探讨曝气设备在环境工程水处理中的应用获奖科研报告

探讨曝气设备在环境工程水处理中的应用获奖科研报告摘要：在当下环境污染问题不断恶化的新形势下，水污染问题也变得越来越严峻，并且已经受到了越来越多人的关注。目前，环境工程中的水处理技术已经被广泛应用于水污染的处理之中，而且已经取得了一定的成果。水处理主要是通过培养水下微生物来达到处理污水中污染物的目的，而曝气设备的出现可以使污水处理效果得到显著的提升。因此，曝气设备的使用已经成为环境工程污水处理中广泛关注的一个焦点。为此，本文对环境工程水处理中曝气设备的应用进行了探讨，旨在期望改善我国的水污染处理效果。

关键词：环境工程;水处理;曝气设备;应用;

1环境工程水处理中曝气设备的基本原理

传统的水处理方式就是通过在污水层内部对好氧微生物群进行培养，并利用好氧微生物群来分解污水中的污染物，以使水质得到净化。而好氧微生物群的活动与生存都离不开氧气，而曝气设备可以使这一问题得到有效的解决。曝气设备主要是通过将大量的空气充入污水环境之中，接着再不断地搅拌水体，以使水体下方能够充分融入空气，保证水体中拥有充足且均匀分布的氧气，为污水中微生物群的活动与生存提供足够的气力支撑，从而使污水的处理效果实现显著的提升。

2环境工程水处理过程中曝气设备的有关系数设定办法

2.1借助Matlab系统来设定曝气设备的处理系数

在处理污水的过程中，水体充氧作业主要是利用曝气设备来完成，在正式处理污水之前，必须对水体的充氧情况实施模拟实验，以便更好的对曝气设备的各项处理系数加以确定。现阶段可以借助Matlab系统来设定曝气设备的处理系数，此系统主要是通过对各种处理系数环境下的曝气处理效果进行模拟，并以此为依据来对最终的曝气处理系数进行设定，之后再从中挑选出最佳的曝气处理方式，利用这一办法可以更好地设定曝气设备的处理系数，并且只需投入较少的资金即可，这种设定曝气设备处理系数的办法具有较好的经济性，且切实可行。

2.2借助Excel来设定曝气设备的处理系数

设定环境工程中水处理曝气设备有关系数的另一种办法就是Excel，其也是一种比较常见的设定曝气设备处理系数的办法。借助Excel来对曝气设备的有关处理系数进行设定，可以获得较为直观的效果，由于Excel主要是根据有关数据图表来设定环境工程水处理中曝气设备的有关系数，因此，可以更加直观地掌握环境工程水处理中曝气设备的有关系数。然而，在借助Excel来对环境工程中曝气设备有关系数进行设定时，也存在着一定的缺陷，但是，通过分析国内环境工程水处理中曝气设备有关系数设定案例，不难发现，大多数都是采取Excel设定办法。这主要是因为Excel这种曝气设备处理系数设定办法较为简单，操作也比较简单，而且可以获得更为直观的效果，同时其也更加容易掌握。

3确定曝气设备性能效果

环境工程水处理中使用的曝气设备有关系数的设定可以借助有关的计算机技术来实现，而要确定环境工程水处理中曝气设备的性能，则必须利用特定的公式来对曝气设备的性能进行测定。借助特定公式可以实现对环境工程水处理中所使用到的曝气设备的性能的科学测定，因为那些公式都是诸多科学家经过反复多次实验而获得的。

4曝气设备的分类

4.1鼓风曝气设备

鼓风曝气设备中发挥重要作用的工具就是曝气风机，其具备一定的压力与风量，鼓风曝气设备主要是通过扩散曝气器，再与传输管道相连，以此来把空气强制融入所需处理的污水之中，这一设备可以让污水充分接触到空气。鼓风曝气设备系统主要包括鼓风机、曝气装置和连贯的管道，而鼓风机可以借助连贯的管道把空气传输至曝气装置，而曝气装置是设置在生化池底部的，经过曝气装置处理后的空气会产生各种尺寸的气泡，气泡在流动和上升的过程中，会因氧向混合液的转移作用而破裂于液面位置。

4.2表面曝气设备

表面曝气设备主要是借助马达来促使轴流式叶轮转动，并由导管经导水板把污水喷射于四周，在喷射污水的过程中，会产生一片细薄的水幕，在接触到空气之后就会产生水滴，水滴在落下与液面撞击的过程中，会形成巨大的乱流和大量的气泡，这样便可以达到增加水中含氧量的目的。较之鼓风曝气设备，表面曝气设备更具优势，使用表面曝气设备无需铺设曝气头及布气管道，也无需建造鼓风机房，而且表面曝气设备的设施均较为集中且简便，使用表面曝气设备可以大大地减少资金投入，具有较好的经济性。

4.3潜水射流曝气设备

在使用潜水射流曝气设备的过程中，水流会从与泵出口相连的喷嘴座流过，并迅速地传输至混气室中，进气导管在把空气引入混气室后，会使其充分融合水流，最后再将水流与空气从扩散管排出。潜水射流曝气设备中一个非常重要的部分就是深水自吸式潜水射流曝气机，其元器件主要有：进气管、扩散管、消音器以及WQ型潜水排污泵，当喷嘴座中流经由潜水电泵形成的水流时，水流速度会出现改变，产生高速水流，而且会有负压产生于喷嘴座四周，以促使空气流入进气管，水流会与空气融合产生液气混合流，最后以较快的速度喷射而出，同时会有大量的气泡掺杂于其中，最后在深度較高及面积较大的水域中涡旋搅拌，达到曝气的效果。

5环境工程水处理中曝气设备的使用分析

每种曝气设备都具有其自身独特的特性，每种曝气设备的应用范围及用途也是存在一定的差别的，所以，必须依据企业的实际经济状况及具体需求来对曝气设备加以选用。曝气设备主要包括以下几个技术性能指标：一是充氧能力（EL）;二是氧转移效率（EA）;三是动力效率（EP）。

曝气设备主要包括两个技术指标，即规格和效能，其中效能是体现曝气设备是否优质的一个重要指标，倘若用户选用的曝气设备拥有较好的效能，则不仅可以大大地减少成本投入，而且也便于应用。而规格是体现设备规格特征一个指标，针对用户而言，其不存在优劣之分，只是是否合适的问题。但因为人们对这两个指标缺乏足够的了解，所以，往往无法做出正确的决定。假设国内每年需排放3527.20千万m的城市污水，每年总共需处理816.00千万m污水，以每年360天进行计算，平均每小时的污水流量是8.44×10m，如果采取活性污泥法对所有污水进行处理，则充氧量达2400g/m，则全国充氧能力必须达到2.27×10g/h，平均年充氧能力必须达到196.00千万kg/年，而现有的曝气设备的最高动力效率为6000g/KW·h，最低动力效率为2000g/KW·h，现选择动力效率为2000g/KW·h和5000g/KW·h两种曝气设备。

6结语

曝气设备