曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用論述

曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用論述

曝氣在環(huán)境工程水處理中的應(yīng)用論述我國(guó)現(xiàn)階段還是制造業(yè)大國(guó)，各大工業(yè)企業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)水體環(huán)境的污染非常嚴(yán)重，在環(huán)境治理工程也非常注意對(duì)水污染的防治工作，在不斷的摸索中曝氣技術(shù)就得到了廣泛的研究和應(yīng)用。借助曝氣技術(shù),將空氣轉(zhuǎn)移到受污染的水之中,對(duì)污水進(jìn)行攪拌的同時(shí)使空氣中的氧能夠迅速轉(zhuǎn)到污水之中,既能避免曝氣池內(nèi)的懸浮物出現(xiàn)下沉，也給微生物的生長(zhǎng)代謝提供氧源，在通常情況下，它可以加強(qiáng)池內(nèi)微生物、溶解氧以及有機(jī)物的充分接觸與結(jié)合,以達(dá)到對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解的目的。

一、環(huán)境工程水處理中曝氣的應(yīng)用分析

曝氣技術(shù)在環(huán)境工程中的地位是非常關(guān)鍵的，曝氣設(shè)備也在隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步也在不斷的完善中，目前全世界的水處理項(xiàng)目中都離不開(kāi)曝氣技術(shù)的運(yùn)用。曝氣技術(shù)在環(huán)境工程的水處理的應(yīng)用中,主要依托曝氣設(shè)備而實(shí)現(xiàn)的。曝氣設(shè)備按運(yùn)行方式和操作條件的不同可分為機(jī)械曝氣和鼓風(fēng)曝氣。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)曝氣設(shè)備的穩(wěn)定性、可維護(hù)性、氧轉(zhuǎn)移效率、能源消耗、噪音公害、經(jīng)濟(jì)性提出要廣泛的要求。在環(huán)境工程的水處理中,主要應(yīng)用的曝氣設(shè)備有以下幾類。

1.1潛水射流曝氣設(shè)備的應(yīng)用

在工業(yè)污水處理中,射流曝氣活性污泥工藝的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在污水處理中,主要運(yùn)用潛水射流曝氣設(shè)備,使水流通過(guò)曝氣設(shè)備中的噴嘴座(設(shè)置于泵出口位置)被迅速地輸送至混氣室內(nèi),同時(shí)通過(guò)進(jìn)氣導(dǎo)管將空氣導(dǎo)入該混氣室內(nèi),使混氣室內(nèi)的空氣與水接觸并混合,之后再通過(guò)擴(kuò)散管將混氣室內(nèi)的空氣排出。運(yùn)用射流曝氣活性污泥工藝進(jìn)行污水處理,其處理中曝氣的時(shí)間較短,而且對(duì)空氣的氧的利用率較高,并具有較強(qiáng)的充氧動(dòng)力效率。

在潛水射流曝氣設(shè)備中,深水自吸式潛水射流曝氣機(jī)是其核心組成部分,該部分主要是由消音器、進(jìn)氣管與擴(kuò)散管、潛水排污泵等幾大主體部分組成,水流在潛水電泵的作用下,經(jīng)過(guò)曝氣設(shè)備的噴嘴座,加快水流的速度,在噴嘴座的四周形成高速水流以及負(fù)壓,從而使空氣在水流與負(fù)壓作用下進(jìn)入進(jìn)氣管之中,并與水流接觸結(jié)合,最終形成混合流,并通過(guò)排氣管高速噴出帶有氣泡的液氣混合流,之后在水深較深、面積較廣的水域漩渦中進(jìn)行攪拌,最終完成整個(gè)曝氣過(guò)程。該曝氣設(shè)備中設(shè)置有消音器,以消除曝氣過(guò)程中的噪音,防止噪音公害產(chǎn)生。同時(shí),在污水處理中,處理水的深度較深,一般在水處理深度在5～5.5m的范圍內(nèi)時(shí),若污水處理量相同,運(yùn)用該曝氣工藝,還能有效減少污水池的污水面積,利于污水處理中的成本降低。

1.2表面曝氣設(shè)備的應(yīng)用

在環(huán)境工程的污水處理中,表面曝氣設(shè)備也是應(yīng)用非常廣泛的一種曝氣設(shè)備,在污水處理中,運(yùn)用該曝氣設(shè)備,通過(guò)電機(jī)的驅(qū)動(dòng),帶動(dòng)軸流式葉輪能夠快速地運(yùn)轉(zhuǎn),并利用導(dǎo)管導(dǎo)水板噴出廢水,在噴出廢水的過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生較薄的水幕,從而使其與空氣結(jié)合,產(chǎn)生大量的水滴,并在水滴下降至液面的過(guò)程中,出現(xiàn)大量的氣泡與亂流,增加水中的含氧量。在環(huán)境工程的水處理中運(yùn)用該曝氣設(shè)備,所需能耗較小,而且曝氣設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,同時(shí)在曝氣過(guò)程中,無(wú)需設(shè)置大量的曝氣頭以及布?xì)夤艿?能有效降低污水處理的成本投入。

