曝气设备在新时期环境工程水处理中的应用研究

刘 洋 中国市政工程东北设计研究总院有限公司

1 曝气器在水处理中的应用

1.1 潜水式射流设备

采用喷嘴结构，主要实现水流高速喷出，同时吸入喷嘴上的空气，也可利用水流混合后的喷射，形成较为理想的水气结合效果。在喷水作业中，增加水中氧含量，从而完成曝气作业。这种曝气器的应用，可以形成比较理想的调节效果，通过调整进气量可以达到有效调节溶氧量的目的，更好地满足水处理的要求。

实际应用表明，该设备的使用效果良好，可大大缩短潜水射流曝气时间。在设备运行过程中，水流通过与泵出口相连的喷嘴座迅速流入混气室，而进水管可将空气引向混气室并融入水流，然后通过扩散管排出。

水下自吸式潜水射流曝气机是潜水射流曝气设备的重要组成部分，它主要由消声器、进气管、扩散管、潜水排污泵等几部分组成，潜水电泵的水流在流经喷嘴座的过程中，速度会发生变化，因此喷嘴周围会有高速水流，有负压出现，这样空气就能进入进气管，空气就会和水流融为一体，形成液气混流，再经高速喷射，其中夹杂着大量的气泡，在深度高、面积大的水中，进行涡旋搅拌，使曝气有效地完成。

1.2 地面通风装置

本实用新型主要是在电机的帮助下旋转轴流式叶轮，并通过导水板将污水喷向周围形成四面喷射效应，而所形成的水幕可以增加水与空气的接触面积。水幕在下落过程中对设备内的液面产生冲击作用，从而产生气泡，从而提高了设备内水的含氧量。当然，当喷射水下降，水滴撞击水面时，同样可以使水体的含氧量增加。

与鼓风机相比，表面曝气设备有很多优点。不需要建曝气头，不需要通风管道和机房，地面曝气设备相对简单，可以有效节约成本。将其应用于地面曝气器中，既有明显的方便优点，又有较好的成本控制效果。

反伞表面曝气器结构简单，叶轮结构工作原理简单，具有良好的透平性能。尤其在驱动水流的能力方面，它的作用非常强大，在工作过程中，它可以大大提高混合物的含氧量，具有更好的经济性能。因此，对于大量的实际污水处理厂的废水处理，活性淤泥法处理，河流氧化池曝气处理，均具有良好的应用效果。

1.3 吹气通风装置

在工艺条件上，该曝气器的应用主要是借助鼓风装置，利用较大的风压，使大量空气得到有效鼓入，进而促使水体能与空气充分接触，从而提高水体含氧量

对鼓风曝气装置来说，扩散曝气设备的应用是关键，要保证所用的扩散曝气器能更好的形成水与空气的密切接触，促使气泡在流动过程中更好地进入水中。

鼓风曝气装置主要由排气管、鼓风机、空气扩散器等组成。这种类型的曝气设备可以利用多种不同的管道，将空气输送到生物化学池底的扩散装置中，当空气通过扩散装置时，会产生相对均匀的气泡，当气泡上升时会发生传质过程，把空气中的氧溶解于水中。

2 合理设置通风处理系数

2.1 确定与通气有关的应用参数

Matlab是最常用的一种方法，可以有效地确定环境工程水处理工作中的系数。在用Matlab 进行曝气充氧试验时，应充分利用曝气参数，了解曝气对环境工程水处理工艺的影响。利用Matlab 技术，其优点主要体现在能够更精确地测量曝气量，从而用于环境工程水处理中，处理速度极快。

但是，在我国现阶段的技术水平上，利用Matlab 参数确定相应的系数用于水处理在环境工程中的曝气应用还存在着很大的缺陷。举例来说，在判断时会出现各种小错误。但是一般情况下，所处理的信息数据与实验结果存在一定程度的误差，出现误差在所难免。确定了用于环境工程水处理的相应的曝气系数。因此，在环境工程水处理过程中，对于相应的曝气量，应尽量减少因曝气引起的误差，保证相应系数的准确性。在环境工程水处理中，Matlab的有效利用和相关系数的确定是曝气应用的一个重要方面。

当确定Matlab 的对应系数时，只需输入一个内置的指令就可以得到一个通气应用程序的相应系数。

2.2 确定与通气有关的应用参数

在确定水处理在环境工程中的曝气应用的相关系数时，不能只用Matlab和其他软件。常见应用软件为Excel，用Excel软件确定环境工程水处理曝气量的相应期数，以作图法为主。为提高软件的使用效率，确定系数的方法更加直观。由于能够有效地显示相应数据的图表，因此在确定系数时更加直观与Matlab 相比，Excel 软件在确定水处理工程中曝气量方面存在不确定性。

Excel 中常以绘图的方式获得相应的通气应用系数，因此存在较大的误差。而我国大多数环境工程在确定水处理曝气对应系数时，都采用Excel表格。因为将Excel运用于环境工程中的水处理曝气工艺中，具有一定的简明扼要性，工作流程也比较简单，而大多数员工只是熟练使用Excel 这一软件，这也是造成这种现象的主要原因。用Matlab法无法准确测定环境工程中水处理曝气量的相关系数。

要解决以上问题，需要充分运用Excel，指导员工熟练掌握使用Excel测定环境工程中水处理曝气相关系数的方法，并且指导员工在实际工作中熟练掌握Matlab软件的使用。与此相比，利用Excel 进行环境工程水处理曝气量测量时，需要重视采用相应系数的方法。最主要的原因是，这种方法比较基础，而使用Matlab 的软件正是在这种基础上升级的。因此，在实际工作中，应将二者有机结合，达到优势互补，使水处理曝气器与环境工程相对应的系数更加精确。

3 通风装置的优点

首先，曝气器无任何污染，符合绿色处理的基本原则；废水处理是建设生态文明的基础工程，而绿色处理工艺是其工作的最基本原则。建设生态文明是加快经济发展的重要任务。

第二，曝气器内部结构简单，工作人员在学习过程中能够较快地掌握理论知识，技能掌握相对简单，操作步骤不费事，减少了对相关设备的使用要求，能够较好地促进曝气罐的广泛应用。因此，推广技术也是工作的一部分。曝气池应用于污水处理系统，应根据具体情况进行处理，提高处理效果。

4 结论

综上所述，由于在环境工程应用中水处理曝气器的性能差异较大，在水处理过程中应充分考虑不同曝气设备的选用要求。曝气设备的参数直接影响到其工作效率和工作质量，因此，在选型过程中应引起技术人员的重视，只有对水处理曝气机进行系统的、有效的分析，才能及时发现存在的问题，从而有效地优化曝气装置。