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　　人工河流、湖泊、濕地濕地和景觀池水質(zhì)、自然河流、湖泊水源位修復(fù)和農(nóng)村集中污水氧化池處理方面，污水處理廠氧化溝處理可通過人工曝氣混合水氣水，增加水氧含量，曝氣水促進(jìn)水流，促進(jìn)水交換，包括上下水垂直交換和水回流水平交換，增加水氧均勻性，最大限度地消除厭氧生物生存發(fā)展的條件。

　　曝氣對(duì)改善水質(zhì)的主要作用

　　01增加水中溶解氧

　　曝氣裝置將氣體與水混合，增加了水中的溶解氧含量，為好氧微生物提供了足夠的氧氣，創(chuàng)造了好氧微生物的活性環(huán)境。好氧微生物的活性使其能夠更快、更有效地分解水中的有機(jī)物，降低水中的COD和BOD指標(biāo)，減少厭氧菌分解產(chǎn)生的甲烷等有毒有害氣體的量。有機(jī)物含量和水中溶解氧含量的增加有效抑制了藻類在水中的過度繁殖，減少了水的水化現(xiàn)象，大大消除了水中的黑臭現(xiàn)象。

　　02有助于將大物質(zhì)與碎屑分離

　　在曝氣過程中，有機(jī)碎片、無機(jī)懸浮物、動(dòng)植物殘骸等物質(zhì)被氣泡包裹，在氣泡的影響下浮起，防止污染物沉淀，為后續(xù)絮凝沉淀和去除奠定基礎(chǔ)。這不僅可以提高水處理的質(zhì)量和效率，而且可以有效地提高水的透明度，降低水的顏色。

　　03減少水體內(nèi)底泥污染

　　黑臭水持續(xù)污染和處理效果差的重要原因是有機(jī)物沉淀形成底泥，厭氧菌在水底厭氧環(huán)境中分解有機(jī)物，不斷形成氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不斷為藻類生長(zhǎng)、有毒有害物質(zhì)形成和有機(jī)物積累創(chuàng)造條件。因此，要控制黑臭水體，必須進(jìn)行底泥處理，逐步將有機(jī)污染物的底泥轉(zhuǎn)化為無機(jī)底質(zhì)，以阻止內(nèi)部污染。

　　青島樂中環(huán)保生產(chǎn)銷售的曝氣設(shè)備有鼓風(fēng)曝氣機(jī)、沉水式鼓風(fēng)曝氣機(jī)、噴泉曝氣機(jī)等！

　　常見的曝氣設(shè)備類型

　　目前，在污水處理和黑臭水處理中，常見的人工曝氣設(shè)備有五種。一般設(shè)備分類如下所示。

　　一、機(jī)械曝氣

　　機(jī)械曝氣設(shè)備主要利用葉輪的力量進(jìn)行曝氣。在液位，葉輪產(chǎn)生氣泡以增加溶解氧。這種曝氣設(shè)備主要用于污水處理廠。根據(jù)葉輪機(jī)的安裝位置，分為垂直軸和水平軸。

　　二、鼓風(fēng)曝氣

　　借助鼓風(fēng)機(jī)的力量，氣體通過擴(kuò)散板或擴(kuò)散管直接引入水中，氣泡在曝氣器出口形成。氣泡的大小取決于曝氣器出口的直徑。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備廣泛應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。

　　三、射流曝氣

　　采用水泵通過射流器供氧的射流曝氣，噪音小，按供氣方式分為供氣射流機(jī)和負(fù)壓自吸射流機(jī)。

　　四、推流曝氣器

　　借助曝氣、攪拌和推流的力量，推流曝氣機(jī)的充氧方式是一體化的，因此無需配置鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備。主要設(shè)備為水下葉輪機(jī)和后排氣口，具有水循環(huán)功能，能有效防止封閉非流動(dòng)性水質(zhì)腐爛發(fā)臭。

　　五、其他曝氣設(shè)備

　　微納米曝氣器（氣浮機(jī)改進(jìn)設(shè)備）由水泵、微納米氣泡水發(fā)生器、壓力表、曝氣頭和一些管件組成。系統(tǒng)的核心技術(shù)是利用微納米氣泡分散技術(shù)將大量空氣初步壓縮成大量0.25mm直徑的無壓微氣泡，然后在半真空下，通過氣相和液相的高度分散，釋放系統(tǒng)產(chǎn)生的0.25mm直徑的無壓微氣泡形成一些直徑小于3μm的微米氣泡，甚至形成納米氣泡。這些高度分散的氣泡統(tǒng)稱為微納米氣泡，釋放到需要充氧的水中，以達(dá)到快速充氧的效果。

　　曝氣機(jī)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)

