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),不僅會污染環(huán)境,嚴(yán)重時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有待解決的問題。在社會發(fā)展新時期,我國提倡生態(tài)發(fā)展,在經(jīng)濟發(fā)展過程中實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益與生態(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方向噴出、霧化或曝氣??刂破魇强刂七@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)力帶動軸流式葉輪運轉(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,通常會形成水霧,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,將空氣強制灌入污水中。該設(shè)備能夠在短時問內(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,只需要輸入一個相關(guān)的內(nèi)置命令,經(jīng)過計算機的計算之后便可求出環(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)點是:計算速度比較快,而且準(zhǔn)確度也高。但利用Matlab作為曝氣處理系數(shù)的確定方法同時也存在一些弊端,有時也會出現(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,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,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,同時也存在一些弊端,比如利用此方法進(jìn)行計算,得出相關(guān)系數(shù)精確度不夠。這是因為在確定環(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。因為利用Excel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,運用Excel作為曝氣處理系數(shù)的確定方法也會逐漸優(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,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,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,便可準(zhǔn)確計算出實際曝氣設(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?;钚晕勰嗾_\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,污水的薪滯性就會隨之減弱,擴散系數(shù)就會上升,液膜厚度就會隨之下降。另外,水溫對溶解氧飽和度也會產(chǎn)生一定的影響,溫度越高,溶解氧的飽和度越低。同時,溫度越高,氧總轉(zhuǎn)移率也會隨之增長。由此看來,水溫對氧轉(zhuǎn)移會產(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,會引起一定的堵塞或污泥沉淀;通氣量過高,容易浪費物料資源,并會因擴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問就越短,傳質(zhì)速率自然就會減緩。
4.3 鹽度
污水中含有的各類雜質(zhì)同樣會對氧的轉(zhuǎn)移率產(chǎn)生一定的影響。鹽度會使水中的氣泡變小,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,鹽度對氧轉(zhuǎn)移速率并無明顯影響;當(dāng)鹽度超過2500mg/L時,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間將不會有什么大的改變。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)。
原標(biāo)題:環(huán)境工程水處理中對曝氣設(shè)備的應(yīng)用分析探討
編輯:趙凡
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