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水污染防治和水處理的方法主要有三種：化學法、物理法、生物法。其中，生化處理方法具有效率高、成本低、投資省等優點，是處理污水中應用最廣泛最有效的一種方法。污水生化處理方法主要包括好氧法、厭氧法以及兩者的組合工藝。好氧環境主要依靠曝氣設備來實現，因此，在生物處理中，曝氣設備的選擇也是極為重要的一環。
在污水治理工藝中，使用一定的方法和設備，向污水中強制加入空氣，使池內污水與空氣接觸充氧，并攪動液體，加速空氣中的氧氣向液體中的轉移，防止池內懸浮體下沉，加強池內有機物與微生物及溶解氧的接觸，對污水中有機物進行氧化分解，這種向污水中強制增氧的設備稱為曝氣設備。
曝氣設備的作用
將空氣中的氧轉移到混合液中的活性污泥絮體上，供應微生物呼吸需要，并且起到防止活性污泥在曝氣池內沉淀的作用。
1、為廢水處理系統提供充足的溶解氧
2、維持廢水的流動速度
3、在曝氣區內保證足夠的混合作用
曝氣設備用在哪里
1、曝氣沉砂池
2、生化處理段的氧化池（氧化溝、A/O、A2/O等工藝中）
曝氣設備分類
曝氣設備主要分為鼓風曝氣和機械曝氣兩種。
（一）、鼓風曝氣
鼓風曝氣是指利用曝氣鼓風機將壓縮空氣通過管道系統送入池底的曝氣頭（也稱空氣擴散裝置），使壓縮空氣以氣泡的形式擴散到污水混合液中，在氣液接觸過程中使氣泡中的氧迅速轉移到污水中。
鼓風曝氣系統主要由空氣凈化器、鼓風機、空氣輸配管系統和擴散器組成。鼓風機供應一定的風量，風量要滿足生化反應所需的氧量和能保持污水混合液與懸浮固體的均勻混合；風壓則要滿足克服管道系統和擴散器的摩擦阻損耗以及擴散器上部的靜水壓；空氣凈化器的作用是防止擴散器阻塞。
擴散器是整個鼓風曝氣系統的關鍵部件，它的作用是將空氣分散成空氣泡，增大空氣和混合液之間的接觸面積，把空氣中的氧溶解于水中。根據分散氣泡的大小，擴散器可分為幾種類型：
1.小氣泡擴散器 氣泡直徑可達到1.5mm以下。
2.中氣泡擴散器 常用的有穿孔管和莎綸管。穿孔管的孔眼直徑為2～3mm，孔口的氣體流速不小于10m/s，以防止堵塞。
3.大氣泡擴散器 氣泡直徑為15mm左右。
4.微氣泡擴散器 氣泡直徑在100um左右。
通常擴散器的氣泡越大，氧的傳遞效率越低，然而它的優點是堵塞的可能性小，空氣凈化要求低，養護管理比較方便。微小氣泡擴散器由于氧的傳遞效率高，反應時間短，曝氣時間可以縮短，但容易堵塞，因而選擇何種擴散器要因地制宜。
鼓風曝氣系統中常用的污水曝氣鼓風機有羅茨鼓風機、離心式風機、螺桿鼓風機等。羅茨鼓風機與螺桿鼓風機在中小型污水處理廠較為常用，單機風量在100 m3/min以下；大中型污水處理廠中需求單機風量大于100 m3/min時，較多采用離心式鼓風機，噪聲小、效率高，除了傳統的離心鼓風機，還有磁懸浮鼓風機及空氣懸浮鼓風機。
（二）機械曝氣
機械曝氣：是通過機械葉輪（轉刷、轉碟）的轉動，劇烈地攪動水面，促使污水循環流動、氣液界面翻新，并產生強烈的水躍，同時葉輪轉動可在后側形成負壓，有效吸入更多空氣，使空氣中的氧與水躍界面充分接觸而溶解到水中。
機械曝氣裝置也叫表曝機，大多裝在曝氣池水面，進行表層充氧。表曝機按轉軸方向不同，分為立式和臥式。
1.立式曝氣機
這類曝氣機的轉動軸與水面垂直，裝有葉輪，當葉輪轉動時，使曝氣池表面產生水躍，把大量的混合液水滴和膜狀水拋向空氣中，然后攜帶空氣形成水氣混合物回到曝氣池中，從而使空氣中的氧很快溶入水中。常用的立式表曝機有平板葉輪、倒傘型葉輪和泵型葉輪等。表曝機葉輪的充氧能力和提升能力同葉輪的浸沒深度、轉速等因素有關。在適宜的浸深和轉速下，葉輪的充氧能力最大，并可保證池內污泥濃度和溶解氧濃度均勻。
2.
鼓風曝氣和機械曝氣各有所長。簡單地理解，機械曝氣常用于曝氣池較小的場合，可減少動力消耗，維護管理也較方便；而鼓風曝氣供應空氣的伸縮性較大，污水曝氣效果也較好，一般用于較大的曝氣池。鼓風曝氣和機械曝氣兩種方法也可聯用，以提高充氧能力。
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