曝气设备在污水处理中的应用

污水处理工程是技术与设备完美结合的结果，二者相辅相成，不可偏废。在这个过程中，设备需要有效的技术来发挥作用；同时，该工艺还需要配套设备来保证工艺的实施，达到处理效果。所以在污水处理行业，需要不断更新的不是工艺，而是适应工艺的高效节能水处理设备。

随着电费的上涨，污水处理厂运营成本增加，因成本高而无法正常运行，导致“能建不能养”的现象。此外，在污水处理工厂的运行能耗中，曝气系统的电耗约占总电耗的40%-60%。选择节能的曝气方式，研究曝气系统的控制方式，对于衡量曝气系统的生化处理效果，指导污水处理厂的节能运行具有重要意义。

一、曝气原理

曝气是指通过曝气系统的充氧，将空气中的氧气强制转移到泥水混合溶液中，使混合溶液处于悬浮状态，以加强池中溶解氧与有机物和微生物的接触的过程。在溶解氧充足的情况下，池中的微生物对污水中的有机物产生氧化分解作用。

曝气效果主要通过氧利用率和氧转移率两个参数来体现，这两个参数也是曝气设备的性能指标。氧气利用率是指参照系统和设备本身的运行条件，优化曝气装置的分布，合理使用曝气装置，提高氧气利用率。可以通过增加浓度梯度或氧转移系数来增加氧转移速率。

二。常见曝气设备的类型

不同的环境水处理方法不同，使用的曝气设备类型也不同，主要有以下几种。

2.1鼓风曝气

曝气系统主要通过鼓风机、输气管和曝气装置将氧气输送到生化池底部。当空气通过曝气装置时，会产生不同大小的气泡。在随水流上升和循环的过程中，气泡与混合液体接触并转移到其中，然后到达液面并破裂。曝气装置是鼓风曝气系统的重要设备。按气泡大小可分为:大气泡(穿孔管曝气器)、微气泡(管状、圆盘状和橡胶膜微孔曝气器)、水力剪切空气扩散装置(倒盆式扩散器、射流曝气器等)。).

该曝气系统的优点是:操作简单，设备不复杂，自动化程度高。同时也存在很多问题:大孔扩散设备氧气利用率低；微孔曝气设备容易堵塞；曝气膜容易撕裂。

2.2机械曝气

机械曝气是通过安装在池面的表面曝气机对池内的混合液体进行曝气。当曝气池的叶轮或涡轮曝气器旋转时，混合液在空气与水幕和水滴接触的过程中完成氧的传递，并与池中的混合液溶解。随着混合液上下循环，气液接触界面不断更新，氧传递速率提高。机械曝气机按传动轴安装方向分为立轴式(泵式、倒伞式、平板式)和横轴式(转刷式曝气机和旋盘式曝气机)。

与鼓风曝气设备相比，机械曝气系统具有明显的优势:无需建设鼓风机房，需要铺设的管道和曝气头更少，安装更简单，成本更低；但也存在一些亟待解决的问题:能耗高、氧气利用率低、可调性差、运行维护成本高。

2.3喷射曝气

潜水射流曝气器主要由潜水污水泵、曝气器和进气管组成。潜水泵产生水流，水流通过喷嘴加速形成高速水流，与空气结合产生水气混流。水下射流曝气器能大大提高吸氧速率，占地面积小，因此在水处理过程中被广泛应用。射流曝气器既不是气泡扩散装置，也不是机械曝气装置，而是介于两者之间的曝气装置。它利用气泡扩散和水力剪切来达到曝气和混合的目的。

射流曝气具有以下优点:适应性强，成本低，设备简单，维护管理方便；(2)氧传递系数和氧利用率高，混合搅拌效果强；(3)污泥活性好，基质降解常数高，沉降性能好；(4)占地面积小，气味小，噪音小；(5)适合农村生活污水处理。

2.4旋流曝气器

使用时，气体从底部进入。由于汽提效应，气、水、泥混合液在筒体内外循环流动。在上升过程中，气体和液体与筒体内的切割装置多次碰撞切割，最终形成直径约2mm的微小气泡。气液充分混合，不断循环对流，提高了氧的转移率和利用率。

旋流曝气器具有氧利用率高、不结垢、不堵塞、寿命长、操作维护简单、压力损失低、节电明显、污泥量少等优点。适用于不同水质条件的污水处理，既可用于市政污水，也可用于工业废水。

三。常用曝气设备比较(见表1)

四。污水处理曝气设备的发展前景

4.1我国曝气技术存在的问题

根据污水处理运行经验和对曝气设备的研究，发现曝气机在使用中还存在不少问题:曝气孔堵塞、撕裂，曝气不均匀；(2)转盘刷式曝气机的主轴、轴承、轴承座等主要部件质量差，不耐用；(3)配套鼓风机能耗高，鼓风机和曝气机不能完美结合，造成资源浪费；(4)底部曝气设备损坏，更换周期长，需要停产，成本过高。

4.2曝气设备的发展前景

曝气设备已成为城市污水和工业废水处理工艺的关键环节，越来越受到重视。随着科研工作者和操作人员在实际操作中的不断创新，曝气设备的使用参数和技术要求日益加强，随之而来的是曝气设备的更新换代。新材料隔膜曝气器、可升降混流曝气器、微纳米曝气器等。也在不断涌现，这大大促进了水处理。曝气设备的发展前景广阔，产品的升级发展顺应了社会的发展需求。在曝气设备的推广使用过程中，要注意与实际工作环境相结合，最大限度地发挥曝气设备的作用。

动词 （verb的缩写）摘要

随着环保力度的加大和形势的日益严峻，污水处理刻不容缓。曝气系统对污水处理核心部分的生化处理起着决定性的作用。同时，在国家“节能减排”的号召下，控制高能耗的曝气系统污水处理也具有良好的经济效益和环境效益；在实践中，曝气设备的动态效率、充氧能力和氧传递速率等参数需要进一步研究。在选择曝气设备时，要根据进水水质水量和排放标准，结合实际工作环境进行适当选择，为我国的环境保护做出贡献。(来源:上海墨源环境工程技术有限公司；通标标准技术服务(上海)有限公司；上海环保有限公司】

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