　　01曝氣設(shè)備理論氧傳遞原理及影響因素

　　Fick定律得出物質(zhì)擴(kuò)散速率：

　　Fick定律得出物質(zhì)擴(kuò)散速率

　　在公式中，Na是物質(zhì)擴(kuò)散速率；DC是物質(zhì)濃度；D是氣相或液相中常用的擴(kuò)散系數(shù)，m2/h；DZ是沿?cái)U(kuò)散方向擴(kuò)散的距離。

　　氧溶解度可表示為：

　　氧溶解度公式

　　公式中，CS為氧溶解度；P為氧分壓；KS為溶解度常數(shù)。

　　根據(jù)氧傳遞雙膜理論，氧在液體中的溶解度很小，因此液體中氧的平衡濃度實(shí)際上與氧的飽和溶解度相差不大。氧在氣相和液相中的擴(kuò)散速度不一致，氣相中的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于液相中的擴(kuò)散速度。因此，為了提高氧的傳質(zhì)速率，必須使用曝氣設(shè)備來控制液膜來提高氧的傳質(zhì)速度。因此，在曝氣過程中，氧的傳質(zhì)公式為：

　　氧的傳質(zhì)公式

　　在公式中，KL是與曝氣設(shè)備相關(guān)的常數(shù)；A是氣液接觸面積。

　　理論上，提高氧傳遞速率的主要方法有兩種。一是提高曝氣設(shè)備常數(shù)和氣液接觸面積，即提高KL?A值。在相同的污水條件下，相同曝氣設(shè)備的常數(shù)KL值通常是固定的。選擇KL較高的曝氣設(shè)備是提高樣品傳遞速率的重要途徑；通過縮小氣泡體積，可以實(shí)現(xiàn)增加氣液接觸面積。借助微氣泡曝氣等設(shè)備，可以有效提高氣液接觸面積和氧氣傳遞速率。二是提高氧的溶解度，即(CS-C)值。為了提高氧的溶解度，可以使用高氧空氣曝氣設(shè)備或純氧曝氣。

　　溫度和曝氣深度會(huì)影響兩個(gè)方陣的數(shù)值，需要具體分析。

　　曝氣設(shè)備的主要評(píng)價(jià)參數(shù)

　　對(duì)曝氣設(shè)備的評(píng)價(jià)主要采用特性曲線，最大限度地模擬和反映曝氣設(shè)備在實(shí)際使用過程中的曝氣情況，有助于充分考慮曝氣設(shè)備的實(shí)際使用和綜合因素。以下指標(biāo)也是衡量曝氣設(shè)備的重點(diǎn)。

　　充氧能力(RO)是指曝氣設(shè)備在單位時(shí)間內(nèi)將氧氣輸送到混合物中的量，單位為kgo2/h。氧的利用率(EA)通常以曝氣量和密度來表示，是指曝氣系統(tǒng)在總供氧量中轉(zhuǎn)移的氧量的百分比。特征曲線中的水平軸表示曝氣量，垂直軸表示氧的密度。動(dòng)力效率(EP)是指單位能耗帶來的曝氣量。在應(yīng)用電能的情況下，是指每消耗1kWh電量帶來的曝氣量，單位為kgo2/(kWh)。

　　需要指出的是，在使用曝氣復(fù)氧技術(shù)時(shí)，必須重視水質(zhì)改善目標(biāo)的設(shè)定，重視污水處理項(xiàng)目的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，合理選擇充氧設(shè)備。例如，水質(zhì)改善目標(biāo)可以分階段設(shè)定，以確定曝氣所需的充氧設(shè)備的能力和數(shù)量，而不是一次性充氧能力。逐步升級(jí)設(shè)備可以有效提高設(shè)備的利用效率，避免資金、物質(zhì)資源和人力的浪費(fèi)。

　　在實(shí)際工程中，人們非常重視氣水比和通風(fēng)。為方便施工布置，應(yīng)引入黑臭水處理中復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)情況。需要4條河道曝氣。

　　城市河流環(huán)境污染嚴(yán)重，水體長(zhǎng)期處于缺氧狀態(tài)。城市地形平坦，河流上下游落差小。河流多為靜態(tài)或流動(dòng)性差的慢流水體流速和擴(kuò)散速度慢，水中溶解氧不足，河流自凈能力有限。僅靠大氣復(fù)氧很難有效提高水中的溶解氧量和水質(zhì)。因此，必須依靠人工曝氣進(jìn)行復(fù)氧，幫助水體提高自凈能力。

　　城市河流的寬度大多在幾米到十幾米之間。當(dāng)河流寬度超過20米時(shí)，往往具有良好的水動(dòng)力條件，上下水體可以混合，加速水體的再氧化過程。在這種情況下，曝氣增氧效果開始出現(xiàn)邊際遞減效應(yīng)；寬河曝氣設(shè)備安裝成本高，不建議20米以上河流通過曝氣增氧凈化水質(zhì)。此外，《城市黑臭水體改造工作指南》指出，原則上可以沿黑臭水體每200~600米間距設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)。因此，本試驗(yàn)的曝氣器對(duì)河寬15米、河長(zhǎng)約300米的水進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

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