邹宇

摘 要：曝气设备是通过搅动污水加快空气中的氧气转移到污水中的速度，进而提高污水中氧气的含量，氧化、分解污水中的有机物。曝气是水处理工作的主要方法之一，是提高水处理工作质量和效率的有效措施。主要探讨了水处理中曝气设备的应用和其中存在的影响因素，为进一步改善曝气设备的应用效果，提高水处理工作的质量和效率略尽绵力。

关键词：水处理；曝气设备；含氧量；工作质量

中图分类号：X703.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.02.065

传统的污水处理工艺会使得混合液分布不均的情况发生，严重影响到了污水的处理效果。而曝气设备有效地解决了混合液分布不均、污泥下沉等问题，因此，被广泛应用于水处理工作中。如何有效避免各方面因素对该工程造成的干扰，充分发挥曝气设备在水处理中的应用价值，是业内人员长久以来一直思考的问题之一。本文主要研究了水处理中曝气设备的应用和其中存在的影响因素，为充分发挥曝气设备在水处理中的应用价值提供了科学的依据，以供业内同行参考、借鉴。

1 曝气设备

1.1 工作原理

曝气设备的工作原理是向待处理的水中灌注氧气，确保池内微生物供氧充分。普通曝气设备主要是由1个浮体、多组曝气装置和控制器组成的。在工作过程中，将曝气装置组放置在浮体上，汲水后，将汲取的水流从另一个方向喷出、雾化或曝气。控制器是控制这一类曝气装置的终端，它能够产生第一推力，促使曝气设备朝对应的方向靠拢。对曝气设备而言，其性能特征主要表现为结构简单、性能稳定、搅拌均匀、施工成本低、能耗小，具有一定的抗腐蚀性，并且不会产生噪声或引发其他公害。

1.2 曝气设备的主要类型

曝气设备主要有表面曝气设备、鼓风曝气设备和潜水射流曝气设备3种。表面曝气设备主要是借助马达发力带动轴流式叶轮运转，并由导管经导水板将废水向四周喷出。当废水喷出时，通常会形成水雾，加大废水与空气的接触面积，最终凝结成水滴滴落回水中，产生大量的气泡，进而增加水中的含氧量。鼓风曝气设备主要是借助风量和压力，将空气强制灌入污水中。该设备能够在短时间内使待处理的水与空气充分接触。与鼓风曝气设备相比，表面曝气设备操作便捷、设施简单、成本投入小，从经济效益的角度上来看其更具优势。潜水射流曝气设备主要是利用链接在泵出口的喷嘴座，快速将水流送至混气室内，使引流空气与水流充分结合，之后从扩散管排出。该设备能够实现较大面积和深度的曝气。由此可见，潜水射流曝气设备的工作水平和工作效率是所有曝气设备中最具优势的。

2 曝气设备在水处理中的应用

2.1 使用Matlab确定曝气设备的相关参数

在使用曝气设备进行水处理工作时，工作人员通常会使用Matlab确定曝气设备的相关参数。在Matlab的辅助下，工作人员测定出的水处理曝气设备应用系数会更精准。同时，该方法的使用效率较高，能够为后期施工节省大量的时间。然而，由于我国目前的技术水平有限，所以，利用Matlab检测出的结果还存在一定的误差。众所周知，误差是任何实验或计算数据中都可能存在的，所以，使用Matlab计算出的曝气设备相关参数即使存在误差，也是可以忽略不计的。但在此需要注意的是，在环境水处理工程中，确定曝气设备的相关参数时，工作人员应尽可能地规范检测操作流程，做好充分的调查和准备工作，以减小各方面因素对检测、计算结果的影响，降低误差，提高水处理中曝气设备相关参数的准确度。

使用Matlab确定水处理过程中曝气设备的相关参数，是水处理工程中的重要环节之一。使用Matlab测定曝气设备的相关参数时，仅需要设定内置命令便能求得水处理中曝气设备的相关参数，大大简化了设备操作的复杂性，为后期工程的顺利进行创造了有利的条件。

2.2 使用Excel确定曝气设备的相关参数

与Matlab相比，使用Excel确定水处理中曝气设备的相关参数更加直接、明了。这是因为Excel是利用图表来反映相关数据之间的关系，工作人员很容易透过数据图表计算出水处理过程中曝气设备的相关参数。不过需要注意的是，运用Excel计算水处理中曝气设备的相关参数同样存在一定的误差，其准确性并不高。因为Excel是通过作图的方式确定曝气设备相关参数的，所以，误差往往会比较大。从目前我国水处理实践案例来看，大部分水处理工程在确定曝气设备的相关参数时，还是更倾向于选择Excel。从本质上来看，Excel更受市场青睐的主要原因是使用该方法确定水处理中曝气设备的相关参数操作方便、程序简单，同时，大多数工作人员只懂得如何运用Excel，并不懂得如何运用Matlab确定曝气设备的相关参数。

选择Excel确定水处理工程中曝气设备的相关参数，是国内水处理工程中确定曝气设备相关参数的基础方法。Matlab这一方法是在Excel方法上的一个提升。为了进一步提高水处理工程中曝气设备相关参数计算结果的准确性，有必要提高利用Excel计算的准确度，明确水处理中曝气设备的相关参数，并使用Matlab加以辅助。将这两种计算方法相结合，能够提高所得结果的准确度，确保曝气设备相关参数的准确度和合理性，使得后期工作可以顺利进行。

3 设备应用性能的影响因素

充分溶解氧是确保活性污泥正常运行的关键。一般情况下，氧气的供应主要是将空气中的氧强制溶解后注入混合液内，再通过相关的曝气过程完成水处理工作。也就是说，曝气除了发挥供氧功能外，还具备一定的搅拌、混合作用，能充分混合污水和活性污泥。由此可知，曝气设备的氧转移性能会受很多因素的影响。

滞性就会随之减弱，扩散系数就会上升，液膜厚度就会随之下降。另外，水温对溶解氧饱和度也会产生一定的影响，温度越高，溶解氧的饱和度越低。同时，温度越高，氧总转移率也会随之增长。由此看来，水温对氧转移会产生两种相反的影响，且两者无法彻底抵消。从理论角度上来看，在水温比较高的情况下，降低水温能有效提高氧转移率。

3.2 通气量

通气量过低，会引起一定的堵塞或污泥沉淀；通气量过高，容易浪费物料资源，并会因扩张孔变大而生成大量的气泡，从而降低氧的传质效率。另外，空气上升流速提高，气泡在水中停留的时间就越短，传质速率自然就会减缓。

3.3 盐度

污水中含有的各类杂质同样会对氧的转移率产生一定的影响。盐度会使水中的气泡变小，进而增加空气与废水的接触面积，提高氧转移速率。研究结果表明，当盐度低于2 500 mg/L时，盐度对氧转移速率并无明显影响；当盐度超过2 500 mg/L时，盐度越高，氧转移速率越低。也就是说，污水盐度越高，对曝气设备性能的影响就会越大。

4 结束语

综上所述，污水治理工作关系到水资源的可持续发展。为了进一步提高曝气设备在水处理中的应用价值，相关工作人员有必要加强对曝气设备类型和相关专业知识的学习，尽可能地降低水处理成本，提高水处理的工作效率，为我国的环保事业作出贡献。

参考文献

[1]石博文.解析曝气在环境工程水处理中的应用[J].科技资讯，2013，34（08）：118，120.

[2]李柯一.探析环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].资源节约与环保，2014，24（03）：107.

[3]薛露肖.环境工程水处理中对曝气设备的应用分析[J].绿色科技，2013，18（04）：178-179.

〔编辑：白洁〕