赵萍

摘 要：传统曝气器在污水处理过程中具有一定的局限性，影响了污水处理工作质量的提升。针对当这些设备具备的缺点，当前技术人员结合实际使用特点进行了新型曝气器的设计。下文结合实际案例介绍了新型曝气器在使用中的优势，将其和传统曝气器进行了对比，并对其在污水处理工程中的应用情况进行了分析。

关键词：新型曝气器；性能优势；使用实例

引言：随着制造业的不断发展以及生活用水的不断增加，污水处理工作的进行质量直接影响我国的生态环境和人们的正常生活。污水排放量以及其对环境的污染程度要求较为高效的处理方式，但是，当前用于处理污水的曝气器存在效率上的不足，且处理质量不佳，在污水处理过程之中选择合适的曝气器可以有效提升处理质量和效率，推进我国的生态建设。

一、曝气器的使用现状

当前在我国的污水处理工作中使用的是生物处理方式，即通过微生物来对污水中的污染成分进行处理，在处理过程中，好氧微生物需要处理设备来对污水进行氧气的供应，选择合适的曝气设备对这一过程的进行效率有很大的推进作用。曝气系统作为生物污水处理系统的重要组成部分，常用的几种曝气原理主要是鼓风机曝气、射流曝气和机械曝气等。在选择曝气方式时应当结合污水的性质和组成成分进行全面的考虑，保证最终的污水处理质量。

1、鼓风曝气

在国内污水处理工作中使用最多的曝气方式就是鼓风机曝气，其包括鼓风机、空气扩散装置以及用于连接通气的管道。一般来说，曝气器的运行要求是尽量减小气泡的直径，气泡越小则气体和污水的接触面积越大，微生物的氧气利用效率也越高。当前微孔曝气器是最为常见的鼓风曝气方式。但是，这种曝气方式在实际使用中也有一定的不足，微孔曝气器在浓度较高的污水中会出现堵塞现象，影响污水处理工作的进行和运行成本。经过研究，人们发现污水中的油污、盐类以及生物垢等都会堵塞微孔曝气器，且微孔曝气器对于鼓风机的运行功率有较高的要求，增加了处理过程的支出。

2、射流曝气

射流曝气器具备较为优秀的混掺效果，有助于提升微生物的氧利用效率，但是在实际使用中压力损失较大，造成较为严重的能耗。且在曝气过程中，污水和空气混合之后会造成溶解氧分布的不均匀。同时，曝气器对于污水的深度有一定的要求。污水处理池的深度浅会造成射流曝气设备的浪费，深度太深也增加了污水处理部门的支出。近年来，射流曝气器在结构上和功能上进行了优化，因此在化工污水和造纸污水的处理中使用较多。新型的射流曝气设备在使用中不易出现堵塞情况，且使用寿命较长，但是设备的运行成本较高。

3、机械曝气

机械曝气设备的应用范围较为狭窄，其仅可以在曝气池深度浅且占地面积大的污水处理池之中使用。这类设备在运行中的氧气利用效率不高，机械搅动方式造成了污水池之中的气泡分布不均匀，影响了污水处理工作的完成质量。同时，机械曝气设备的运转会消耗大量的电能，搅拌中也会造成污水的扬出，造成二次污染，处理效率较低。

二、新型曝气器的性能优势

1、传统曝气设备的不足

当前在污水处理之中使用的曝气设备均存在使用上的不足，在当前的污水处理过程中，综合各类曝气方式的优势和不足来设计新型的曝气设备对于提升污水处理过程的进行效率是当前发展的客观需求。合适的曝气设备不仅可以提升污水处理效率，还可以降低污水处理过程的能源消耗，有利于国家的可持续发展。鼓风曝气手段在当前的污水处理中使用效率较低，其使用中无法高效的进行充氧，且在使用中容易产生泡沫，影响污水处理过程的进行。当前的污水之中纤维悬浮物和油脂较多，这些杂物的存在会堵塞鼓风曝气设备，进而造成污水池之中氧气的分布不均匀，降低了污水处理质量，增加了检修费用。射流曝气和机械曝气也存在各自的不足，技术人员应当对曝气设备进行重新的设计。

2、新型曝气器的性能特点

新型曝气设备使用的曝气方式是搅拌式，因此，这类曝气设备被称作搅拌式或是旋流曝气器，这类设备在使用过程中是以搅拌的方式来向污水中输入氧气，并通过搅拌来提升污水中氧气的溶解和均匀分布，有效提升了污水中的氧气含量。在当前的污水处理之中，搅拌式曝气器被很多污水处理厂使用，该设备在使用中结构复杂程度不高，因此在使用中只需要将其直接链接在空气干管上并进行控制即可，在拆装过程中也可以直接在污水的面上进行拆装，提升了检修工作的进行效率。当曝气设备出现故障时，技术人员可以不进行设备的重新安装，只需要更换曝气部分，大大降低了检修过程的成本。同时，搅拌式曝气设备在使用中通过搅拌方式来将氧气变成气泡输入污水之中，搅拌过程可以推动污水之中的气泡流动循环，保证了氧气分布均匀，提升了微生物的处理效率。

三、工程应用介绍

2016 年 10 月份分别在山西某集团公司年产 60 万 t 焦化厂、山西某集团公司年产 90 万 t 焦化厂的废水处理站曝气池中，把微孔曝气器更新改造成搅拌曝气器。

旋流曝气器包括进气管、带螺旋叶片的螺旋器、及内部具有通道的曝气筒体，筒体上部交错排布着蘑菇头状第一切割器和第二切割器。旋流曝气器采用工程塑料 （ ABS） 注塑成型，安装方便，防腐能力强。工作时，位于旋流曝气器底部的空气入口，在曝气时气流以很高的速度上升，带动周围的泥水混合物一起上升，经过螺旋器、第一切割器、第二切割器的层层分割，气泡被切割为小气泡，且与周围的泥水混合物充分混合，增加了氧气的传质速率和氧利用率。

风机正常运行，空气干管保持原状，先布置新设计的空气支管，不锈钢材质，DN20，空气支管一头连接空气干管，另一头连接曝气器，所有支管安装同口径球阀，空气支管安装完毕后，短时间停运风机（ 一般小于 8 h） ，把新安装的 DN20 空气支管焊接到空气干管上。把原来的空气支管从支管阀门处解开，用盲法兰封闭。恢复风机，就能投入正常运行。

经过了慎重对比分析和考察，该项目最终选择了旋流曝气器，自 2006 年运行以来，设备运行稳定，无需检修，曝气效果稳定，在保持稳定的溶解氧和生化系统运行效果的情况下，无需调高风量，也未发现系统能耗升高现象，因而可以确定其氧利用率和压力损失一直保持在稳定状态。2011 年该厂的另外一个造纸废水处理场也将原有曝气器改为旋流曝气器。目前，该曝气器已经成功应用于多个废水处理工程，项目一直运行良好，曝气器免维护，水质处理效果良好。

结语：旋流曝气器集空气和水旋混、多次粉碎、切割于一体，充分利用了动能，不需额外增加搅拌动力，搅拌性能好，产生的气泡均匀，氧利用率高。不仅继承了传统水力剪切型曝气器不宜堵塞的优点，而且克服了微孔曝气、射流曝气和机械曝气设备在造纸工业应用中的不足，是非常适合于废水处理的一款新型高效曝气设备。

参考文献：

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