山东利源海达环境工程有限公司 山东 济南 250101
【摘 要】近些年来，伴随着我国经济的迅速发展，水污染程度日益加剧。我国对水资源的保护被提上了时事议程，到了一种不可不治理的地步。因此，环境工程中的水处理技术就得到了快速的发展。其中，有一种叫做曝气器的水处理设备，它涵盖多种类型，主要的作用就是让污染水的杂质飘浮在水中，同时让这些杂质很好的与空气接触，从而更好的降解污染物，提升处理污染水源的速度并大大提高处理污染水源的效果。
【关键词】环境工程；水处理；曝气设备；应用
引言：随着工业化进程的加快，污染排放量的不断增加，水污染问题日益严重，工业废水的处理问题一直是受人关注的问题，随着水资源的短缺，水体污染问题越来越严重，废水的处理更加受到世界各国的重视，因此保护水资源和防治水污染，是水资源可持续发展必须解决的问题。水污染防治和水处理的方法主要有三种：化学法、物理法、生物法。不同的方法对污水处理有不同的优势和相对局限性。其中污水生化处理方法具有效率高、成本低、投资省、操作简单等优点，是处理污水中应用最广和最有效的一种方法。而曝气设备作为污水生化处理工艺中的核心设备己日益受到国内外水处理和企业界的高度重视。提高曝气设备充氧能力，减少能耗是当前研究新型曝气设备、改善环境的当务之急，研究污水处理曝气设备是促进我国污水处理事业发展的重大课题。
1.环境工程水处理中曝气设备的基本原理
在环境工程水处理中应用曝气设备，目的在于为污水中的清洁卫士有氧呼吸的微生物提供充足的氧气，从而为这些微生物创造适宜的“工作”环境，根本目的是提高污水净化的效果曝气设备在环境工程水处理中应用十分广泛，原因是它具有以下几个优点：第一，曝气设备的内部结构简单，有益于相关技术人员的操作与应用；第二，曝气设备在给污水补充氧气的时候，能够做到充分均匀地为污水中的利用氧气生存、工作的微生物提供养分；第三，曝气设备的应用不会造成额外的污染，例如声污染、光污染以及给水体造成二次污染。在环境工程水处理中，曝气设备应用之前，需要知道所处理污水的相关参数，根据这些计算出应该为所要处理的污水提供的氧气量，做到既能满足水体微生物降解有机污染物的氧气需求，又能做到节约能源。
2.国内外常见曝气设备简介
2.1鼓风曝气设备
鼓风曝气设备又称“压缩空气曝气设备”，利用鼓风机通过风管以及扩散设备向水中增氧，该设备能够使池内液体与空气充分接触。鼓风曝气设备系统是由曝气装置、鼓风机以及连贯的管道组成的。其中通过一系列管道将空气输送到安装在生化池底部的曝气装置就是鼓风机，空气经过曝气装置时会形成不同尺寸的气泡，气泡经过上升与流动最后在液而处破裂，从而实现曝气效果。鼓风曝气设备结构简单，易于操作管理，机械消耗低，操作维护容易实现自动化，但是大孔扩散设备气体利用率较低，微孔扩散设备易堵塞。
2.2表面曝气设备
表面曝气设备又称“机械搅拌曝气设备”，利用马达来直接带动轴流式叶轮运作，同时由导管经导水板将废水向四周喷出，喷出的过程会形成一片薄薄的水幕，在空气会与空气接触并形成水滴，水滴在落下撞击液而时产生的乱流以及大量气泡会使水中的含氧量增加。根据搅拌机械不同分为竖轴、卧轴或者低速、高速等不同分类，常见的有倒伞曝气机、叶轮曝气机、转轮曝气机、喷泉曝气机等。表面曝气设备结构简单，管理方便，效率较高；但是只使用于规模较小工程。
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2.3射流曝气设备
射流曝气设备是通过潜水泵产生的水量经过喷嘴形成高速水流，在喷嘴周围形成负压吸入空气，经混合室与水流混合，在喇叭形成的扩散管内产生混合流，高速喷射而出，夹带许多气泡的水流在较大面积和深度的水域内涡旋搅拌，完成曝气过程。射流曝气机具有结构紧凑，占地面积小，安装方便的特点，曝气效能高，应用范围广，曝气机系统简单，可靠性高。但是射流曝气机喷嘴易堵塞，需要对水、气加压，系统设备机构比较复杂，施工和维护不方便。
3.环境工程水处理中对曝气设备的应用
3.1采用Matlab作为曝气处理系数的确定方法
