空氣攪拌在廢水工程應用中的問題討論

廢水水量（liàng）和水質（zhì）的波動變化不利於（yú）生物處理設備或生化係統處理功能的正常發（fā）揮（huī），因此（cǐ）一般在汙水處理係統前設置均化調（diào）節池，以均和水質、存盈補虧。目前（qián），水質和水量的均化方式（shì）有3 種，分別是水泵強製循環攪拌、空氣攪拌和機械攪拌。但受水質、水量和實際池體結構的一（yī）些（xiē）限製，空氣攪拌逐漸成為廢水處理工程（chéng）中常用且有效的均化方式。

空氣攪拌一般是在池（chí）底設置穿孔管，穿孔管與鼓風機空氣管路相連，利用壓縮空氣進行曝氣（qì）攪拌。其主要工作原理是利用空氣與（yǔ）池內水體接觸，攪動水體以（yǐ）防止（zhǐ）水體中的（de）懸浮物下沉，加速空氣中的氧向水體轉移，完成充氧目的。此外，也加強（qiáng）了（le）有機物、微生物（wù）與溶解氧的接觸，對汙水中有機物進行氧化（huà）分解。因此，考察（chá）空氣攪拌在廢水處理工程中（zhōng）的均化效果和應（yīng）用（yòng）條件就（jiù）顯得非常（cháng）重要。

筆者經過（guò）多年（nián）的（de）工程實踐，針對空氣攪拌（bàn）在廢水處理工程中（zhōng）的設計和應用進行了探討。

1 空氣攪拌的（de）應用範圍

空氣攪拌在廢水處理（lǐ）工程中的應用範圍取決於（yú）廢水水質（zhì）、工藝要求（qiú）和廢水處理池體（tǐ）的結構需求等。

1.1 腐蝕性廢水

機械攪拌的結構（gòu）和安裝形式決定需將攪拌設備常年浸於（yú）液體中，易受腐蝕，運行費用很高，為（wéi）後期維（wéi）護帶來困（kùn）難。因此對於腐蝕性廢水（shuǐ），采用空氣攪拌是（shì）較好的選擇，采用防腐（fǔ）蝕（shí）材質管路，根據池體麵（miàn）積和氣量確定開孔率。

1.2 全地下（xià）結構池體

有（yǒu）些廢水處理工程因占地要求，將均化調節池設（shè）計成地埋結構，此（cǐ）種情況下水質和水量的均化可采用空（kōng）氣攪拌，這樣（yàng）可以避免因采用機械攪拌而帶來的安裝和後期維（wéi）修等問題。

1.3 廠區內設（shè）有空壓站

如果廠區（qū）內設置（zhì）空壓站，建議采用空氣攪拌，這（zhè）樣可以節約（yuē）配備鼓風機和機械攪拌裝置的費用，降低能耗，節約工程項目（mù）的（de）投資成本。

1.4 高濃度且（qiě）可生化性較好的廢水

對於高濃度且具有一定可生（shēng）化性的廢水的處理可采用空氣攪拌調節，其具有以下優點：(1)空氣攪拌除均化水質水量外，還可通過（guò）充氧曝氣（qì）加強有機（jī）物與溶解氧的接觸，在調節池中形（xíng）成一定量的微生物菌群，初（chū）步對汙水中有機物進行氧化分解，降低廢水中的汙染物（wù）濃度。(2)可（kě）以控製溶解氧，兼為回流生物提供溶解氧作用。(3)對含有（yǒu）還原（yuán）性（xìng）物質的廢水進行預氧化，降低後續（xù）處理工藝（yì）處理廢水的（de）難度。

1.5 不宜采用（yòng）空氣攪拌的廢水處理工程

雖然空（kōng）氣（qì）攪拌可廣泛應用於廢水處（chù）理工程的調節池中，但對於某些（xiē）廢水處理工程仍需盡量避免采用空氣攪拌：

(1)含無機細小懸浮物（wù）的（de）廢水。如中藥製（zhì）藥廢水，此類廢水中含（hán）有絨毛狀細小懸浮物（wù），長時間使用（yòng）穿孔管曝氣攪拌容易堵塞孔口（kǒu），導致攪拌係統崩潰（kuì）。

(2)汙水處理如（rú）考慮除磷，則在厭氧前不（bú）宜采用空氣攪（jiǎo）拌。空氣攪拌過程中將帶入溶解氧，如將溶解氧帶入厭氧（yǎng）池會影響厭氧釋磷，從而影響除磷效果。

(3)如廢（fèi）水pH 較低，有形成酸霧可能時則要慎重（chóng）考慮是否采（cǎi）用空氣攪拌。

(4)如廢水中含有極易（yì）揮發且有毒有害類有機物時慎重考慮是否采用空氣攪拌。

2 空氣（qì）攪（jiǎo）拌的設計

2.1 空氣攪拌裝置

由於攪拌對溶解氧的要求較低，目前國（guó）內工程多采用穿孔管曝氣攪拌。為保證空氣攪拌均勻，穿孔管多布置成環路，曝氣管路材質可根據（jù）實（shí）際水質情況（kuàng）選擇，如果條件允許（xǔ）盡量采用塑料管材，原（yuán）因是（shì）鋼（gāng）製穿孔管孔口易氧化鏽蝕。管道內氧化物的脫落及泥沙沉積易造成穿孔管孔口堵塞（sāi）。市場上也有環保公司（sī）開發的下彎式環形穿（chuān）孔管，選用ABS 塑料管製作整個管路，不同管徑的穿孔管與幹管采用特製的管路（lù）變徑聯（lián）接件連接;日本開發的多孔式曝（pù）氣管，整個表麵都分布著微（wēi）細的小孔，能（néng）均勻產生直徑僅為微米大小的氣泡，因此（cǐ）增氧及攪拌效果有（yǒu）效。此（cǐ）外，攪拌散氣曝氣也是空（kōng）氣攪拌（bàn）中的一（yī）項新（xīn）技術。

2.2 空氣攪拌的設計

當采用壓縮空氣（qì）攪拌時，主要設計理論數據為：(1)空氣供給強度2～3 m3/(h·m)(以單位管長（zhǎng）計)或5～6 m3/(h·m2)(以（yǐ）單位池麵積計);(2)空氣主幹管流速為10～15 m/s;(3)孔眼流速為20～30 m/s;(4)孔眼直徑3、5、10 mm;(5)根據風量風速，通過截麵（miàn）積計算每米的開孔數量。

根據（jù）實際工程應用（yòng）經驗，一般在設計穿孔管曝氣攪拌時（shí），所需曝氣量約為0.01～0.015 m3/(min·m2)，開孔（kǒng）孔徑≥5 mm，因（yīn）孔徑過小容易堵塞。開孔形（xíng）式一般（bān）采用底部兩側45°開孔。在設計使用時能夠保證（zhèng）孔口流速≥15 m/s。此外，穿孔管長度盡量不要超過（guò）10 m;為保證曝氣攪拌效（xiào）果，穿孔管路未必要均勻布孔;穿孔管徑盡量大，管壁摩擦力盡量小（xiǎo）。

3 結語（yǔ）

在實際工程中，空氣攪拌的應用和設計不能僅僅依靠某（mǒu）方麵來（lái）確定，需綜合考慮各方麵的（de）影響因素，才（cái）能保（bǎo）證空（kōng）氣攪拌的均勻效（xiào）果，使用壽命長和較低的能耗。