薛敏

（蘇州市相城水務(wù)發(fā)展有限公司江蘇蘇州215131）

試析城市污水處理廠曝氣節(jié)能方法及技術(shù)

薛敏

（蘇州市相城水務(wù)發(fā)展有限公司江蘇蘇州215131）

我國社會目前的發(fā)展越來越趨近于現(xiàn)代化，此過程中，現(xiàn)有能源已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求，可持續(xù)與綠色發(fā)展已經(jīng)變成社會發(fā)展中的重點方向。污水處理廠屬于城市建設(shè)中的主要設(shè)施，其正常運行會消耗掉大量的能源，所以，眾多行業(yè)都開始對城市污水處理這項工作加強了重視。文章簡單介紹了城市污水處理廠應(yīng)用的曝氣節(jié)能技術(shù)以及方法，希望城市污水處理廠能夠?qū)⒋水?dāng)作參考。

城市污水處理廠；曝氣節(jié)能方法；技術(shù)

雖然具有遼闊的土地以及大量的水資源，可因為我國人口數(shù)非常的多，因此，平均每人能夠劃分到的水量只有2350m3左右，同時還存在著地區(qū)以及時空水資源不能均勻分配的問題，進而致使我國出現(xiàn)嚴(yán)重的水資源短缺現(xiàn)象?，F(xiàn)在我國在關(guān)注工業(yè)發(fā)展的過程中加快了城建的腳步，致使水體被嚴(yán)重污染。再加上社會發(fā)展對水資源的過度開采，水資源危機已經(jīng)向我們敲響了警鐘。所以，當(dāng)務(wù)之急我們必須加強城市污水處理廠的建設(shè)力度，并合理的對曝氣技能技術(shù)加以應(yīng)用。對此，筆者在下文進行了相應(yīng)探究。

1　曝氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理

曝氣充氧是傳質(zhì)過程，氧氣屬于難溶于水的一種氣體，因為氣相向液相轉(zhuǎn)化時，會受到液膜的阻力。液膜內(nèi)傳遞氧氣的方程式是通過整理為此式中t代表曝氣時間，KLa代表測試條件下曝氣器中氧的總轉(zhuǎn)移系數(shù)，c代表相對于時間t的溶氧濃度，cs代表飽和溶解度度。實際試驗中，為了使曝氣試驗?zāi)軌蝽樌M行，應(yīng)該在其中適當(dāng)加入相應(yīng)的化學(xué)藥劑，一般會加入Na2SO4，Na2SO4能夠與水中的氧發(fā)生反應(yīng)，進而消除掉水中含有的氧氣，此過程的化學(xué)表達(dá)式是：SNa2SO3+O2=2NaSO4。

2　城市污水處理廠所應(yīng)用曝氣技術(shù)

目前污水處理廠中一般都應(yīng)用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)來實施曝氣，而鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)是由鼓風(fēng)機、曝氣器、曝氣管線組成。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)主要的工作原理就是應(yīng)用曝氣管道把空氣運送到曝氣器中，這樣空氣在曝氣器中就會形成不同尺寸的氣泡。通常氣泡大小取決于空氣擴散這種裝置，氣泡上升時會混合到水中，最后在液面上破裂，進而順利完成氧氣轉(zhuǎn)移到污水這個過程[1]。鼓風(fēng)曝氣這種系統(tǒng)根據(jù)氣泡大小具體會分成微氣泡、中氣泡、大氣泡三種曝氣器。大氣泡曝氣系統(tǒng)就是應(yīng)用大孔或是夏峰來釋放大量氣泡；微氣泡曝氣器主要通過膜片釋放壓縮以及多孔材料形成一些微氣泡，它具有的特點就是影響微生物生長、不需要過多空氣量、效率非常高，可是一定要定期更換與清洗。大氣泡曝氣器相比于微氣泡曝氣器，清水氧以及工藝用水的轉(zhuǎn)移系數(shù)具有更高的比率，其具體應(yīng)該安裝在曝氣區(qū)的底部位置，不容易發(fā)生堵塞以及結(jié)垢現(xiàn)象，大氣泡會在水中快速上升，氣體與水間的接觸面非常小，所以實際氧轉(zhuǎn)移系數(shù)非常低。

