摘要：曝气设备是指在污水治理工艺中为了防止池内悬浮体下沉，借助其对污水中强加空气，同时搅动使空气中的氧气更快速地向污水中转移，加强有机物与微生物的接触，最终目的是氧化分解污水中的有机物的设备。在环境工程水处理中曝气是非常重要的一个环节，本文以曝气设备为出发点，研究分析了曝气设备在环境工程水处理中的应用效果。
关键词：曝气设备；环境工程；水处理；应用
1相关机理
常见的水处理方法是通过在污水层内部培养好氧微生物群，使其能够对水体中的污染物进行有效降解，以实现净化水质的目的。微生物群的生存和活动都需要水下具备充足的氧气环境才能保证其活力，因此，就需要曝气设备在此环节发挥其作用。曝气设备主要是向污水环境中充入大量的空气，并不断通过对水体的搅拌使空气能够深入到水体下方，保持水体中氧气供应充足并且分布均匀，为污水中微生物群的生存创造了有氧环境，加速了微生物处理污水的效果。在环境工程处理中曝气设备得到了较为广泛的应用，这是因为曝气设备具有较为简单的内部结构，在应用与操作上比较方便。其次，氧气对于微生物的生存与活动意义重大，而曝气设备在将氧气向污水中补充时，所提供的养分不但均匀且十分充分。此外，使用曝气设备不会二次污染水体，也不会制造出光污染、声污染等额外污染。在使用曝气设备进行环境工程水处理时，需对污水的相关参数进行了解与掌握，从而进行氧气量供给的计算和确定，使水体微生物氧气需求得以满足，实现对有机污染物的降解，并做到对能源的节约。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曝气设备在环境工程水处理中的应用
2.1鼓风曝气设备及其应用
鼓风曝气设备的组成结构主要有三个部分，即管道、鼓风机以及曝气装置。通常会在水面上放置鼓风设备，连接曝气设备与管道，在污水池中有规律的放置一些管道，在需要时将曝气设备与鼓风机打开，氧气从曝气设备中产生，在鼓风机作用下通过管道，向污水池迅速输送。管道的铺设位置在水底，空气传输至管道时会产生气泡并逐渐升起，直至水面，有助于空气与水中污染物的接触，使污水处理效果得到提升与优化。
鼓风曝气设备的应用特性，可以依据其产生气泡的性质差异来进行评价。对于用于形成微小气泡的曝气设备，其扩散装置由多孔透气材料构成，如陶粒、氧化铝、尼龙等。该种设备可以产生直径小于0.2mm的微小气泡，在该种气泡的作用下，气液接触面积最大，氧气利用率极高，但也存在着扩散阻力较大、容易堵塞等缺点。为了防止堵塞扩散装置，需要在鼓风前将空气通入净化器中处理净化；用于形成中型气泡的管道由塑料或钢制成，由管道下部两侧开孔以形成气泡。该种装置结构简单且气体流动阻力较小，在大流速条件下（x≥10m/s）不容易形成堵塞，可靠性很高。但同时，其氧气利用率和动力效率就相对较低；为了形成大型气泡，常常采用管口直径大于15mm的竖管作为扩散管道，该种管道阻力损失极小，且几乎不会形成堵塞，但氧气利用率极低，一般小于6%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2水下曝气设备在环境工程水处理中的应用
水下曝气设备能够放置在水体较深的位置，进而使气体和水体更好的混合在一起，其具有供氧速度快、能够阻止曝气池中污泥沉淀以及噪声污染较小的特点，将水下供气方式作为主要依据将其分为射流式曝气机、潜水式曝气机两种，其中射流式曝气机又分为自吸式和供气式两种，其在建筑及工业废水处理中应用较多，自吸式射流曝气机其由潜水泵及射流器组成，其工作原理为:潜水泵会产生一定的高压水流，在高压水流经过射流器喷嘴后便会形成射流，射流能够在混合室中形成一定的负压，进而将气体吸入导管中，之后从射流器喷出同水体混合，此种曝气设备的动能较大，使水体环流的目标得以实现，从而保证氧气具有较高的均匀性。