1.3鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的應(yīng)用

運(yùn)用鼓風(fēng)曝氣設(shè)備進(jìn)行環(huán)境工程中的水處理時(shí),主要通過(guò)曝氣風(fēng)機(jī)的運(yùn)用,產(chǎn)生一定壓力與風(fēng)量,并通過(guò)輸送管道,強(qiáng)加空氣于池內(nèi)污水之中,并以擴(kuò)散曝氣器為有效渠道,使空氣在池內(nèi)的水流之中快速流動(dòng)擴(kuò)散,使水、氣、泥充分混合。通過(guò)該曝氣設(shè)備能夠使空氣與污水池內(nèi)的液體進(jìn)行充分的接觸與混合。該曝氣方式主要由連貫的曝氣管道、鼓風(fēng)機(jī)以及曝氣裝置等構(gòu)成,結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜,并通過(guò)安裝的相關(guān)的管道,輸送空氣于生化池池底的鼓風(fēng)機(jī)之中,通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)量,使空氣在經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)時(shí)就會(huì)形成尺寸不一的氣泡,并在其流動(dòng)以及上升的過(guò)程中,遇到液面時(shí)則發(fā)生破裂,使氧在這一過(guò)程中轉(zhuǎn)移至混合液之中,完成曝氣。

二、環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的選用分析

在環(huán)境工程的水處理中,不同的曝氣設(shè)備的充氧能力存在著差異,選用參數(shù)較高,性能較好的曝氣設(shè)備,對(duì)于全面提高水處理的出水水質(zhì)、降低能耗,節(jié)省成本投入具有重要意義。在環(huán)境工程的水處理中,選擇曝氣設(shè)備時(shí),要綜合考慮曝氣設(shè)備的EL、EA、EP等性能參數(shù),即曝氣設(shè)備的充氧能力、氧轉(zhuǎn)移的效率以及曝氣設(shè)備的動(dòng)力效率,同時(shí)還需結(jié)合實(shí)際的水處理工藝要求,以及能夠承擔(dān)的成本投入,優(yōu)選實(shí)用性較強(qiáng)的曝氣設(shè)備。

通常而言,環(huán)境工程水處理中,選擇曝氣設(shè)備時(shí),主要考慮其規(guī)格與效能這兩大主體技術(shù)直指標(biāo),以直觀反映曝氣設(shè)備的規(guī)格特點(diǎn)與設(shè)備的優(yōu)劣。用戶在選擇曝氣設(shè)備時(shí),一定要立足于水處理實(shí)際需求情況,選擇適合的規(guī)格設(shè)備。同時(shí),優(yōu)選能效好的曝氣設(shè)備,以便于使用,同時(shí)節(jié)約水處理成本。例如,判斷曝氣設(shè)備的能效情況時(shí),可將溶解氧轉(zhuǎn)移率為主要參考指標(biāo),對(duì)設(shè)備的能效情況進(jìn)行全面地衡量。在水處理中,唯有保證選用規(guī)格適合且能效高的曝氣設(shè)備,才可能提高氧轉(zhuǎn)移率,節(jié)省資金投入,全面體改污水處理的質(zhì)量與效率。

此外,在曝氣設(shè)備的選用中,若僅僅考慮曝氣設(shè)備的氧轉(zhuǎn)移率,而不考慮其動(dòng)力效率,則無(wú)法對(duì)選用的曝氣設(shè)備進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)分析。例如,如果我國(guó)城市全年的污水排放量與處理量分別為372.52億立方米與86.1億立方米,若按照360天進(jìn)行計(jì)算,那么全國(guó)的污水流量平均每小時(shí)就有8.46×105m3,若對(duì)城市這些污水全部運(yùn)用活性污泥法加以處理,那么所需的充氧量則為0.25kg/m3,則所有城市所需的充氧能力則為2.72×105/h,那么運(yùn)用曝氣設(shè)備的動(dòng)力效率低者＜2.2kg/kW·h,高者在5kg/kW·h左右。若采用的曝氣設(shè)備的動(dòng)力效率為2kg/kW·h,那么全年的用電量則高達(dá)9.82億kW·h,年用電費(fèi)以及曝氣設(shè)備的投資費(fèi)分別為5.98億元與3.46億元,若選用設(shè)備的動(dòng)力效率為5kg/kW·h,全年的用電量3.29億kW·h,年用電費(fèi)以及曝氣設(shè)備的投資費(fèi)分別為2.32億元與1.34億元,兩者的差值巨大。因此,在選用曝氣設(shè)備的過(guò)程中,要綜合考慮曝氣設(shè)備的各項(xiàng)性能指標(biāo),優(yōu)選合適的曝氣設(shè)備,在提升效率的同時(shí),提高水處理的經(jīng)濟(jì)性。

結(jié)束語(yǔ)

污水處理是環(huán)境工程中的重要環(huán)節(jié),而曝氣是