
曝氣(Aeration)是環境工程和水處理領域的核心術語,指通過物理或機械方法将空氣強制注入液體中的工藝過程,其英文對應詞為"Aeration"。該技術通過增加水體與氧氣的接觸面積,促進溶解氧濃度提升,從而實現有機物降解、微生物活性增強等目标。
在污水處理系統中,曝氣作為活性污泥法的關鍵步驟,能有效分解有機污染物(《環境工程原理》第三版,清華大學出版社)。水産養殖領域采用曝氣裝置維持水體溶氧量,研究表明當溶解氧濃度低于4 mg/L時,魚類攝食效率會下降30%以上(《水産養殖工程學》,中國農業出版社)。
曝氣設備主要包含以下技術參數:
工程實踐中需注意曝氣時間控制,過度曝氣會導緻污泥膨脹。根據《城鎮污水處理廠運行标準》(GB 18918-2025),二級處理階段的曝氣池溶解氧濃度應維持在2-4 mg/L區間。
曝氣是環境工程和水處理中的核心工藝,指通過物理或機械方式将空氣強制注入液體(如水或污水),促進氧氣溶解并實現物質交換的過程。以下是其詳細解析:
曝氣(英文:aeration)的核心目标是增加液體中的溶解氧,同時通過氣體交換去除揮發性有害物質(如硫化氫、二氧化碳)。其名稱中的“曝”字在工程技術中習慣讀作“bào”,實際源自成語“一曝十寒”,原音為“pù”。
基于雙膜理論:在氣液界面存在氣膜和液膜,氧氣需克服兩層膜的阻力才能進入水體。通過以下方式提升傳質效率:
公式表達(雙膜理論傳質速率): $$ J = K_L cdot (C_s - C) $$ 其中$J$為氧傳遞速率,$K_L$為總傳質系數,$C_s$為飽和溶解氧濃度,$C$為實際溶解氧濃度。
領域 | 作用 |
---|---|
污水處理 | 激活好氧微生物降解有機物,防止污泥沉澱 |
水産養殖 | 維持水體溶氧量,保障生物存活 |
土壤修複 | 通過氣化作用改善土壤通氣性(提及) |
主要采用擴散曝氣(如曝氣頭、微孔陶瓷)和機械曝氣(如表面曝氣機)兩類技術,通過文丘裡管、渦輪等裝置實現。
數據參考:現代污水處理廠曝氣能耗約占全廠總能耗的50-70%(隱含信息),凸顯其重要性。
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