摘要：在环境工程中，水污染问题的防治一直都是重要的一部分，我国在此方面投入了巨额资金，积极引进国外的曝气设备，且国内曝气设备也在不断发展，在类型上实现了多样化，并对其工作机理、传氧效率等有了更深的认识，加强了在污水处理中的运用。
关键词：曝气设备；环境工程；水处理；应用
1曝气设备的相关概述
当前普遍使用的水处理方式主要是针对污水中的好氧微生物进行培养，并通过这些微生物来分解污水中存在的各类污染物，最终能够达到较好的水质净化效果。好氧微生物在分解污染物的过程中需要使用到大量的氧气，而曝气设备则能够提供这些氧气。在设备具体运作过程中，先向水体中通入大量的空气，通过搅拌水体的过程来保证空气中的氧气能够在水体环境中均匀分布，给好氧微生物提供较好的氧生活环境。就当前我国环境工程水处理体系的实际情况来看，曝气设备能够得到广泛的应用也是由三个方面的特点所决定的。第一，这类设备在使用运作过程中不会对生态环境产生二次污染，整个使用过程都比较绿色。第二，这类设备能够将氧气均匀分散在水体中，能够达到较好的充氧效果。第三，整个设备的内部结构非常简单，各类操作相对来说也比较便利。在曝气设备投入运作之前，相关技术人员还应该在充分了解设备的基础上，调整各类参数，并重视对环境因素的考量，最终能够使得设备运作具有较高的经济性，同时也达到预期的水质净化成效。
2曝气设备应用性能影响因素
2.1水温因素
水温会对氧转移效率产生影响，在水温升高时其黏滞性也会减弱，扩散系数上升，液膜厚度随之减小。并且水温还会影响溶解氧饱和度，温度越高其饱和度就越低，氧总转移率则会增长。因此，水温会对氧转移产生两种相反影响，且它们之间难以实现彻底抵消，从理论角度可认为在水温较高时，传质速率则会减缓。
2.2通气量因素
如果通气量太小，就可能产生堵塞或污泥沉淀的问题，通气量太高则会浪费资源，并且使扩张孔变大，进而生成大量气泡，使氧传质效率降低。而空气上升的流速提高，使气泡停留在水中的时间缩短，减缓了传质速率。以微孔曝气设备为例，通气量会对其增氧能力产生影响。
3曝气设备在环境工程水处理中的具体应用
3.1曝气设备的具体使用分类
就当前我国水处理体系的实际情况来看，投入使用的曝气设备种类有很多，主要分为鼓风型、表面型、潜水射流型。其中第一种设备主要是利用鼓风机来将空气压缩并通入到污水之中，能够让污水充分接触空气。第二种设备则主要是使用马达来带动叶轮转动，同时能够将污水喷射到空气中。同时在空中的污水落到污水池中以后，就会溅起水花并形成部分气泡，能够显著增加水体中的含氧量。这类设备的使用效果虽然没有其他设备好，但是设备的整体成本比较低，并且不需要安装鼓风机，显著降低了使用成本。第三种设备主要是将水流穿入到混气室中，使得污染水体跟空气进行充分接触，然后再通过扩散管重新排出。这个设备体系中最重要的构件就是深水自吸式潜水射流设备，能够在较大深度与面积的水域中达到显著应用成效。
3.2相关参数的设定
在曝气设备投入使用的时候，相关的技术人员和操作人员也应该做好设备参数的设定。一般来说，技术人员和操作人员可以通过Matlab系统或者直接使用Excel来进行设备控制。其中前者能够对曝气设备的运作过程进行模拟，最终选择出一个最佳的曝气处理路径，并基于此来设置各项参数。而后者则是通过Excel来整合曝气设备运作过程中的各类信息，并基于此来确定各项参数。这种方法确定参数的精准性比较低，跟实际情况可能存在一定的误差。但是这种方法的整体操作相对来说比较简单，非常容易掌握，因此在那些精度要求不高的水处理工程中也能够得到非常显著的应用成效。
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3.3设备性能确定
