行業(yè)動(dòng)態(tài)
環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析探討
工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中排放出了大量的污水，如果對這些污水處理不當(dāng)，不僅會(huì)污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)還可能威脅到人們的身體健康。因此，一直以來，環(huán)境工程水處理都是一個(gè)有待解決的問題。在社會(huì)發(fā)展新時(shí)期，我國提倡生態(tài)發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益的統(tǒng)一。
1、曝氣設(shè)備
1.1 工作原理
曝氣設(shè)備的工作原理是向待處理的水中灌注氧氣，確保池內(nèi)微生物供氧充分。普通曝氣設(shè)備主要是由1個(gè)浮體、多組曝氣裝置和控制器組成的。在工作過程中，將曝氣裝置組放置在浮體上，汲水后，將汲取的水流從另一個(gè)方向噴出、霧化或曝氣。控制器是控制這一類曝氣裝置的終端，它能夠產(chǎn)生第一推力，促使曝氣設(shè)備朝對應(yīng)的方向靠攏。對曝氣設(shè)備而言，其性能特征主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、攪拌均勻、施工成本低、能耗小，具有一定的抗腐蝕性，并且不會(huì)產(chǎn)生噪聲或引發(fā)其他公害。
1.2 曝氣設(shè)備的主要類型
曝氣設(shè)備主要有表面曝氣設(shè)備、鼓風(fēng)曝氣設(shè)備和潛水射流曝氣設(shè)備3種。表面曝氣設(shè)備主要是借助馬達(dá)發(fā)力帶動(dòng)軸流式葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)，并由導(dǎo)管經(jīng)導(dǎo)水板將廢水向四周噴出。當(dāng)廢水噴出時(shí)，通常會(huì)形成水霧，加大廢水與空氣的接觸面積，最終凝結(jié)成水滴滴落回水中，產(chǎn)生大量的氣泡，進(jìn)而增加水中的含氧量。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備主要是借助風(fēng)量和壓力，將空氣強(qiáng)制灌入污水中。該設(shè)備能夠在短時(shí)問內(nèi)使待處理的水與空氣充分接觸。與鼓風(fēng)曝氣設(shè)備相比，表面曝氣設(shè)備操作便捷、設(shè)施簡單、成本投入小，從經(jīng)濟(jì)效益的角度上來看其更具優(yōu)勢。潛水射流曝氣設(shè)備主要是利用鏈接在泵出口的噴嘴座，快速將水流送至混氣室內(nèi)，使引流空氣與水流充分結(jié)合，之后從擴(kuò)散管排出。該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)較大面積和深度的曝氣。由此可見，潛水射流曝氣設(shè)備的工作水平和工作效率是所有曝氣設(shè)備中最具優(yōu)勢的。
2、在環(huán)境工程水處理過程中曝氣設(shè)備一些相關(guān)系數(shù)的確定方法
2.1 采用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法
環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備常采用利用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法。在采用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法確定環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)時(shí)，只需要輸入一個(gè)相關(guān)的內(nèi)置命令，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的計(jì)算之后便可求出環(huán)境工程水處理過程中曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)，應(yīng)用起來非常簡便靈活。利用Matlab確定曝氣相關(guān)系數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：計(jì)算速度比較快，而且準(zhǔn)確度也高。但利用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法同時(shí)也存在一些弊端，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)比較小的誤差。在今后具體的確定環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)的過程中，應(yīng)盡量減少此過程中相關(guān)系數(shù)的誤差，并努力提高相關(guān)系數(shù)的準(zhǔn)確度，以達(dá)到更好的效果。
2.2 運(yùn)用Exce1作為曝氣處理系數(shù)的確定方法
利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法是環(huán)境工程中水處理的曝氣設(shè)備相關(guān)系數(shù)的另一種方法，也是環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備常采用的方法，利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法有其優(yōu)點(diǎn)，即在環(huán)境工程水處理過程中對曝氣設(shè)備處理系數(shù)時(shí)，能夠得到比較直觀的效果，原因是做出相關(guān)數(shù)據(jù)的圖，圖更能夠幫助我們很輕松地看出環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)。但利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法，同時(shí)也存在一些弊端，比如利用此方法進(jìn)行計(jì)算，得出相關(guān)系數(shù)精確度不夠。這是因?yàn)樵诖_定環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的相關(guān)系數(shù)的確定是采用作圖的方式來進(jìn)行的，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差。