鄒宇

摘 要：曝氣設(shè)備是通過(guò)攪動(dòng)污水加快空氣中的氧氣轉(zhuǎn)移到污水中的速度，進(jìn)而提高污水中氧氣的含量，氧化、分解污水中的有機(jī)物。曝氣是水處理工作的主要方法之一，是提高水處理工作質(zhì)量和效率的有效措施。主要探討了水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用和其中存在的影響因素，為進(jìn)一步改善曝氣設(shè)備的應(yīng)用效果，提高水處理工作的質(zhì)量和效率略盡綿力。

關(guān)鍵詞：水處理；曝氣設(shè)備；含氧量；工作質(zhì)量

中圖分類號(hào)：X703.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.065

傳統(tǒng)的污水處理工藝會(huì)使得混合液分布不均的情況發(fā)生，嚴(yán)重影響到了污水的處理效果。而曝氣設(shè)備有效地解決了混合液分布不均、污泥下沉等問(wèn)題，因此，被廣泛應(yīng)用于水處理工作中。如何有效避免各方面因素對(duì)該工程造成的干擾，充分發(fā)揮曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用價(jià)值，是業(yè)內(nèi)人員長(zhǎng)久以來(lái)一直思考的問(wèn)題之一。本文主要研究了水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用和其中存在的影響因素，為充分發(fā)揮曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用價(jià)值提供了科學(xué)的依據(jù)，以供業(yè)內(nèi)同行參考、借鑒。

1 曝氣設(shè)備

1.1 工作原理

曝氣設(shè)備的工作原理是向待處理的水中灌注氧氣，確保池內(nèi)微生物供氧充分。普通曝氣設(shè)備主要是由1個(gè)浮體、多組曝氣裝置和控制器組成的。在工作過(guò)程中，將曝氣裝置組放置在浮體上，汲水后，將汲取的水流從另一個(gè)方向噴出、霧化或曝氣?？刂破魇强刂七@一類曝氣裝置的終端，它能夠產(chǎn)生第一推力，促使曝氣設(shè)備朝對(duì)應(yīng)的方向靠攏。對(duì)曝氣設(shè)備而言，其性能特征主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、攪拌均勻、施工成本低、能耗小，具有一定的抗腐蝕性，并且不會(huì)產(chǎn)生噪聲或引發(fā)其他公害。

1.2 曝氣設(shè)備的主要類型

曝氣設(shè)備主要有表面曝氣設(shè)備、鼓風(fēng)曝氣設(shè)備和潛水射流曝氣設(shè)備3種。表面曝氣設(shè)備主要是借助馬達(dá)發(fā)力帶動(dòng)軸流式葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)，并由導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)水板將廢水向四周噴出。當(dāng)廢水噴出時(shí)，通常會(huì)形成水霧，加大廢水與空氣的接觸面積，最終凝結(jié)成水滴滴落回水中，產(chǎn)生大量的氣泡，進(jìn)而增加水中的含氧量。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備主要是借助風(fēng)量和壓力，將空氣強(qiáng)制灌入污水中。該設(shè)備能夠在短時(shí)間內(nèi)使待處理的水與空氣充分接觸。與鼓風(fēng)曝氣設(shè)備相比，表面曝氣設(shè)備操作便捷、設(shè)施簡(jiǎn)單、成本投入小，從經(jīng)濟(jì)效益的角度上來(lái)看其更具優(yōu)勢(shì)。潛水射流曝氣設(shè)備主要是利用鏈接在泵出口的噴嘴座，快速將水流送至混氣室內(nèi)，使引流空氣與水流充分結(jié)合，之后從擴(kuò)散管排出。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)較大面積和深度的曝氣。由此可見(jiàn)，潛水射流曝氣設(shè)備的工作水平和工作效率是所有曝氣設(shè)備中最具優(yōu)勢(shì)的。

2 曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用

2.1 使用Matlab確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)

在使用曝氣設(shè)備進(jìn)行水處理工作時(shí)，工作人員通常會(huì)使用Matlab確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。在Matlab的輔助下，工作人員測(cè)定出的水處理曝氣設(shè)備應(yīng)用系數(shù)會(huì)更精準(zhǔn)。同時(shí)，該方法的使用效率較高，能夠?yàn)楹笃谑┕す?jié)省大量的時(shí)間。然而，由于我國(guó)目前的技術(shù)水平有限，所以，利用Matlab檢測(cè)出的結(jié)果還存在一定的誤差。眾所周知，誤差是任何實(shí)驗(yàn)或計(jì)算數(shù)據(jù)中都可能存在的，所以，使用Matlab計(jì)算出的曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)即使存在誤差，也是可以忽略不計(jì)的。但在此需要注意的是，在環(huán)境水處理工程中，確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)時(shí)，工作人員應(yīng)盡可能地規(guī)范檢測(cè)操作流程，做好充分的調(diào)查和準(zhǔn)備工作，以減小各方面因素對(duì)檢測(cè)、計(jì)算結(jié)果的影響，降低誤差，提高水處理中曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確度。