通常情况下将供气式射流曝气机设置在曝气池及氧化沟底部位置，在外部对加压水管及压水空气管进行合理连接，在压缩空气同加压水混合均匀后会向水平方向喷射形成一定面积的射流及混合搅拌区域，进而为水体提供充足的氧气，在环境工程水处理中比较常用的供气式射流曝气机是密集多喷嘴空气扩散装置，其由进水管，喷嘴以及曝气筒等构成，一般情况下将喷嘴安装在曝气筒的中部位置或者下部位置，空气通过喷嘴向上喷出，进而实现曝气筒中混合液上下循环流动的目标，通常情况下喷嘴的直径在5－10毫米之间，出口流速在80－100米每秒之间。潜水式曝气机具有应用范围较大及氧气利用率较高的特点，其由叶轮、减速箱以及潜水电机构成，在应用过程中需要将叶轮和潜水电机进行合理连接，在叶轮转动作用下进水区会产生较大的流速，同时在负压作用下能够将气体吸入导管中，待气体和水体混合均匀后再由导流孔口增压排出，从而对污水进行有效处理。
2.3表面曝气设备及其应用
表面曝气设备，顾名思义就是利用设备在水体表面搅拌旋转产生的水跃，使水体与空气充分接触，促进氧气溶解的设备。表面曝气设备在中小型污水处理厂中应用较为广泛，其按照主转轴的方向可以分为立轴式和水平轴式。对于常用的水平轴式表面曝气设备，按照曝气器的不同又可以分为转刷曝气器、转盘曝气器和转筒曝气器。转刷曝气器可以在矩形和圆形曝气池中工作，其由电动机、减速传动结构和转刷等部件构成。在向氧化沟中充氧的过程中，表面曝气设备通过转刷叶片的不断旋转，使得水滴呈飞溅式切向飞出，与空气混合。同时，转刷还起到推动混合液在氧化沟中循环流动的作用，使得氧的溶解可以在整个氧化沟中均匀进行；转盘曝气器，又称作曝气转盘，主要应用于奥贝尔型氧化沟。该种设备由电动机、减速传统装置、转轴和转盘等部件构成，其将转盘安装在水平转轴上，同样可以对水体产生切向推动力，促进污水和活性污泥混合液循环流动混合。在转盘曝气器中，转盘需要具备轻质、高强度和耐腐蚀性等特性，因此常采用玻璃钢压制成型，其表面有梯形凸块和圆形凹坑，具有可独立拆装的特点；在向曝气池的深水区域增氧时，传统的转刷或转盘曝气器都难以起到很好的效果，而为此设计的新型转筒曝气器则可以很好地胜任工作。
表面曝气设备相对于其余曝气设备，总体具有结构简单、安装使用和维护方便等特点，因此在城市污水和工业废水的处理过程中有着较为广泛地应用。具体来讲，转刷曝气器的推进力较强，可灵活地调节充氧能力，具备很好的充氧效率，但容易破坏活性污泥絮体；转盘曝气器同样具备转刷曝气器的主要优点，且对絮体的剪切作用小；新型转筒曝气器集曝气、搅拌、混合、循环推流等多种功能于一体，不仅改善了深水曝气的效率，且可以适应不同的工作环境，安装和维护工作也较为方便。
3结语
随着我国经济的快速发展，近几年我国在污水处理系统中的曝气设备方面，已经花费了大量的资金引进国外的相关曝气设备，这种情况会加大投资成本，而且在维护管理上以及国外设备本身的性能上都存在着许多问题，严重制约了污水处理的正常运行。因此要积极发挥国内企业在环保领域的作用，吸收国外先进曝气设备的技术水平，自主研发相关设备，促进民族工业的发展，提高我国曝气设备的使用率和技术含量，增强我国在环保方面的竞争力度，积极促进该领域的健康发展。
参考文献
[1]曝气在环境工程水处理中的应用分析[J].曾晓茜.资源节约与环保.2018(10)
[2]曝气在环境工程水处理中的实践[J].王海贤.现代物业(中旬刊).2018 (11)
论文作者:周鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签：曝气论文; 设备论文; 水体论文; 氧气论文; 射流论文; 污水论文; 水处理论文; 《基层建设》2019年第30期论文;