摘要：工业的迅速发展是把双刃剑，带来经济效益的同时也对环境造成了许多污染问题，我们赖以生存的地球环境正在逐渐恶化，保护环境是需要全人类共同努力的工作。我国随着经济的发展，治理环境已经进入了人们的视野，并且提上了工作日程。国家在环境保护、污染治理工作中投入了大量资金，还在各大高等学校设立相关的专业，用以培养高级人才。环境治理工作迫在眉睫。
关键词：环境工程；水处理；曝气设备；应用
1环境工程水处理的现状
近年来环境保护与污染治理技术已经开始成形，曝气设备是研发过程中发明出的一种水处理工具，它在污水处理工作中占有非常重要的地位。曝气设备可以提供氧，它可以用于给生活在氧气含量很低的水中的微生物创造一个含氧量更高的水环境，提高这些拥有着分解水中的污染物能力的微生物在水中的生存率，并帮助它们效率更高地进行污水处理。曝气设备需要在水处理任务量巨大的今天得到进一步的研发改进，进而提高污水处理效率和技术手段。然而，目前为止，我国绝大部分地区的污水处理工作比较落后，水处理技术对污水处理的效率不高，距离完全处理污水的效率水平还有很大差距。现有的水处理方式中，就是利用微生物来分解污水中的污染物，那么提高水中含氧量来增加微生物种群的存活率就是主要手段，现在多数水处理单位都采用向水中通入氧气的方式来提高水中的含氧量。这种生物方法需要的成本很低，处理污水的效率比较高，曝气设备就是在这个工作过程中用来提高水中含氧量的机器，曝气设备的先进高效直接决定着环境工程水处理效率水平的提升。
2环境工程中污水处理的目标
工业生产所产生的工业污水和城市居民的生活污水中存在的数量庞大、难以计量的病原体、有害微生物和污染物。环境工程中污水处理的工作就是降低污水中的病原体和污染物含量，目标就是使其达到国家规定的排放标准。环境工程中污水处理方式包括物理净化手段、化学净化手段和生物净化手段。物理处理手段就是采取过滤的方式，将污水中的固体污染物排除；化学处理手段是利用合适的化学药品投入污水中，与污水中某些需要去除的污染物发生化学反应，达到去除污染物的目的；生物处理手段是利用微生物种群的生物作用，分解污水中的污染物，有时这个过程中还需要化学试剂的帮助来调节水体酸碱度，使水体环境满足微生物种群发挥生物作用所需要的酸碱平衡。
3环境工程水处理中对曝气设备的应用
3.1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，增强微生物分解污水中污染物的能力，提高污水处理效率。曝气设备在环境工程水处理行业中得以广泛应用，是靠着曝气设备的以下优点：（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。污水体积、污染物含量、需要充入水中的氧气体积等都是需要人为给曝气设备设置的工作参数，这些工作参数在一定程度上影响着曝气设备的工作效率和污水处理效率。
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3.2曝气处理系数的确定
3.2.1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。
3.2.2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。
3.3曝气设备的分类
曝气设备的优点使其在环境工程水处理行业中得到广泛应用，大量实践的同时，曝气设备为了适应不同工作环境，生产出了许多类型，大概包括鼓风曝气设备、表面曝气设备和潜水射流曝气设备等类别。
3.3.1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。
3.3.2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。
3.3.3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。
4结语
我国环境工程水处理的技术水平现阶段在国际上还比较落后，但结合我国国情下高速发展的大环境，以及政府部门对环境工程的重视程度，对人才的培养制度，有这些举措的帮助，我国的环境工程水处理技术中曝气设备一定会不断革新，继续进步，为我国的环境保护事业添砖加瓦。
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[4]李柯一.探析环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].资源节约与环保,2014(03):107.
论文作者:张磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/8
标签：曝气论文; 设备论文; 污水论文; 水处理论文; 污染物论文; 微生物论文; 环境工程论文; 《防护工程》2018年第30期论文;