试论曝气在环境工程水处理中的应用
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摘 要：在生态建设以及可持续发展方针指引下，我国环境工程水处理工作成为现代社会建设的重要内容之一。本文通过对曝气在环境工程水处理中的应用方式进行研究，旨在能够为我国环境保护提供有效的思路，增强我国城市化进程中社会建设与自然环境的和谐统一。
关键词：曝气 环境工程 水处理
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（a）-0036-02
水资源是人类赖以生存的基础，由于城市建设的加快以及城市人口的增加，水资源也受到了较大程度的污染，保护水资源、提高污水处理能力已经刻不容缓。在现代水处理技术中，曝气处理方法具有较为显著的优势，通过曝气设备进行污水处理能够使污水中的有机物快速溶解，恢复水资源的清洁性，提高城市水资源的利用效率。
1 曝气在环境工程水处理中的应用优势
曝气技术属于一种环境工程中常见的水处理技术，曝气通过曝气设备在水中释放大量氧气。曝气设备释放的氧气与污水中的有机物质等进行反应，能够降低污水中有机物的含量。众所周知，污水处理中的最大难点就是水中滋生的大量微生物造成的水质变化，而微生物赖以存在的基础就是水中大量的有机物质[1]。通过曝气设备释放的大量曝气，使污水中的有机物减少，降低污水中微生物的含量，从而实现污水净化处理的目标。曝气的应用原理非常简单，只需增加污水中的含氧量即可，因此曝气技术具有简单易操作的特点，并且对使用环境和操作人员的技术水平没有太高的要求，就有较强的普及优势。另外，曝气设备在使用过程中仅仅是对污水中释放氧气，因此不会对环境造成二次污染，属于一种环保型技术。在使用曝气设备进行污水处理中，需要注意对污水中微生物以及有机物等数据进行合理检测，计算出相关的氧气需求参数，从而使曝气设备输氧量能够与污水实际情况相符，避免输氧量过多造成的氧气浪费，以及输氧量过少造成的污水处理不彻底等问题[2]。
2 曝气设备的主要类型
2.1 表面曝气设备
表面曝气设备是一种常见的简单型设备，表面曝气设备只需要将设备放置于污水表面，通过表面曝气设备中设置的涡轮及马达，将污水通过设备导管喷出，并在喷射过程中形成大量的液体水滴。表面曝气设备就是通过水滴形成过程中与设备氧气结合，从而增加了污水含氧量，达到水处理目的。
2.2 鼓风曝气设备
鼓风曝气设备是由鼓风机、空气输配系统等构成，通过曝气风机形成具有较大压力值的风力，从而满足鼓风曝气释放氧气的需求。鼓风曝气对设备构成部件的性能要求较高，但其输氧能力也较强，适合于大型的污水处理工程。
2.3 水下曝气设备
水下曝气设备顾名思义，是放置于污水当中进行净化处理的设备。水下曝气设备是通过设备中设置的氧气输送装置将空气转化为细小的气泡，提高氧气与污水接触的面积，从而增强污水处理效果[3]。目前常見的水下曝气设备主要用于小型污水处理当中，或者作为大型污水处理中的辅助构造进行应用。水下曝气设备具有氧气集合率高，维护简单等优势，具有较好的普及前景。
3 曝气在环境工程水处理中的应用策略
3.1 对曝气设备使用进行分析
曝气设备的使用分析主要包括曝气设备的使用目标分析以及曝气设备的使用环境分析。曝气设备有多重类型，随着科学技术的发展，曝气设备必然会出现更加多的类型。那么对于如何选用适合的曝气设备，成为曝气在环境工程水处理应用中的关键。选择适当的曝气设备不仅能够提高污水处理的效果，同时也能够提高经济性[4]。曝气设备的使用需要考虑使用环境以及污水处理量等，对于大型的污水处理工程以及对污水处理要求较高的情况，需要采用性能先进，污水容量大并且输氧量高的曝气设备;对于中小型污水处理或者污水处理人员技术水平较低的情况，则可以考虑简单易操作的曝气设备。
3.2 对曝气设备性能进行分析
曝气设备的类型不同，必然会造成设备性能的差异。在环境工程水处理中需要综合考虑各种曝气设备的性能指标，从而为曝气设备的选择提供依据。曝气设备的主要指标包含输氧量指标、空气转化指标、动力能源指标、耗电量指标等多种指标因素。曝气设备性能的分析除了对指标进行分析外，还需要对曝气设备的整体经济性与性能的对比进行分析。我国曝气技术的使用还属于一个新兴领域，曝气设备研发成果与发达国家还存在一定差异。在对曝气设备性能进行率分析中，要将曝气设备的价值进行综合考虑。对于污水处理中对净化标准要求较高的工程，可以考虑世界先进技术水平的曝气设备;对于普通性能需求下的曝气技术要求，可以尽可能地使用国产曝气设备。
3.3 对曝气设备参数进行分析
曝气设备的参数分析值直接影响着氧气与污水中有机物质的结合效果。目前在环境工程水处理中所使用的曝气设备不具有智能探测及计算氧气输送量的功能，需要污水处理技术人员人工设置曝气参数。这就需要污水处理技术人员对污水中的有机物质含量以及污水总量进行数据采集和计算，从而提高污水处理效果。目前较为普遍的曝气参数计算方法有Matlab方法和Excel方法。
3.3.1 曝气设备参数计算的Matlab方法
在进行曝气参数计算中运用Matlab方法能够模拟出不同曝气使用条件下的曝气需求数据，从而优化曝气参数设计方案，使曝气输氧量能够与污水中的有机物指数相匹配。Matlab方法具有可视化程度高以及操作简单的优势，能够在输入相关数据后直接得到参数数值，能够极大地节约污水处理人员的时间和精力。另外，使用Matlab方法还能够直观看到模拟环境下的曝气与有机物结合反应的过程，从而使曝气参数设置更加精确化和有效化。
3.3.2 曝气设备参数计算的Excel方法
Excel方法是曝气参数设计中较为基础的一种方法。通过Excel方法能够实现对不同污水数据的统计分析，形成较为直观的Excel图表，为污水处理人员的工作带来方便。Excel方法的原理比较简单易懂，对污水处理人员的技术水平要求不高，可以应用于对处理指标要求不高的情况下。
4 结语
随着我国城市化进程的加快，水污染问题也集中凸显。在进行污水处理过程中，需要考虑水处理环节的有效性、便捷性以及普及性，曝气设备以其具有的水处理优势成为现代环境工程的主要途径。
参考文献
[1] 高彦侠.环境工程水处理中对曝气设备的应用[J].农家参谋，2019（16）：249.
[2] 王韶博.曝气设备在环境工程水处理中的应用[J].科技风，2019（16）：138.
[3] 李兰田.环境工程水处理中曝气设备的应用[J].节能与环保，2019（3）：108-109.
[4] 刘亚沁.曝气设备在环境工程水处理中的应用浅析[J].资源节约与环保，2019（1）：89.
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