但是從目前來看，我國大部分對確定環(huán)境工程水處理曝氣相關(guān)系數(shù)的案例，主要是利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法。因?yàn)槔肊xcel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法比較簡單，且易于操作，效果更加直觀，更加重要的原因是相關(guān)工作人員容易掌握這種方法。利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法是比較基礎(chǔ)的方法，在以后仍然會(huì)繼續(xù)廣泛使用。在將來確定環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備相關(guān)系數(shù)的側(cè)定，運(yùn)用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法也會(huì)逐漸優(yōu)化，提高其穩(wěn)定性，以便于更好地測定環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備的相關(guān)系數(shù)。將利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法與利用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法更好地融合，使其互補(bǔ)，使其在環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備的相關(guān)系數(shù)的確定更加直觀與精確。
3、測定環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的性能效果
在環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用相關(guān)系數(shù)進(jìn)行確定時(shí)，可利用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法，與利用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法來進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的確定，而我們對環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用性能的側(cè)定，則應(yīng)采用一定的公式來處理。在測定環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的性能中，利用相關(guān)的公式是非常具有科學(xué)性的。在我們利用公式“標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下充氧能力是等于側(cè)試中水的體積與20℃水中飽和溶解氧濃度乘積的值”時(shí)，便可準(zhǔn)確計(jì)算出實(shí)際曝氣設(shè)備應(yīng)該提供的氧氣量。采用公式法能為我們在環(huán)境工程水處理曝氣設(shè)備的應(yīng)用帶來巨大的方便性。
4、設(shè)備應(yīng)用性能的影響因素
充分溶解氧是確保活性污泥正常運(yùn)行的關(guān)鍵。一般情況下，氧氣的供應(yīng)主要是將空氣中的氧強(qiáng)制溶解后注入混合液內(nèi)，再通過相關(guān)的曝氣過程完成水處理工作。也就是說，曝氣除了發(fā)揮供氧功能外，還具備一定的攪拌、混合作用，能充分混合污水和活性污泥。由此可知，曝氣設(shè)備的氧轉(zhuǎn)移性能會(huì)受很多因素的影響。
4.1 水溫
水溫對氧轉(zhuǎn)移有較大的影響。隨著水溫的升高，污水的薪滯性就會(huì)隨之減弱，擴(kuò)散系數(shù)就會(huì)上升，液膜厚度就會(huì)隨之下降。另外，水溫對溶解氧飽和度也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，溫度越高，溶解氧的飽和度越低。同時(shí)，溫度越高，氧總轉(zhuǎn)移率也會(huì)隨之增長。由此看來，水溫對氧轉(zhuǎn)移會(huì)產(chǎn)生兩種相反的影響，且兩者無法徹底抵消。從理論角度上來看，在水溫比較高的情況下，降低水溫能有效提高氧轉(zhuǎn)移率。
4.2 通氣量
通氣量過低，會(huì)引起一定的堵塞或污泥沉淀；通氣量過高，容易浪費(fèi)物料資源，并會(huì)因擴(kuò)張孔變大而生成大量的氣泡，從而降低氧的傳質(zhì)效率。另外，空氣上升流速提高，氣泡在水中停留的時(shí)問就越短，傳質(zhì)速率自然就會(huì)減緩。
4.3 鹽度
污水中含有的各類雜質(zhì)同樣會(huì)對氧的轉(zhuǎn)移率產(chǎn)生一定的影響。鹽度會(huì)使水中的氣泡變小，進(jìn)而增加空氣與廢水的接觸面積，提高氧轉(zhuǎn)移速率。研究結(jié)果表明，當(dāng)鹽度低于2500mg/L時(shí)，鹽度對氧轉(zhuǎn)移速率并無明顯影響；當(dāng)鹽度超過2500mg/L時(shí)，鹽度越高，氧轉(zhuǎn)移速率越低。也就是說，污水鹽度越高對曝氣設(shè)備性能的影響就會(huì)越大。
5、結(jié) 語
曝氣設(shè)備的應(yīng)用在環(huán)境工程水處理中起著非常重要的作用。這種重要作用在未來的很長一段時(shí)間將不會(huì)有什么大的改變。掌握環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備的應(yīng)用原理，了解測定環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備相關(guān)系數(shù)的確定方法，掌握測定環(huán)境工程水處理中曝氣應(yīng)用的性能效果的手段顯得尤為重要。筆者通過對環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備應(yīng)用的分析，充分地認(rèn)識到現(xiàn)今環(huán)境工程水處理中曝氣設(shè)備應(yīng)用所存在的問題，了解了我們在使用曝氣設(shè)備過程中可以改進(jìn)的地方，在做出相應(yīng)改進(jìn)后，最后能夠在環(huán)境工程水處理中更好地利用曝氣設(shè)備，為環(huán)境工程水治理做出更大的貢獻(xiàn)。