在污水生物處理中，曝氣是其中一個重要的工藝環節，其作用是向曝氣池內充氧，保證微生物耗氧代謝所需的溶解氧，并保持反應器內微生物、底物、溶解氧，即泥、水、氣三者的充分混合，為微生物降解有機物提供有利的生化反應條件。現階段，曝氣設備在環境工程水處理過程中應用廣泛，常見的曝氣設備包括鼓風機曝氣、沉水風機曝氣等。

對于曝氣設備的工作原理而言，其主要是以在空壓機、曝氣機、空氣動力泵為動力源，在其作用下使空氣同水進行充分接觸，進而實現將空氣中的氧溶解在水中的目標,從而為微生物提供相應的有氧環境，加快污染物降解速度，從而更好的實現凈化水質的目標。同時可以將水中無用的氣體或者容易揮發的物質放逐至空氣中，為此在各類污水處理中得到廣泛應用。

圖1 環境工程水處理范例

曝氣設備在環境工程水處理中應用較為廣泛，通過調查和實踐發現其具有如下優勢:

其一，內部構造較為簡單，實際操作過程比較方便；

其二，充氧效果較好，能夠給水體提供充足且均勻的氧氣;

其三，出現噪音污染或者水體二次污染的幾率相對較小。

為了更好的發揮曝氣設備的作用和價值在實際應用過程中工作人員需要對污水處理環境各方面因素進行充分考慮，例如：水處理面積,污染程度以及污染物種類等，為各類參數設置提供可靠的依據和支持，從而提高水處理效果。

1.鼓風曝氣設備在環境水處理中應用

鼓風曝氣設備由空氣擴散裝置，加壓裝置以及輸送管道等構成,其中空氣加壓裝置有包括鼓風機及空氣凈化系統，在應用過程中工作人員需要根據實際需氧量及攪拌條件對鼓風機的送風量進行明確，同時需要確保鼓風機的送風壓力要超過管道系統摩檫損耗以及空氣擴散裝置位置的靜壓力，從而保證氣體能夠成功送至水體中；輸送管道主要包括輸氣管，曝氣池中的干管及支管等；空氣擴散裝置在鼓風曝氣設備中占據較為重要的位置，其能夠根據實際需要將氣體分成不同尺寸的氣泡，可以使氣體可以和水體進行充分接觸，進而提高污水處理 效果。

鼓風曝氣系統中的曝氣器包括微氣泡，中氣泡以及射流曝氣器等，其中微氣泡曝氣器將安裝 型式作為主要依據又分為提升式微孔曝氣器和固定式微孔曝氣器兩種。微氣泡曝氣管形式多種多樣，普通曝氣管以及管式膜片微孔曝氣管是常用的兩種形式，前者產生氣泡的直徑在0.1-0.2米之間，氧利用率在20%-25%之間；后者尺寸為520毫米，服務面積為每平方米1-3個，氧利用率為27%-38%。中氣泡曝氣器又分為穿孔管圖2鼓風曝氣設備圖曝氣器和網狀膜曝氣器，前者規格在25-50毫米之間，氧利用率為4%-6%,動力效率為1.0kgO2/kWh;后者服務面積為每平方米0.5個，氧利用率為12%-15%,動力效率為2.7-3.7kgO2/kWh。

通常情況下可以將產生氣泡的性質對鼓風曝氣設備的應用特點進行大概的評價，產生氣泡較小的曝氣設備中的擴散裝置主要由多孔透氣材料組成，例如：尼龍及氧化鋁等，此種曝氣設備產生的直徑在0.1-0.2毫米之間，此種氣泡使氣體和水體接觸面積明顯增大，且氧氣利用率較高，從而更好的實現氣液充分接觸的目標,但是其在應用過程中容易出現堵塞或者阻力過大的情況，為此環境部門需要酌情對其進行使用。產生中型氣泡的管道主要由塑料及鋼材構成，此種裝置結構較為簡單，并且氣體流動阻力相對較小，出現堵塞情況的幾率較小，但是其在氧氣利用率及動力效率兩方面存在偏低的問題。在環境工程水處理過程中會遇到使用大型氣泡的情況，此時工作人員可以使用直徑在十五至二十毫米之間的豎管作為擴散管道，進而對污水進行進一步處理。

圖2 鼓風曝氣設備在環境工程水處理中應用

2.沉水風機曝氣設備在環境水處理中應用

沉水風機能夠放置在水體較深的位置，進而使氣體和水體更好的混合在一起，其具有供氧速度快、能夠阻止曝氣池中污泥沉淀以及噪聲污染較小的特點，在建筑及工業廢水處理中應用較多，其工作原理為：沉水風機會產生一定的高壓水流，在高壓水流經過射流器嘖嘴后便會形成射流，射流能夠在混合室中形成一定的負壓，進而將氣體吸入導管，在應用過程中需要將葉輪和潛水電機進行合理連接，在葉輪轉動作用下進水區會產生較大的流速，同時在負壓作用下能夠將氣體吸入導管中，待氣體和水體混合均勻后再由導流孔口增壓排出，從而對污水進行有效處理。

沉水風機具有以下優勢：

1.較低的能源損耗：

沉水式羅茨鼓風機高轉速可減少逆流，相對的也減低能源耗損。

2.寧靜：

運轉中的鼓風機，因放在水中，故聲音在空氣與水之界面被折射入水中，而不傳入空氣中，同時水與槽壁亦同樣折射回去而達到滅音之效果。

上海龍鐵鼓風機有限公司：開發沉水式靜音型羅茨風機，專業的的消音器，可以節能降噪27%！

3.不須制作防音設備：

沉水式鼓風機因置于水中，即達到滅音之效果，固不需要另制作防音罩或防音廠房，同時鼓風機置放于水槽中，不占用空間，所以能有效利用空間。

圖3 沉水風機曝氣設備在環境工程水處理中應用

4.構造堅實、安心實用:

馬達與機體為直結式（沒有傳統型調整皮帶之困擾）。馬達與機臺本身全以O型環圈閉封，絕無進水之虞。馬達若因過熱停機，請清潔外殼，以達散熱之效果。

5.軸承壽命延長：

軸承施予預壓片使軸承間隙減少，降低振動及噪音，故延長約20%軸承壽命。

環境工程水處理過程中，曝氣設備進行合理應用對加快污水中有機物降解速度有較大的積極作用，在實際使用過程中工作人員需要做好綜合指標篩選、曝氣系數計算以及曝氣性能檢驗等方面工作，在節約成本的同時可以最大程度的提升污水處理效果，進而實現保護環境的目標。

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