环境工程水处理曝气设备常采用利用Matlab作为曝气处理系数的确定方法。在采用Matlab作为曝气处理系数的确定方法，确定环境工程水处理中曝气应用的相关系数时，只需要输入一个相关的内置命令，经过计算机的计算之后便可求出环境工程水处理过程中曝气应用的相关系数，应用起来非常简便灵活。利用Matlab确定曝气相关系数的优点是：计算速度比较快，而且准确度也高。但利用Matlab作为曝气处理系数的确定方法同时也存在一些弊端，有时也会出现比较小的误差。在今后具体的确定环境工程水处理中，曝气应用的相关系数的过程中，应尽量减少此过程中相关系数的误差，并努力提高相关系数的准确度，以达到更好的效果。
3.2使用Excel确定曝气设备的相关参数
与Matlab相比，使用Excel确定水处理中曝气设备的相关参数更加直接、明了。这是因为Excel是利用图表来反映相关数据之间的关系，工作人员很容易透过数据图表计算出水处理过程中曝气设备的相关参数。不过需要注意的是，运用Excel计算水处理中曝气设备的相关参数同样存在一定的误差，其准确性并不高。因为Excel是通过作图的方式确定曝气设备相关参数的，所以，误差会比较大。从目前我国水处理实践案例来看，大部分水处理工程在确定曝气设备的相关参数时，还是更倾向于选择Excel。从本质上来看，Excel更受市场青睐的主要原因是使用该方法确定水处理中曝气设备的相关参数操作方便、程序简单，同时，大多数工作人员只懂得如何运用Excel，并不懂得如何运用Matlab确定曝气设备的相关参数。选择Excel确定水处理工程中曝气设备的相关参数，是国内水处理工程中确定曝气设备相关参数的基础方法。Matlab这一方法是在Excel方法上的一个提升。为了进一步提高水处理工程中曝气设备相关参数计算结果的准确性，有必要提高利用Excel计算的准确度，明确水处理中曝气设备的相关参数，并使用Matlab加以辅助。将这两种计算方法相结合，能够提高所得结果的准确度，确保曝气设备相关参数的准确度和合理性，使得后期工作可以顺利进行。
4.结束语
曝气设备的应用在环境工程水处理中起着非常重要的作用，这种重要作用在未来的很长一段时间将不会有什么大的改变。掌握环境工程水处理中曝气设备的应用原理，了解测定环境工程水处理中曝气设备相关系数的确定方法，掌握测定环境工程水处理中曝气应用的性能效果的手段显得尤为重要。笔者通过对环境工程水处理中曝气设备的原理，曝气设备的类型，分析了曝气设备在环境工程水处理的应用，希望能够在环境工程水处理中更好地利用曝气设备，为环境工程水治理做出更大的贡献。
参考文献：
[1]向琴，史永红.曝气在环境工程水处理中的应用[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2008，08（01）：102-103.
[2]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）：113.
[3]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）：150- 151.
[4]谢占川.污水处理曝气池中DO的影响因素和模型预测[J].西宁：青海师范大学，2013.
[5]石博文.解析曝气在环境工程水处理中的应用[J].讯，2013，34（08）：118，120
[6]薛露肖.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].绿色科技，2013，18（04）：178-179
[7]刘星.曝气技术中氧传质影响因素的实验研究[D].大连：大连理工大学硕士学位论文，2008.
[8]石瑞贵，马思乐.污水处理厂的鼓风曝气系统的研究[D].山东大学硕士学位论文，2012.
论文作者:邱洪军1,张利民2,张孝添3
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第13期
论文发表时间:2016/8/17
标签：曝气论文; 设备论文; 水处理论文; 环境工程论文; 系数论文; 参数论文; 方法论文; 《低碳地产》2015年第13期论文;