使用Matlab確定水處理過(guò)程中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，是水處理工程中的重要環(huán)節(jié)之一。使用Matlab測(cè)定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)時(shí)，僅需要設(shè)定內(nèi)置命令便能求得水處理中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，大大簡(jiǎn)化了設(shè)備操作的復(fù)雜性，為后期工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利的條件。

2.2 使用Excel確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)

與Matlab相比，使用Excel確定水處理中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)更加直接、明了。這是因?yàn)镋xcel是利用圖表來(lái)反映相關(guān)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，工作人員很容易透過(guò)數(shù)據(jù)圖表計(jì)算出水處理過(guò)程中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。不過(guò)需要注意的是，運(yùn)用Excel計(jì)算水處理中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)同樣存在一定的誤差，其準(zhǔn)確性并不高。因?yàn)镋xcel是通過(guò)作圖的方式確定曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)的，所以，誤差往往會(huì)比較大。從目前我國(guó)水處理實(shí)踐案例來(lái)看，大部分水處理工程在確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)時(shí)，還是更傾向于選擇Excel。從本質(zhì)上來(lái)看，Excel更受市場(chǎng)青睞的主要原因是使用該方法確定水處理中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)操作方便、程序簡(jiǎn)單，同時(shí)，大多數(shù)工作人員只懂得如何運(yùn)用Excel，并不懂得如何運(yùn)用Matlab確定曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。

選擇Excel確定水處理工程中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，是國(guó)內(nèi)水處理工程中確定曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)方法。Matlab這一方法是在Excel方法上的一個(gè)提升。為了進(jìn)一步提高水處理工程中曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，有必要提高利用Excel計(jì)算的準(zhǔn)確度，明確水處理中曝氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，并使用Matlab加以輔助。將這兩種計(jì)算方法相結(jié)合，能夠提高所得結(jié)果的準(zhǔn)確度，確保曝氣設(shè)備相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確度和合理性，使得后期工作可以順利進(jìn)行。

3 設(shè)備應(yīng)用性能的影響因素

充分溶解氧是確?；钚晕勰嗾＿\(yùn)行的關(guān)鍵。一般情況下，氧氣的供應(yīng)主要是將空氣中的氧強(qiáng)制溶解后注入混合液內(nèi)，再通過(guò)相關(guān)的曝氣過(guò)程完成水處理工作。也就是說(shuō)，曝氣除了發(fā)揮供氧功能外，還具備一定的攪拌、混合作用，能充分混合污水和活性污泥。由此可知，曝氣設(shè)備的氧轉(zhuǎn)移性能會(huì)受很多因素的影響。

滯性就會(huì)隨之減弱，擴(kuò)散系數(shù)就會(huì)上升，液膜厚度就會(huì)隨之下降。另外，水溫對(duì)溶解氧飽和度也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，溫度越高，溶解氧的飽和度越低。同時(shí)，溫度越高，氧總轉(zhuǎn)移率也會(huì)隨之增長(zhǎng)。由此看來(lái)，水溫對(duì)氧轉(zhuǎn)移會(huì)產(chǎn)生兩種相反的影響，且兩者無(wú)法徹底抵消。從理論角度上來(lái)看，在水溫比較高的情況下，降低水溫能有效提高氧轉(zhuǎn)移率。

3.2 通氣量

通氣量過(guò)低，會(huì)引起一定的堵塞或污泥沉淀；通氣量過(guò)高，容易浪費(fèi)物料資源，并會(huì)因擴(kuò)張孔變大而生成大量的氣泡，從而降低氧的傳質(zhì)效率。另外，空氣上升流速提高，氣泡在水中停留的時(shí)間就越短，傳質(zhì)速率自然就會(huì)減緩。

3.3 鹽度

污水中含有的各類雜質(zhì)同樣會(huì)對(duì)氧的轉(zhuǎn)移率產(chǎn)生一定的影響。鹽度會(huì)使水中的氣泡變小，進(jìn)而增加空氣與廢水的接觸面積，提高氧轉(zhuǎn)移速率。研究結(jié)果表明，當(dāng)鹽度低于2 500 mg/L時(shí)，鹽度對(duì)氧轉(zhuǎn)移速率并無(wú)明顯影響；當(dāng)鹽度超過(guò)2 500 mg/L時(shí)，鹽度越高，氧轉(zhuǎn)移速率越低。也就是說(shuō)，污水鹽度越高，對(duì)曝氣設(shè)備性能的影響就會(huì)越大。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，污水治理工作關(guān)系到水資源的可持續(xù)發(fā)展。為了進(jìn)一步提高曝氣設(shè)備在水處理中的應(yīng)用價(jià)值，相關(guān)工作人員有必要加強(qiáng)對(duì)曝氣設(shè)備類型和相關(guān)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，盡可能地降低水處理成本，提高水處理的工作效率，為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)作出貢獻(xiàn)。

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〔編輯：白潔〕