分析水環(huán)境治理中的對比曝氣技術(shù)

與分析水環(huán)境治理中的曝氣技術(shù)相比，我國水環(huán)境治理技術(shù)主要包括物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)和綜合技術(shù)的應(yīng)用。其中，曝氣充氧技術(shù)是z重要的物理技術(shù)。盡管曝氣是污水處理中非常成熟的技術(shù)和產(chǎn)品，但河道、景觀水體和水庫等城市地表水體存在面積大、形狀不同、電氣化困難等問題。這使得污水處理中曝氣技術(shù)和產(chǎn)品難以應(yīng)用于地表水環(huán)境處理。據(jù)調(diào)查，中國水環(huán)境管理公司通過技術(shù)引進、研發(fā)，開發(fā)出多種適合地表水環(huán)境的曝氣產(chǎn)品，并已成功應(yīng)用于多個項目。

隨著城市發(fā)展速度的加快，城市水污染已經(jīng)成為一個突出的問題和難以解決的問題。城市河流和景觀水體大多為靜態(tài)或封閉的流動性差的水體，具有水域面積小、易污染、水環(huán)境容量小、水體自凈能力差、外部污染等特點，容易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化和黑臭。曝氣技術(shù)增加水中溶解氧，恢復(fù)水環(huán)境，處理水中污染物，是水環(huán)境處理中的一種方法。

曝氣技術(shù)的類型

根據(jù)不同的氣泡尺寸、作用原理和能源，目前工程上應(yīng)用的曝氣技術(shù)和產(chǎn)品主要有三種。一種是微納曝氣機，通過氣相和液相的高度分散，產(chǎn)生直徑小于3μm的微納氣泡。微納氣泡具有特殊的物理化學(xué)特性，如存活時間長、比表面積大、界面活性高、帶電能量高等。一種是清潔能源曝氣器，如太陽能曝氣器、風(fēng)能曝氣器和風(fēng)光曝氣器。這種曝氣器一般使用清潔能源驅(qū)動電機，并使用機械部件實現(xiàn)大氣富氧或鼓風(fēng)、氧氣傳輸?shù)取?/p>

酸堿度，作為嘴的基本污水指標(biāo)，必然會成為供需熱點，這對于E-1312 pH電極等眾多制造商來說是一大好處。美國BroadleyJames作為美國BroadleyJamesE-1312的老牌制造商，必將為中國的環(huán)境保護帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們的pH電極生產(chǎn)美國經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，檢測準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于環(huán)保污水監(jiān)測和各級污水處理工藝中。

一種是推流式曝氣器，可根據(jù)需要在一定區(qū)域內(nèi)形成造流效果，以增強水循環(huán)，還具有曝氣功能。從增氧效果來看，微納氣泡曝氣器具有良好的增氧效果，但受到作用面積小、功耗大等問題的限制。

富氧和曝氣技術(shù)的兩個理論和產(chǎn)物

目前學(xué)術(shù)界主要有兩種關(guān)于水環(huán)境富氧和曝氣的理論。一個是“活水”理論，即活水不會死亡。只要水在流動，水體就可以通過其自凈能力保持相對較好的水質(zhì)。這一理論已經(jīng)在美國的曝氣技術(shù)產(chǎn)品中得到很好的應(yīng)用。例如，美國曝氣器solarbee已廣泛用于河流、水庫和污水處理廠的曝氣池以及大型自來水儲罐。目前，該產(chǎn)品已被南京靈仙引進消化吸收，并開發(fā)了一系列溥儀IPOCH太陽能曝氣器。

另一種是尊重自然、不改變水體的生態(tài)環(huán)境理論。這一理論認為，自然水體的每一層都有不同的生態(tài)環(huán)境。例如，根據(jù)氧氣的不同，有不同的藻類、微生物、魚類等。在水體中。因此，不能通過控制水環(huán)境來破壞自然環(huán)境。該理論已應(yīng)用于日本的曝氣技術(shù)產(chǎn)品。例如，日本納米微泡技術(shù)(NAMOMAZU ultra micro bubble technology)、松江土木工程有限公司和日本土木工程研究所的深層曝氣技術(shù)等。僅通過物理技術(shù)使底層富含氧氣

大型水庫和飲用水源，如南京溧水便利水庫、東莞松山水庫、北京官廳水庫、宜興龍珠水庫等。采用太陽能曝氣器和WEP生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)系統(tǒng)，防止水體富營養(yǎng)化，改善水質(zhì)。一些富營養(yǎng)化湖泊，如太湖、云南滇池、無錫五里湖，周浦橫河、南京荔灣等黑臭水體，上海豫園、北京北海公園等城市景觀水體，采用曝氣技術(shù)。

