环境工程水处理中对曝气设备的应用分析探讨

工业生产和人们生活中排放出了大量的污水，如果对这些污水处理不当，不仅会污染环境，严重时还可能威胁到人们的身体健康。因此，一直以来，环境工程水处理都是一个有待解决的问题。在社会发展新时期，我国提倡生态发展，在经济发展过程中实现经济效益、社会效益与生态效益的统一。

1、曝气设备

1.1 工作原理

曝气设备的工作原理是向待处理的水中灌注氧气，确保池内微生物供氧充分。普通曝气设备主要是由1个浮体、多组曝气装置和控制器组成的。在工作过程中，将曝气装置组放置在浮体上，汲水后，将汲取的水流从另一个方向喷出、雾化或曝气。控制器是控制这一类曝气装置的终端，它能够产生第一推力，促使曝气设备朝对应的方向靠拢。对曝气设备而言，其性能特征主要表现为结构简单、性能稳定、搅拌均匀、施工成本低、能耗小，具有一定的抗腐蚀性，并且不会产生噪声或引发其他公害。

1.2 曝气设备的主要类型

曝气设备主要有表面曝气设备、鼓风曝气设备和潜水射流曝气设备3种。表面曝气设备主要是借助马达发力带动轴流式叶轮运转，并由导管经导水板将废水向四周喷出。当废水喷出时，通常会形成水雾，加大废水与空气的接触面积，最终凝结成水滴滴落回水中，产生大量的气泡，进而增加水中的含氧量。鼓风曝气设备主要是借助风量和压力，将空气强制灌入污水中。该设备能够在短时问内使待处理的水与空气充分接触。与鼓风曝气设备相比，表面曝气设备操作便捷、设施简单、成本投入小，从经济效益的角度上来看其更具优势。潜水射流曝气设备主要是利用链接在泵出口的喷嘴座，快速将水流送至混气室内，使引流空气与水流充分结合，之后从扩散管排出。该设备能够实现较大面积和深度的曝气。由此可见，潜水射流曝气设备的工作水平和工作效率是所有曝气设备中最具优势的。

2、在环境工程水处理过程中曝气设备一些相关系数的确定方法

2.1 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。

2.2 运用Exce1作为曝气处理系数的确定方法

利用Excel作为曝气处理系数的确定方法是环境工程中水处理的曝气设备相关系数的另一种方法，也是环境工程水处理曝气设备常采用的方法，利用Excel作为曝气处理系数的确定方法有其优点，即在环境工程水处理过程中对曝气设备处理系数时，能够得到比较直观的效果，原因是做出相关数据的图，图更能够帮助我们很轻松地看出环境工程水处理中曝气应用的相关系数。但利用Excel作为曝气处理系数的确定方法，同时也存在一些弊端，比如利用此方法进行计算，得出相关系数精确度不够。这是因为在确定环境工程水处理中曝气应用的相关系数的确定是采用作图的方式来进行的，这就导致数据出现较大的误差。但是从目前来看，我国大部分对确定环境工程水处理曝气相关系数的案例，主要是利用Excel作为曝气处理系数的确定方法。因为利用Excel作为曝气处理系数的确定方法比较简单，且易于操作，效果更加直观，更加重要的原因是相关工作人员容易掌握这种方法。利用Excel作为曝气处理系数的确定方法是比较基础的方法，在以后仍然会继续广泛使用。在将来确定环境工程水处理曝气设备相关系数的侧定，运用Excel作为曝气处理系数的确定方法也会逐渐优化，提高其稳定性，以便于更好地测定环境工程水处理曝气设备的相关系数。将利用Excel作为曝气处理系数的确定方法与利用Matlab作为曝气处理系数的确定方法更好地融合，使其互补，使其在环境工程水处理曝气设备的相关系数的确定更加直观与精确。

3、测定环境工程水处理中曝气设备的性能效果

在环境工程水处理中曝气应用相关系数进行确定时，可利用Excel作为曝气处理系数的确定方法，与利用Matlab作为曝气处理系数的确定方法来进行相关系数的确定，而我们对环境工程水处理中曝气应用性能的侧定，则应采用一定的公式来处理。在测定环境工程水处理中曝气应用的性能中，利用相关的公式是非常具有科学性的。在我们利用公式“标准状态下充氧能力是等于侧试中水的体积与20℃水中饱和溶解氧浓度乘积的值”时，便可准确计算出实际曝气设备应该提供的氧气量。采用公式法能为我们在环境工程水处理曝气设备的应用带来巨大的方便性。

4、设备应用性能的影响因素

充分溶解氧是确保活性污泥正常运行的关键。一般情况下，氧气的供应主要是将空气中的氧强制溶解后注入混合液内，再通过相关的曝气过程完成水处理工作。也就是说，曝气除了发挥供氧功能外，还具备一定的搅拌、混合作用，能充分混合污水和活性污泥。由此可知，曝气设备的氧转移性能会受很多因素的影响。

4.1 水温

水温对氧转移有较大的影响。随着水温的升高，污水的薪滞性就会随之减弱，扩散系数就会上升，液膜厚度就会随之下降。另外，水温对溶解氧饱和度也会产生一定的影响，温度越高，溶解氧的饱和度越低。同时，温度越高，氧总转移率也会随之增长。由此看来，水温对氧转移会产生两种相反的影响，且两者无法彻底抵消。从理论角度上来看，在水温比较高的情况下，降低水温能有效提高氧转移率。

4.2 通气量

通气量过低，会引起一定的堵塞或污泥沉淀；通气量过高，容易浪费物料资源，并会因扩张孔变大而生成大量的气泡，从而降低氧的传质效率。另外，空气上升流速提高，气泡在水中停留的时问就越短，传质速率自然就会减缓。

4.3 盐度

污水中含有的各类杂质同样会对氧的转移率产生一定的影响。盐度会使水中的气泡变小，进而增加空气与废水的接触面积，提高氧转移速率。研究结果表明，当盐度低于2500mg/L时，盐度对氧转移速率并无明显影响；当盐度超过2500mg/L时，盐度越高，氧转移速率越低。也就是说，污水盐度越高对曝气设备性能的影响就会越大。

5、结 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应用的分析，充分地认识到现今环境工程水处理中曝气设备应用所存在的问题，了解了我们在使用曝气设备过程中可以改进的地方，在做出相应改进后，最后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。