关键词：坏境工程; 水处理; 曝气设备;
1 环境工程水处理与曝气设备的关系
环境工程属于环境科学中一门研究工程技术原理的学科, 用于保护自然环境, 减少不可再生资源的使用, 利用风能、太阳能、潮汐能等清洁能源, 防治煤炭燃烧污染物排放, 防治工业生产排放的废水等造成的环境污染, 改善大气污染, 创造清洁、绿色、美丽的生态环境。水处理是环境工程的重要内容之一。水与我们的生存息息相关, 但由于工业的发展, 水污染越来越严重。工业废水大量排入江河造成水体污染, 无法利用环境自身完成废水净化, 所以需要人工干涉进行废水处理。水处理的方式有很多种, 本文主要阐述利用曝气设备进行水净化处理的活性污泥法, 也是一种微生物处理法, 主要是利用微生物分解有机物的方式净化水。曝气设备被用于生活废水和工业废水的处理中, 其优势非常明显, 被广泛应用于环境工程的水处理中。曝气设备主要是依托曝气装置, 加强水池内气流提高氧气转移速率来达到污水净化的作用, 节省曝气资金, 提高污水处理效果。
2 曝气设备的原理
曝气是通过一定的方法收集空气, 并将空气与含有污水和活性污泥的混合液结合, 这样氧气便会随空气一起进入混合液并溶解, 供水中的微生物使用。在溶解氧充足的情况下, 微生物会对污水中有机物进行氧化分解。曝气的主要作用是提供氧气和防止池中悬浮物下降。向混合液中增加空气获得溶解氧的设备就是曝气设备。曝气设备其实是一种空气扩散装置, 可以通过不同的曝气方法, 让空气在污水和活性污泥的混合液中扩散, 得到溶解氧。曝气设备是一种新的水处理装置, 是对传统水处理的革新。曝气设备内含有曝气类装置, 包括控制器、变频调速电机、传送轴等。曝气设备可以被调控, 推动配件移动, 喷出大量气体至混合液上, 加强氧气与混合液的充分混合, 供微生物进行呼吸。在喷气过程中, 同时达到搅拌、混合的作用, 使曝气池中的溶解氧与有机物充分混合, 实现分解有机物的目的, 从而完成环境工程的水处理。
3 曝气设备的类型与应用
环境工程的水处理涉及深水区、浅水区、工业废水、生活废水, 小至河流, 大至江海, 所有的水处理都可以采用曝气设备。但是不同环境下的水处理方式不尽相同, 所用的曝气设备的类型也有所区别, 主要有以下几种类型。
3.1 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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2 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。水下曝气设备由于在水下进行, 因此会产生不少污物沉淀, 会有不少的污染物排出, 因此最好借助排污设备提高水处理的效果。水下曝气设备对技术的要求也比较高, 需要不断提升技术, 保证技术层面管理。
3.3 鼓风曝气设备
鼓风曝气是利用曝气装置向混合液中鼓风, 利用风力和其形成的压力将空气压缩进曝气设备的管道, 管道的另一端是一个空气扩散装置, 被压缩的空气进入曝气设备管道后会变成气泡。气泡本身含有氧气, 再通过扩散的方式进入混合液, 其所携带的氧气便也随之转移到混合液中, 使混合液中的微生物获得溶解氧。鼓风曝气设备利用了鼓风曝气的方法, 主要由鼓风机、曝气装置、管道构成。鼓风曝气设备具有非常广泛的应用。鼓风曝气设备产生的气泡大小不一, 不同大小的气泡有不同的应用。微小型气泡使用多孔散气材质, 形成的气泡小, 与空气接触的面积大, 溶解于混合液中的氧气就多。按照接触面积来算, 气泡越大, 与空气的接触面积越小, 混合液中的溶解氧越少。但这并不意味着微小型气泡最好, 中型、大型气泡没有存在的意义。相反, 气泡越小扩散阻力越大, 越容易出现堵塞问题。为了防止堵塞, 鼓风曝气之前需要净化空气。另外可以使用其它的散气材质, 适当地增加气泡的大小, 减少阻力, 防止堵塞问题。选用设备时, 应根据自己的需要, 选用能产生合适大小气泡的鼓风曝气设备, 既能防止堵塞又能保证足够的溶解氧。压缩的浮筒式曝气机便是一种非常实用的曝气设备, 其使用充气式增氧系统, 可以降低水中的有害物质, 尤其是对亚硝酸盐, 能够大幅度提高水处理的效果, 且使用动力非常小, 节能高效。
4 结论
随着人民生活水平的不断提高, 生活废水也大量增加, 致使生态环境受到破坏。工业的快速发展在丰富我们生活的同时也产生了大量的废水污染, 在污水治理形势日渐严峻的今日, 污水治理刻不容缓。利用曝气设备进行微生物污水处理是非常环保且行之有效的方法, 因此必须合理使用曝气设备。我国应该加紧研发动力效率、氧气转移效率、充氧能力更高的曝气产品;而工厂在购买曝气设备时, 一定要选择正规厂家生产的产品, 仔细核对生产数据, 查看其是否符合生产规定, 根据自己实际的需要和实际情况选择最合适的曝气设备, 为提高我国的经济水平和环境质量贡献力量。
参考文献:
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[2]张钱志.分析环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].环境与发展, 2018, 30 (11) :246-247.
论文作者:李建军
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月4期
论文发表时间:2020/4/23
标签：曝气论文; 设备论文; 混合液论文; 水处理论文; 气泡论文; 溶解氧论文; 污水论文; 《城镇建设》2020年2月4期论文;