河北省邯郸市市政排水管理处 河北邯郸 056002
摘要：随着我国环境污染问题的日益严重，环境治理的方法和措施得到了广泛的推广和应用。水污染是中国最棘手的污染问题之一。水污染与人们的日常生活息息相关，影响着人们的生活质量。同时，水循环也给环境治理带来了一些困难。水污染逐渐受到社会和国家的关注，对水污染的治理也逐渐加强。曝气装置处理活性污泥是一种经济有效的水污染控制方法。曝气设备的处理工艺充分利用了自然条件，降低了能耗。作为一种水污染治理方法，值得推广。
关键词：新时期；环境工程；水处理；曝气设备；应用研究
1环境工程水处理工艺中的曝气设备
在环境工程水处理工艺中，曝气设备是一种结构简单、应用广泛的设备。曝气可以为反应体系中微生物的代谢反应提供充足的溶解氧，促进反应体系中物质的转移，为微生物培养和水处理提供必要的条件。曝气设备的类型主要有鼓风曝气和机械曝气。鼓风曝气是利用曝气装置在水中引入和形成不同大小的气泡。由于曝气装置的不同，气泡的大小也不同。当气泡上升时，随水流循环，到达液面时破裂，气泡运动的演化过程也是氧在水中溶解和运动的过程。根据气泡大小的不同，曝气设备可分为微泡型、中泡型、大泡型、水力剪切型、射流曝气型和水下曝气型。微泡型是直径100微米的曝气设备，可分为固定式微孔曝气和提升式微孔曝气。目前，环境工程水处理工艺中的微孔曝气设备有两种，一种是普通曝气管，另一种是管式膜微孔曝气管。另一种曝气设备是机械曝气，它不同于水下鼓风曝气的原理。机械曝气的原理是表面曝气，由曝气池表面的曝气设备进行曝气。根据机械曝气设备的形状可分为卧式和立式两种。垂直曝气器的转轴垂直于水面。随着叶轮的旋转，曝气器的表面将产生水跃。大量的混合水滴和充膜水上升到空气中，将空气中的氧气带到曝气器中，再补充反应系统中的溶解氧。常见的立式曝气设备有倒伞式、泵式和板式三种。水平曝气器的转轴与水面平行，在氧化沟工艺中常见，如曝气转盘、曝气刷等。近年来，随着曝气设备的发展，清洁能源技术也被融入其中。如太阳能曝气设备是一种以太阳能为动力的曝气设备，可应用于不同于河流、水库供电条件的环境工程水处理工艺中。
2曝气设备在环境工程水处理中的优势
曝气器本身在工作和运行的全过程中具有一定的特殊性能，能将空气直接送入水中，大大提高了氧的掺入效率。另外，水下设备在运行过程中对水面影响不大，因此不需要考虑声污染问题，同时，曝气设备在工作过程中，对于水体会起到一定的促进扩散作用，可以提高污水处理的效率和速度，表面曝气设备在工作过程中，根据设计需要不断变化，并能提高污水处理率，与其他设备有机结合，这对于污水处理工作具有十分重要的现实意义和作用。这种曝气设备的应用技术也非常成熟，所采用的刨床技术原理相对简单，因此受到人们的欢迎和广泛应用。但从目前情况看，我国仍需继续进行科学创新，提高监测管理能力，只有这样才能进一步提高曝气设备的使用效率。
3曝气设备处理水污染的基本原理
在水污染的处理中，曝气设备通常处理富含有机物的水的污染。曝气过程中，向受污染的池水中注入空气，使受污染的池水与空气接触，并向水中加入更多的溶解氧，从而加速微生物对有机物的处理效率，防止活性污泥在水中的沉淀。
（1）用于污水处理曝气池气体交换原理。空气与水充分混合，使一些氧气进入水中。其实，利用氧分子的物理性质，氧分子通过液膜与气膜之间的电阻转换，使氧分子与液膜结合。
（2）常见类型的曝气设备。曝气设备一般分为爆破、水面、水下曝气设备。三种曝气机各有特点和工作原理。风机和曝气器利用通过空气管道的风量和压力，将空气直接输送到水体中，使水体表面产生大量气泡，完成曝气工作。表面曝气器是污水经叶轮排入空气时形成的一种喷淋水幕。
