环境工程水处理中对曝气设备的应用分析

所属栏目:核心期刊论文 发布日期:2018-11-24 14:31:43 论文作者:佚名
赵东旭摘要:曝气设备能够达到污水富氧的功效,在环境工程水处理中具有十分广泛的运用。本文分析了曝气设备的工作原理及应用优势,并简单介绍了当前较为常见的潜水射流曝气设备、表面曝气设备及鼓风曝气设备。关键词:环境工程;水处理;曝气设备随着社会主义

赵东旭

摘要:曝气设备能够达到污水富氧的功效,在环境工程水处理中具有十分广泛的运用。本文分析了曝气设备的工作原理及应用优势,并简单介绍了当前较为常见的潜水射流曝气设备、表面曝气设备及鼓风曝气设备。

关键词:环境工程;水处理;曝气设备

随着社会主义现代化进程的不断推进,我国的工业化水平稳步提高。与此同时,严峻的水资源短缺及水污染处理问题沉重地摆在了人们面前。近年來,我国对水污染问题的重视程度不断提高,在环境工程水处理技术、专业人员等方面的投入不断加大,总体上取得了较为理想的发展创新效果。曝气设备能够为分解污水中有毒有害污染物的微生物补充必需的氧气,从而有效提升污水的处理效率,因而在目前的环境工程水处理中具有很大的应用价值,占据着独一无二的地位。研究、分析曝气设备在环境工程水处理中的应用,具有十分重要的现实意义。

一、环境工程水处理中曝气设备的工作原理及应用优势

(一)环境工程水处理中曝气设备的工作原理

曝气设备的类型较为丰富,在结构组成、具体运作、曝气效果、适用污水类型等方面均存在一定的差异,但整体的工作原理一致,即通过各个部件的协调运作,实现大气气体向污水中的转移,从而增加污水中的溶氧量,促进微生物吸附、降解污染物的活性,进而提升污水的处理效率。大气气体向污水中的转移实质上就是污水这一液体吸收剂对于大气的吸收过程。因此,对于曝气设备整体的工作原理可从气体吸收的角度进行微观化的分析。双膜理论(two-film theory)是气液界面传质过程的经典理论,因此,气体转移的工作原理可运用双膜原理进行分析和描述:大气中的氧气分子在曝气设备动力系统的作用下到达稳定的气体滞流层(气膜),后以分子扩散的方式通过气膜到达气液两相界面,通过相界面溶入稳定的液体滞流层(液膜),再从液相界面以分子扩散方式通过液膜进入液相主体。

(二)环境工程水处理中曝气设备的应用优势

曝气设备在当前的污水处理中占据着十分重要的地位,这是因为该设备在污水处理技术中具备诸多优势。首先,曝气设备通过使大气与污水充分接触,提升了污水的溶氧量及污水处理效率,实现了对大气资源的充分利用,降低了富氧步骤的成本,同时避免了二次污染物的产生,促进了污水处理技术的绿色化、环保化发展。其次,曝气设备的操作较为简单,能够大大节省人力成本,为提升污水处理效果提供了很大的便利。第三,曝气设备的富氧效果较为理想,大大促进了微生物分解污染物的活性及污水处理效率。第四,当前,针对曝气设备领域的研究较多,如对于微纳米气泡曝气、微孔曝气增氧机等以提升富氧功效为目的的技术研究。在科研理论的指导下,曝气设备的富氧功用显著提高。此外,曝气设备与多种水处理技术的结合空间较大,如与膜生物反应器结合组成膜曝气生物膜反应器、与生物滤池组合形成新型曝气生物滤池等,具有十分广阔的应用空间。

二、曝气设备的类型

(一)潜水射流曝气设备

潜水射流曝气设备是环境工程水处理中比较重要的一种基本类型,其工作原理在于将污水流通过喷嘴座传送到混气室,同时通过进气管将空气引入混气室当中,实现污水与空气的混合及接触,完成接触过程的空气通过扩散管排出。由于该设备具有较为理想的处理深度,因此在面积不大,但较深的污水处理中具有显著的优势。此外,该设备还拥有充氧动力效率较高的特点。

(二)表面曝气设备

表面曝气设备在环境工程水处理中的应用十分广泛,其运行原理在于通过动力系统带动轴流式叶轮在污水中高速运转,进而实现通过导管的导水板将污水向四周喷射,实现污水与大气的接触,进而完成曝气过程。在表面曝气设备运行的过程中,由于污水被分散成无数的细小喷水柱,且被循环多次地喷向大气中,因此大大增大了污水与大气的接触面积及接触频率,从而直接有效地增加了污水的溶氧量。相比其他曝气设备,该类设备的优势在于能耗成本较低、操作较为便捷、整体的设备布置相较简单,实用性较强。但该设备也存在相应的弊端,如为保证充分的曝气效果,需要设置大量的曝气头;在处理固态污染物较多的污水时,输水导管容易堵塞等。

(三)鼓风曝气设备

鼓风曝气设备在环境工程水处理中的应用亦较为常见。该设备通过将大气鼓入污水中,实现大气与污水的充分混合及接触,从而实现污水中溶氧量的增加。其优势在于,可通过调整、控制相关参数,随时调节风量的大小及压力,保证鼓风的力度与污水处理的实况相匹配,从而达到理想的富氧效果。就弊端而言,在借助鼓风曝气设备进行富氧操作时,需较好地把控设备安装的位置,否则会使富氧效果大打折扣。

三、结语

曝气设备可通过提高污水中的溶氧量,促进微生物的分解活性和效率,提升污水处理效率,因而在环境工程污水处理中具有十分广泛的应用。潜水射流曝气设备、表面曝气设备、鼓气曝气设备是当前常用的三种曝气设备,随着研究的不断进步和深入,更多改进类型的曝气设备将问世。鉴于各种类型的曝气设备各有优势和弊端,环境工程水处理工作者应在充分考虑污水处理实际的情况下,妥善选择曝气设备,实现在将人力、物力成本控制在最低的情况下,取得最佳的污水处理效果。

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