合在水位变化较大的池中应用，在没有压缩空气的情况下，其最大潜水曝气深度能够达到10米，具有操作便捷、投人成本低等优点。
3、环境工程水处理中曝气的应用分析
3.1 潜水射流曝气设备的应用
在工业污水处理中, 射流曝气活性污泥工艺的应用相当广泛。在污水处理中, 主要运用潜水射流曝气设备,使水流通过曝气设备中的喷嘴座( 设置于泵出口位置)被迅速地输送至混气室内,同时通过进气导管将空气导入该混气室内,使混气室内的空气与水接触并混合, 之后再通过扩散管将混气室内的空气排出。运用射流曝气活性污泥工艺进行污水处理,其处理中曝气的时间较短, 而且对空气的氧的利用率较高, 并具有较强的充氧动力效率。
在潜水射流曝气设备中, 深水自吸式潜水射流曝气机是其核心组成部分,该部分主要是由消音器、进气管与扩散管、潜水排污泵等几大主体部分组成, 水流在潜水电泵的作用下,经过曝气设备的喷嘴座, 加快水流的速度, 在喷嘴座的四周形成高速水流以及负压, 从而使空气在水流与负压作用下进入进气管之中, 并与水流接触结合, 最终形成混合流, 并通过排气管高速喷出带有气泡的液气混合流, 之后在水深较深、面积较广的水域漩涡中进行搅拌, 最终完成整个曝气过程。该曝气设备中设置有消音器,以消除曝气过程中的噪音, 防止噪音公害产生。同时, 在污水处理中, 处理水的深度较深, 一般在水处理深度在5～5.5 m的范围内时,若污水处理量相同, 运用该曝气工艺, 还能有效减少污水池的污水面积,利于污水处理中的成本降低。
3.2 表面曝气设备的应用
在环境工程的污水处理中, 表面曝气设备也是应用非常广泛的一种曝气设备,在污水处理中,运用该曝气设备,通过电机的驱动,带动轴流式叶轮能够快速地运转,并利用导管导水板喷出废水,在喷出废水的过程中,会产生较薄的水幕,从而使其与空气结合,产生大量的水滴,并在水滴下降至液面的过程中,出现大量的气泡与乱流,增加水中的含氧量。在环境工程的水处理中运用该曝气设备,所需能耗较小,而且曝气设备结构简单,同时在曝气过程中,无需设置大量的曝气头以及布气管道, 能有效降低污水处理的成本投入。
3.3 鼓风曝气设备的应用
运用鼓风曝气设备进行环境工程中的水处理时,主要通过曝气风机的运用,产生一定压力与风量,并通过输送管道,强加空气于池内污水之中,并以扩散曝气器为有效渠道, 使空气在池内的水流之中快速流动扩散,使水、气、泥充分混合。通过该曝气设备能够使空气与污水池内的液体进行充分的接触与混合。该曝气方式主要由连贯的曝气管道、鼓风机以及曝气装置等构成,结构相对较为复杂,并通过安装的相关的管道, 输送空气于生化池池底的鼓风机之中,通过鼓风机运转产生的风量,使空气在经过鼓风机时就会形成尺寸不一的气泡,并在其流动以及上升的过程中, 遇到液面时则发生破裂, 使氧在这一过程中转移至混合液之中, 完成曝气。
结语：
环境工程水处理中曝气设备的应用具有很大的差异性，这种差异性在很多的数据中有着很明显的体现，我们在选择曝气设备时，要充分地考虑到这个问题，因为曝气设备的参数的不同影响着环境工程水处理的效率和质量。同时，通过对环境工程水处理中曝气设备的应用的分析，我们可以充分地认识到现今我们的环境工程水处理中曝气设备的应用所存在的问题，我们可以改进这些问题，最后去逐步地提高环境工程水处理的质量。
参考文献：
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[2] 朱国军.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].环境与生活. 2014（22）
[3]商大文.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].科技创新与应用,2013,29:154.
论文作者:李曼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/12
标签：曝气论文; 设备论文; 水处理论文; 空气论文; 射流论文; 污水处理论文; 环境工程论文; 《基层建设》2018年第22期论文;