摘要：在我国近几年的发展中，环境问题已经成为了社会各界民众都非常关注的话题，同时在我国十八大、十九大等各个会议中也着重提及。而在所有环境问题中，水污染处理是最为紧迫的内容，在很大程度上影响了社会民众的生命健康。而曝气设备则是水处理中的重要一环，也需要在当前背景下进行全方位的探讨。本文先阐述了曝气设备的相关概念，接着从曝气设备的具体使用分类、相关参数的设定、设备性能确定、设备使用分析四个方面，深入全面的探讨了曝气设备在环境工程水处理中的具体应用。
关键词：曝气设备；环境工程；水处理；设备性能
引言
随着我国环境污染的问题越发严重，环境治理方法和措施得到大范围的推广和应用。水污染是我国目前治理比较困难的污染问题。水污染和人们的日常生活息息相关，影响着人们的生活质量，同时水的流通性给环境治理带来了一定的难度。水污染逐渐受到社会和国家的关注，对水污染的治理力度也在逐渐增强。其中曝气设备的治理方法是一种比较经济有效的水污染治理方式。曝气设备的治理过程充分利用了自然条件，减少了能源的使用，是非常值得推广的水污染治理方法。
1曝气设备进行水污染治理的基本原理
在水污染的处理中，曝气设备一般是对水中富含有机物的污染进行处理。曝气过程中，对污染的池水注入空气，使污染的水体充分的和空气接触，使水体中融入更多溶解氧，加速微生物对有机物的处理效率，防止水中活性污泥的沉淀。达到污水处理的目的。
1.1曝气池进行气体交换的原理
空气通过和水体进行充分的混合，使部分氧气融入到水体中。实际上使用了氧分子的物理特性，氧分子通过液膜和气膜之间的阻力转换，使氧分子被束缚在液膜中，融入水中。
1.2曝气设备的常用类型
曝气设备一般分为鼓风、表面、水下曝气设备。三种曝气设备各有特性和使用原理。鼓风曝气设备是利用风量和压力通过空气管道，将空气直接输送到水体中，使水体表面产生大量的气泡，完成曝气工作。表面曝气设备是通过叶轮将废水导出到空气中形成喷溅式的薄片水幕，在空气的飞行过程中充分和空气进行接触，同时在落回水体时和水面形成撞击，带动附近的水体和空气多次接触，提升水体中的含氧量。潜水射流曝气设备：曝气设计专用水泵,进气导管、喷嘴座、混气室、扩散管所组成,水流通过水泵加压高速射入混气室,空气由进气导管引导至混气室与水流结合,经扩散管排出。水下的曝气设备一般有射流时和潜水式曝气设备，可以在进行曝气的过程中使水体产生循环的流动，增加水体的融氧效率。
1.3曝气设备的曝气效果检测
在进行曝气设备效果检测的准备阶段，需要对监测的水体进行消氧处理，消氧处理的过程可以使用一些还原剂加上催化剂进行，确定水中的氧气容量在比较低的水平，并进行含氧量监测。在曝气完成后对水体的氧气含量进行监测，如果技术允许应该尽可能测量含氧量随时间的变化情况。分析曝气设备的最佳工作效率可以利用公式“标准状态下充氧能力等于测试中水的体积与二十摄氏度水中饱和溶解氧浓度乘积的值”。经过计算机的数据处理，使用MATLAB为曝气过程的处理系数，可以分析出比较科学的曝气设备应用结论。在曝气设备的效果检测中利用计算机进行相关的工作条件和工作效果参数设置，从而不断优化曝气设备的工作效率。
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1.4曝气设备在工作中受到其他因素的影响
曝气设备在工作中会对水体进行混合搅拌，可能使水体的氧溶解效率受到影响。在曝气过程中，水体的温度也会对融氧效率产生影响，如果水体的温度升高，水体的扩散系数就会升高，水的停滞性就会减弱，使水体的液膜阻力减小，对氧气的融入产生不利的影响。曝气设备的通气量影响着曝气的效率，如果曝气设备的通气量过低，就会降低水中沉淀物质的扩散效果，导致水体流动停滞降低曝气效果。水体的盐度对曝气设备也有一定的影响。研究发现如果水体的盐度低于某个临界点时没有明显的干扰效果，一旦水体的盐度大于两千五百毫克每升时会降低氧气的融水效率。