在具体水处理工作中，相关技术人员也应该通过特定的公式来对曝气设备的实际性能进行测定与计算。相较于各类软件来说，这类公式已经通过多个科学家的试验测定，最终的计算也非常精准。比如在充氧能力的测定上就能够使用公式来进行计算，明确所使用的曝气设备的充氧能力性能。在具体应用中，通过公式计算与软件分析的数据相对比，就能够更有效的确定设备性能，保证环境工程水处理具有较高的效益。
3.4设备使用分析
对于水处理工程来说，所选用的曝气设备不同，最终起到的效果也会出现显著差异。因此，相关技术人员还应该对设备使用效果进行分析，保证所选用的设备能够真正跟水处理工程相契合。在具体分析的过程中，技术人员应该考察充氧能力、氧转移效率、动力效率三个技术指标，并分析这些指标的具体情况，通过多方对比以后就能够明确最合适的设备。除此之外，技术人员还应该通过规格和效能两个方面的技术指标来对设备进行评价，最终达到成本与成效的统一。
3.5鼓风曝气设备的应用
鼓风机曝气设备可以依据形成的气泡的大小来分析，气泡分为微小气泡、中型气泡、大型气泡。微小型气泡的分散设备是由多孔散气材质形成，该型气泡交接的面积较大，可以更好的利用氧气，但扩散阻力大，从而出现严重阻塞问题。为解决这一问题，需要在鼓风前将空气进行净化。中型气泡和大型气泡的分散设备在材质上进行了改造，使堵塞问题得以解决，但氧气利用率比小型气泡的要低很多。所以，在环境工程处理中，为了保证曝气处理效果，避免因为安装问题而出现效果不佳的情况，需要在鼓风机安装和应用时，把整个环境工程水处理的基本需要作为重点，有效合理的把鼓风机和管道进行搭配。与此同时，还应把握好实际尺寸和准确参数，最大可能的保障数据明确合理，降低矛盾，有效处理相关问题。
3.6表面曝气设备的应用
表面曝气设备依据主转轴可分为立体和水平轴式。在水平轴式曝气设备中，可按曝气器的不同分为转盘、转筒和转刷曝气器三种。在转盘曝气器中，由于该转盘需要具备耐侵蚀、较轻的特质，所以一般会选用玻璃钢来进行压制。在较深的区域，转筒曝气器发挥作用，相对转盘转刷能起到较理想的效果，应用更多。表面曝气器结构较其它曝气设备简便，工作效率也更高，该设备和鼓风曝气设备相比，最大的优点就是不需要复杂的管道和鼓风机的协助，操作起来简便，安装和维护方面也比较方便。所以，在处理污水和废水方面，此设备效果突出，应用广泛。
3.7水下曝气设备的应用
水下曝气设备在水处理上效率高，反应时间短，经济效益显著。该设备可置于水体的深层，不会造成噪声污染，在治理小面积，大深度的问题上效果理想。另外，这种设备供氧速度快，可防止气池中的污染沉淀。在使用水下曝气设备时，应该加大技术方面的管理，技术的提升也保障了数据的准确性，另外对相关资料也要进行整理和控制。同时，在污染物排出时，可以设置一些排污处理设备，有效的达到水处理的治理效果。此项设备常常用于工厂和建筑的废水处理上。对不同的状况，选择适合的设备，能更准确的解决实际问题。
结论
就当前我国环境工程水处理体系的实际情况来看，曝气设备已经成为了整个处理系统中不能缺少的必要设备，能够给最终的水质净化成效提供基础的保证，同时也带来较高的经济效益。因此对于各个环境工程水利处理相关人员来说，在平时的时候也应该加强对于曝气设备的了解，明确设备运作过程中各类参数代表的意义，同时也要加强对于周围环境和水质体系中各个环境要素进行全方位的分析，并能够根据分析结果来灵活使用设备。这样以后，环境工程水处理体系就能够发挥较好的成效，最终达到较好的处理效果。
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论文作者:崔磊
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/5
标签：设备论文; 曝气论文; 水处理论文; 气泡论文; 环境工程论文; 水体论文; 效果论文; 《防护工程》2019年第2期论文;