3　影響曝氣器充氧的因素

3.1曝氣量會影響曝氣器充氧

通常情況下，氧氣會按照“氣液界面間存在氣膜與液膜，以及其外側(cè)存在氣相和液相兩種主題”這種雙膜理論在水中進行傳遞。液相主體一般是氣體分子在分子擴散的作用下，通過氣膜與液膜進行傳遞。為了能夠使此推動力大大增加可以應(yīng)用增加通氣量的方法實現(xiàn)，主要原理就是增加液相主體的實際紊流狀態(tài)，快速更新氣液界面，與此同時，縮短氣液的實際接觸時間，使氣泡直徑變大，進而有效的減小氣液接觸面[2]。

3.2溫度會影響曝氣器充氧

隨著水溫的改變，水的物理性質(zhì)也會發(fā)生變化，從而影響氧氣在水中的溶解值與氧傳質(zhì)速率。當(dāng)水溫上升時，由于水的粘度非常小，會使分子會快速擴散，液膜厚度會變小，氧傳質(zhì)速率會增大；當(dāng)水溫降低時，氧傳質(zhì)的速率也會隨之降低。由此可知，飽和溶解氧以及氧傳質(zhì)速率與溫度間具有負(fù)相關(guān)的關(guān)系，可水溫不論高低，都會影響氧傳質(zhì)速率，這兩者都具有一個較為合適的溫度區(qū)，可以使氧傳質(zhì)速率達(dá)到最佳狀態(tài)。

3.3使用年限以及材質(zhì)會影響曝氣充氧

微孔曝氣屬于效率非常高的曝氣方式，可是因為在材質(zhì)方面存在容易堵塞、破裂和破碎的特點，因此，必須制定一定保護方案，確保微孔曝氣器能夠高效充氧，并且正常運行。在曝氣器使用時間逐漸增加的過程中，曝氣器便會發(fā)生破碎、堵塞以及破裂等眾多問題，致使實際氧轉(zhuǎn)移系數(shù)逐漸變小。所以怎樣在保證曝氣器正常運行過程，活動最佳的經(jīng)濟效益，應(yīng)該是我們需要重點討論的一個課題[3]。通常情況下，曝氣孔的實際堵塞以及結(jié)垢程度與工藝條件、水質(zhì)密度以及曝氣器的型號有關(guān)，所以，我們必須嚴(yán)格控制水質(zhì)密度、曝氣器型號以及工藝條件，一保證曝氣器可以正常充氧。

4　結(jié)語

總而言之，污水處理廠在城市建設(shè)過程中屬于必不可少的一個基礎(chǔ)設(shè)施，其在運行過程中，會消耗掉大量的能源，怎樣才能夠?qū)⑵淠茉聪目刂圃谧钚》秶畠?nèi)，是現(xiàn)在以及未來都應(yīng)該重點關(guān)注與探究的一個課題。而合理的、科學(xué)的應(yīng)用爆破技術(shù)就能夠有效將此問題解決，所以，各相關(guān)部門一定要在這方面多投入精力，認(rèn)真、細(xì)心、深入的對其進行研究，以使污水處理廠可以在低能耗的狀態(tài)下運行。

[1]曹仲宏,王秀朵.某城市污水處理廠污泥處理處置方案的選擇[J].中國給水排水,2013,29(2):13-15.

[2]歐陽云,席勁瑛,王智超,等.城市污水處理廠污泥對水中硫化物的吸附特性[J].中國環(huán)境科學(xué),2014(4):930-934.

[3]張麗麗,李花粉,蘇德純,等.我國城市污水處理廠污泥中重金屬分布特征及變化規(guī)律[J].環(huán)境科學(xué)研究,2013,26(3):313-319.