曝氣技術(shù)產(chǎn)品的參數(shù)比較

在水環(huán)境處理中，作者認為衡量曝氣技術(shù)產(chǎn)品性能的主要參數(shù)是:氧氣輸送、功耗和擴散范圍。據(jù)我所知，我們可以比較MBO微納氣泡發(fā)生器、IPOCH太陽能曝氣器、OBAO提水太陽能曝氣器、WEP生態(tài)水環(huán)境修復(fù)系統(tǒng)和風(fēng)光互補曝氣系統(tǒng)，它們都有技術(shù)并已得到應(yīng)用。

MBO微納氣泡發(fā)生器:日本納米氣泡發(fā)生器技術(shù)，授權(quán)在中國生產(chǎn)(南京金河)，核心部件從日本進口，根據(jù)日本技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)組裝生產(chǎn)。

IPOCH太陽能曝氣器:美國SOLARBEE技術(shù)產(chǎn)品在中國的消化吸收。南京玲已經(jīng)向中國申請環(huán)保和生產(chǎn)。

OBAO提水太陽能曝氣器:技術(shù)原理仍然是美國SOLARBEE技術(shù)，產(chǎn)于上海和歐洲。

WEP生態(tài)水環(huán)境修復(fù)系統(tǒng):由松江土木工程有限公司和日本土木研究所開發(fā)的深層曝氣技術(shù)，授權(quán)江蘇鐘毅水修復(fù)在中國制造，核心部件從日本進口，目前獲得于國內(nèi)。

風(fēng)光互補曝氣系統(tǒng): 水利工程成果，由環(huán)境保護部南京環(huán)境保護研究所開發(fā)。技術(shù)原理是傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣設(shè)備，但使用清潔能源代替電能。

氧氣輸送方面，MBO微納氣泡發(fā)生器zui較高，其次是WEP生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)系統(tǒng)和風(fēng)光互補曝氣系統(tǒng)，IPOCH太陽能曝氣器和OBAO大氣復(fù)氧提水太陽能曝氣器較低。嚴格來說，MBO微納氣泡發(fā)生器不是曝氣器，而是一種超微氣泡氧化技術(shù)。MBO微納米氣泡發(fā)生器利用超微氣泡帶可充入高表面能的特點，對水中污染物進行開環(huán)降解、氧化降解和高溫?zé)峤猓瑥氐紫诔?，活化水體，促進底泥表面礦化，提高水質(zhì)，增加透明度。研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)可將天然水中對硫磷的水解半衰期從108天縮短至20分鐘。WEP生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)系統(tǒng)通過設(shè)置在陸地上的氧氣發(fā)生器將空氣中的氧氣濃縮成90%以上的高濃度氧氣，然后將高濃度氧氣輸送到設(shè)置在水中的氣液溶解裝置；高濃度溶解氧水在2m厚的水中水平擴散，設(shè)備周圍的溶解氧可高達25mg/l

風(fēng)光互補曝氣系統(tǒng)采用傳統(tǒng)鼓風(fēng)曝氣技術(shù)，供氧能力也達到4m3O2/h，但氧利用效率遠低于MBO微納氣泡發(fā)生器和WEP生態(tài)水環(huán)境修復(fù)系統(tǒng)。IPOCH太陽能曝氣器和OBAO泵送太陽能曝氣器將水從底層泵送到頂層，利用大氣再充氧增加水體中的氧氣，這與污水處理中的轉(zhuǎn)盤曝氣器相似，但充氧能力低于zui的其他技術(shù)產(chǎn)品。

從氧的擴散半徑來看，水環(huán)境保護區(qū)生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)系統(tǒng)在嘴表現(xiàn)良好。高濃度溶解氧以每天200米的速度在水中水平擴散。其半徑擴散距離可達1000米以上，惡劣條件下可達500米。第二個是IPOCH太陽能曝氣器。由于采用了具有水力和機械原理的機械設(shè)備，水體的水循環(huán)能力明顯大于OBAO抽水太陽能曝氣器，擴散半徑約為150m。然而，擴散

通過對這五種曝氣設(shè)備的對比研究，發(fā)現(xiàn)大型深水水庫、飲用水源和湖泊推薦采用WEP生態(tài)水環(huán)境恢復(fù)系統(tǒng)，可通過底層曝氣或?qū)嶋H需要改善水質(zhì)，防止水體富營養(yǎng)化。建議采用MBO微納氣泡發(fā)生器和風(fēng)光互補曝氣系統(tǒng)消除嚴重污染的黑臭水體中的黑臭，可消除快速的黑臭。在相對封閉和靜止的城市景觀水體和小湖泊中，可以使用IPOCH太陽能曝氣器和OBAO提水太陽能曝氣器，這不僅可以通過曝氣提高水質(zhì)，還可以通過其水循環(huán)能力防止藍藻水華。但是，這些曝氣技術(shù)產(chǎn)品可以與生態(tài)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，共同改善水體水質(zhì)。