曝气在污水处理中的应用

曝气是污水生物处理系统的一个重要工艺环节，也是污水生物处理系统中运转费用最高的工艺环节，在污水治理工艺中，使用一定的方法和设备，向污水中强制加入空气，使池内污水与空气接触充氧，并搅动液体，加速空气中的氧气向液体中的转移，防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧的接触，对污水中有机物进行氧化分解，这种向污水中强制增氧的设备称为曝气设备。
曝气过程实拍
曝气设备分类
鼓风曝气设备
鼓风曝气系统由鼓风机、曝气器和一系列连通的管线组成。鼓风机将空气通过一系列管道输送到安装在池底部的曝气器，通过曝气器，使空气形成不同尺寸的气泡。
气泡在曝气器出口形成，尺寸则取决于空气扩散装置的形式，气泡经过上升和随水循环流动，最后在液面处破裂，这一过程产生氧向污水中转移的作用。鼓风系统的曝气器主要分为微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。
鼓风曝气设备的主要技术性能指标有：动力效率(Ep)，即每消耗1kW电能转移到混合液中的氧量;氧的利用效率(EA)，即通过鼓风曝气转移到混合液的氧量，占总供氧量的百分比(%)。
表面曝气设备
是利用马达直接带动轴流式叶轮，将废水由导管经导水板向四周喷出并形成一薄片(或水滴状)的水幕，在飞行途中和空气接触形成水滴，在落下时撞击液面，液面产生乱流及大量的气泡，使水中含氧增加。
潜水射流曝气设备：曝气设计专用水泵，进气导管、喷嘴座、混气室、扩散管所组成，水流经连接于泵出口之喷嘴座高速射入混气室，空气由进气导管引导至混气室与水流结合，经扩散管排出。
沉水式曝气设备：利用马达直接传动叶轮之旋转来造成离心力，使附近的低压吸进水流，同时，叶轮进口处也制造真空以吸入空气，在混气室中，这些空气与水混合之后由离心力作用急速排出。
曝气在污水处理中的应用
生物处理法根据参与作用的微生物的需氧情况，可分为好氧法和厌氧法两大类。
一般情况，好氧法比较适用于较低浓度污水，如乙烯厂污水;而厌氧法较适用于处理污泥和较高浓度的污水。
好氧生物处理法可分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法是水体自净的人工强化方法，是一种依靠活性污泥工作主体的去除污水中有机物的方法。存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。在污水处理生化系统的曝气池中，充氧效率与好氧微生物生长量成正相关性。溶解氧的供给量要根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度来综合考虑。这样，活性污泥才能处在最佳的降解有机物的状态。
根据试验表明，曝气池中溶解氧维持在3～4mg/L为宜，若供氧不足，活性污泥性能差，导致废水处理效果下降。为保证有充足的供氧，必须依靠一种设备来完成，例如曝气器。
曝气设备在污水处理中的作用
1、在污水处理中，曝气设备通过曝气向曝气池供氧，同时曝气设备还有混合搅拌的功能，以增强污染物在水处理系统中的传质条件，提高处理效果。
2、产生并维持有效的气-水接触，并且在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下保持水中一定的溶解氧浓度;
3、在曝气区内产生足够的混合作用和水的??环流动;
4、维持液体的足够速度，以使水中的生物固体处于悬浮状态。