它能在飞行中与空气充分接触，落回水体时撞击水面，使附近的水和空气多次接触，增加水中的含氧量。潜水射流曝气设备：曝气设计专用水泵，由进风管、喷嘴座、混合室和扩散管组成，水流由水泵高速进入混合室，空气由进风管与水流一起通过扩散管进入混合室。水下曝气器一般有射流时间和潜水曝气器，可使水循环流动，提高熔氧效率
（3）曝气设备曝气效果检测。在试验曝气设备效果的准备阶段，需要对监测水体进行除氧。除氧处理过程可以通过使用一些还原剂和催化剂，在较低的水平上测定水中的含氧量，并监测含氧量。水体的含氧量在曝气完成后进行监测，如果技术允许，应在一段时间内尽可能多地进行测量。曝气设备的最佳工作效率可用“标准状态下的曝气量等于试验水量与20℃时水中饱和溶解氧浓度的乘积”的公式进行分析°“C”。经过计算机数据处理，利用Matlab作为曝气过程的处理系数，可以对曝气设备的应用进行更科学的结论分析。为了优化曝气设备的工作效率，利用计算机设置曝气设备的工作条件和工作效果参数。
（4）曝气器受其它因素的影响。曝气设备会对水体进行搅拌，影响水体的溶解氧效率。在曝气过程中，水体的温度也会影响氧气的熔化效率。如果水体温度升高，水体的扩散系数增大，水体的滞止性减弱，水体液膜的阻力减小，对吸氧有不利影响。曝气设备的曝气量影响曝气效率。如果曝气设备的曝气量过低，泥沙在水中的扩散作用就会减弱，水流就会停止，从而降低曝气效果。水体的盐度对曝气设备也有一定的影响。研究发现，如果水的盐度低于某个阈值而没有明显的干扰，那么每升水的盐度超过2500毫克就会降低氧气的融水效率。
4曝气器在水处理中的应用
4.1潜水射流设备。
采用喷嘴结构实现高速水射流，同时可以吸入喷嘴上的空气，混合后的水射流可以用来形成更理想的水和气体的组合。在喷水操作中，增加水中的氧含量以完成曝气操作。该曝气器的应用可达到理想的调节效果，通过调节进气量可有效调节溶解氧，更好地满足水处理的要求。实际应用表明，该装置是有效的，可大大缩短潜水射流曝气时间。在设备运行过程中，水通过与泵出口相连的喷嘴座迅速流入混合室，进水管将空气引入混合室和水流，然后通过扩散管排出。水下自吸潜水射流曝气器是潜水射流曝气器的重要组成部分，主要由消声器、进水管、扩散管、潜水排污泵等组成，在潜水电泵流经喷嘴座的过程中，速度会发生变化，所以喷嘴周围会有高速水流，会有负压，这样空气就可以进入进气管，空气和水流会融合成液气的混合流，然后通过高速喷射，其中夹杂着大量的气泡，在水的深处，大面积的漩涡中搅拌，从而有效地完成曝气。
4.2地面通风。
主要是在电机的帮助下旋转轴流叶轮，并通过导流板向污水周围喷射，形成四面喷射效果，而产生的水幕可以增加水与空气的接触面积。水幕在下降过程中会影响设备内的液位，产生气泡，增加设备内水的含氧量。当然，随着射流的下降和水滴的撞击，水的含氧量也会增加。与鼓风机相比，表面曝气器具有许多优点。无需建曝气机，无需通风管道和机房，地面曝气机设备相对简单，能有效节约成本。将其应用于表面曝气器，具有明显的方便性和良好的成本控制效果。本实用新型结构简单，叶轮结构简单，涡轮性能好。
5结论
曝气设备在环境工程水处理工艺中的应用效果直接影响水处理效果。通过对不同曝气设备类型的了解，科学合理地选择合适的曝气设备，并对曝气设备的运行系数进行模拟和优化，以保证曝气设备的良好运行状态，实现理想的水处理目标。
参考文献：
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