2曝气设备的类型与应用
2.1表面曝气设备
表面曝气设备主要是利用马达带动轴承，利用电能产生的推动力，将混合液吸进曝气装置内置导管并向四周喷洒，形成一层水膜，水膜会和空气充分接触。在此过程中，水膜中的溶解氧含量不断增加，以供微生物利用，来分解污水中的有机物。倒伞型表面曝气机的叶轮结构简单且易于操作，但是相交平板型表面曝光机稍有复杂。倒伞型表面曝光机推动水流的能力强，向混合液中充入的氧气含量高，是一种十分实用且高效的新型污水处理设备，其适用性广，可用于活性污泥法，也可用于河流及氧化池塘的曝气，尤其适宜卡鲁塞尔氧化沟(多条平行氧化沟)曝气。转刷曝气机由电动机、减速传动装置、转刷主体构成，主要应用于城市污水的处理和大型工厂的工业废水的处理。转盘曝气机的水平转盘被置于污水之中，在电动机的带动下不断转动切割水体，从而产生对一种污水的推动力。这种推动力像搅拌棒一样，能够不断“搅拌”污水与活性污泥的混合液，使其不断流动，达到与空气接触的目的，将氧气溶于混合液中。此种曝气机主要用于奥贝尔性氧化沟。转筒曝气机主要用于深水区，通过向水中增氧的方式提高溶解氧含量，是一种新型深水曝气装置。由于其需要在深水区作业，所以设计比较灵巧，在设计过程中充分考虑了深水坏境的恶劣性、和复杂性，所以部件较为简单，方便安装和和后期维护。表面曝气设备相较于其它曝气设备的优点是：结构简单、操作简单、工作效率高，而且便于维修。表面曝气设备能够适应多种作业环境，有突出的水处理效果，因此被广泛应用于污水和生活用水的处理中。
2.2水下曝气设备
水下曝气设备体积小、反应时间短、水处理效率较高，因此具有比较高的性价比，经济效益比较显著。这种设备主要作业于占地面积小，但是深度广的区域，这取决于其能够深入水体深处的优点。而且该设备供氧速度快，因此水处理的速度也非常快。水下曝气设备主要有潜水射流曝气机、沉水式曝气设备和深井曝气设备。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。而且占地面积小，因此被广泛应用与水处理的过程中。沉水式曝气设备可以通过马达驱动叶轮产生离心力，导致叶轮周围的压强小于大气压，为了保持压强平衡，水流会被压进混气室。与此同时，叶轮也会吸入空气，使空气中的氧气与污水混合，净化后的水又会经由离心力高速排出。深井曝气设备是利用深井作为曝气池来进行曝气处理，工业废水与活性污泥在井上部与空气充分混合，然后流入井底，再反流回深井顶部，进行泥水分离。
结语
水污染的治理在我国是重要的生态和经济建设问题，关系着我国的人民生活质量。减少水污染带来的问题是处于经济高速发展中的我国急待解决的问题。水污染从自然生态环境到人们日常的生活都有着极其严重的影响。我国的污水治理应该尽快提升综合效益，保护人们的生存环境和经济发展。曝气设备的应用原理简单，对水中有机物的处理有着巨大的帮助和作用，需要在曝气设备和技术上不断进行深入的研究，提升综合治理的效果和效率。曝气设备在如今的污水处理厂和农村生化池中都发挥着重要的作用，是进行水污染处理的有效途径。
参考文献
[1]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:江飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：曝气论文; 设备论文; 水体论文; 水污染论文; 空气论文; 水处理论文; 氧气论文; 《基层建设》2019年第12期论文;