廢水水量和水質(zhì)的波動(dòng)變化不利于生物處理設(shè)備或生化系統(tǒng)處理功能的正常發(fā)揮，因此一般在污水處理系統(tǒng)前設(shè)置均化調(diào)節(jié)池，以均和水質(zhì)、存盈補(bǔ)虧。目前，水質(zhì)和水量的均化方式有3 種，分別是水泵強(qiáng)制循環(huán)攪拌、空氣攪拌和機(jī)械攪拌。但受水質(zhì)、水量和實(shí)際池體結(jié)構(gòu)的一些限制，空氣攪拌逐漸成為廢水處理工程中常用且有效的均化方式。

　　空氣攪拌一般是在池底設(shè)置穿孔管，穿孔管與鼓風(fēng)機(jī)空氣管路相連，利用壓縮空氣進(jìn)行曝氣攪拌。其主要工作原理是利用空氣與池內(nèi)水體接觸，攪動(dòng)水體以防止水體中的懸浮物下沉，加速空氣中的氧向水體轉(zhuǎn)移，完成充氧目的。此外，也加強(qiáng)了有機(jī)物、微生物與溶解氧的接觸，對(duì)污水中有機(jī)物進(jìn)行氧化分解。因此，考察空氣攪拌在廢水處理工程中的均化效果和應(yīng)用條件就顯得很重要。

　　筆者經(jīng)過(guò)多年的工程實(shí)踐，針對(duì)空氣攪拌在廢水處理工程中的設(shè)計(jì)和應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 空氣攪拌的應(yīng)用范圍

　　空氣攪拌在廢水處理工程中的應(yīng)用范圍取決于廢水水質(zhì)、工藝要求和廢水處理池體的結(jié)構(gòu)需求等。

　　1.1 腐蝕性廢水

　　機(jī)械攪拌的結(jié)構(gòu)和安裝形式?jīng)Q定需將攪拌設(shè)備常年浸于液體中，易受腐蝕，運(yùn)行費(fèi)用很高，為后期維護(hù)帶來(lái)困難。因此對(duì)于腐蝕性廢水，采用空氣攪拌是較好的選擇，采用防腐蝕材質(zhì)管路，根據(jù)池體面積和氣量確定開孔率。

　　1.2 全地下結(jié)構(gòu)池體

　　有些廢水處理工程因占地要求，將均化調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)成地埋結(jié)構(gòu)，此種情況下水質(zhì)和水量的均化可采用空氣攪拌，這樣可以避免因采用機(jī)械攪拌而帶來(lái)的安裝和后期維修等問題。

　　1.3 廠區(qū)內(nèi)設(shè)有空壓站

　　如果廠區(qū)內(nèi)設(shè)置空壓站，建議采用空氣攪拌，這樣可以節(jié)約配備鼓風(fēng)機(jī)和機(jī)械攪拌裝置的費(fèi)用，降低能耗，節(jié)約工程項(xiàng)目的投資成本。

　　1.4 高濃度且可生化性較好的廢水

　　對(duì)于高濃度且具有一定可生化性的廢水的處理可采用空氣攪拌調(diào)節(jié)，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)空氣攪拌除均化水質(zhì)水量外，還可通過(guò)充氧曝氣加強(qiáng)有機(jī)物與溶解氧的接觸，在調(diào)節(jié)池中形成一定量的微生物菌群，初步對(duì)污水中有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，降低廢水中的污染物濃度。(2)可以控制溶解氧，兼為回流生物提供溶解氧作用。(3)對(duì)含有還原性物質(zhì)的廢水進(jìn)行預(yù)氧化，降低后續(xù)處理工藝處理廢水的難度。

　　1.5 不宜采用空氣攪拌的廢水處理工程

　　雖然空氣攪拌可廣泛應(yīng)用于廢水處理工程的調(diào)節(jié)池中，但對(duì)于某些廢水處理工程仍需盡量避免采用空氣攪拌：

　　(1)含無(wú)機(jī)細(xì)小懸浮物的廢水。如中藥制藥廢水，此類廢水中含有絨毛狀細(xì)小懸浮物，長(zhǎng)時(shí)間使用穿孔管曝氣攪拌容易堵塞孔口，導(dǎo)致攪拌系統(tǒng)崩潰。

　　(2)污水處理如考慮除磷，則在厭氧前不宜采用空氣攪拌?？諝鈹嚢柽^(guò)程中將帶入溶解氧，如將溶解氧帶入?yún)捬醭貢?huì)影響厭氧釋磷，從而影響除磷效果。

　　(3)如廢水pH 較低，有形成酸霧可能時(shí)則要慎重考慮是否采用空氣攪拌。

　　(4)如廢水中含有易揮發(fā)且有毒有害類有機(jī)物時(shí)慎重考慮是否采用空氣攪拌。

2 空氣攪拌的設(shè)計(jì)

　　2.1 空氣攪拌裝置

　　由于攪拌對(duì)溶解氧的要求較低，目前國(guó)內(nèi)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(huán)路，曝氣管路材質(zhì)可根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況選擇，如果條件允許盡量采用塑料管材，原因是鋼制穿孔管孔口易氧化銹蝕。管道內(nèi)氧化物的脫落及泥沙沉積易造成穿孔管孔口堵塞。市場(chǎng)上也有環(huán)保公司開發(fā)的下彎式環(huán)形穿孔管，選用ABS 塑料管制作整個(gè)管路，不同管徑的穿孔管與干管采用特制的管路變徑聯(lián)接件連接;日本開發(fā)的多孔式曝氣管，整個(gè)表面都分布著微細(xì)的小孔，能均勻產(chǎn)生直徑僅為微米大小的氣泡，因此增氧及攪拌效果極佳。此外，攪拌散氣曝氣也是空氣攪拌中的一項(xiàng)新技術(shù)。

　　2.2 空氣攪拌的設(shè)計(jì)

　　當(dāng)采用壓縮空氣攪拌時(shí)，主要設(shè)計(jì)理論數(shù)據(jù)為：(1)空氣供給強(qiáng)度2～3 m3/(h·m)(以單位管長(zhǎng)計(jì))或5～6 m3/(h·m2)(以單位池面積計(jì));(2)空氣主干管流速為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(jù)風(fēng)量風(fēng)速，通過(guò)截面積計(jì)算每米的開孔數(shù)量。

　　根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，一般在設(shè)計(jì)穿孔管曝氣攪拌時(shí)，所需曝氣量約為0.01～0.015 m3/(min·m2)，開孔孔徑≥5 mm，因孔徑過(guò)小容易堵塞。開孔形式一般采用底部?jī)蓚?cè)45°開孔。在設(shè)計(jì)使用時(shí)能夠保證孔口流速≥15 m/s。此外，穿孔管長(zhǎng)度盡量不要超過(guò)10 m;為保證曝氣攪拌效果，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。

3 結(jié)語(yǔ)

　　在實(shí)際工程中，空氣攪拌的應(yīng)用和設(shè)計(jì)不能僅僅依靠某方面來(lái)確定，需綜合考慮各方面的影響因素，才能保證空氣攪拌的均勻效果，使用壽命長(zhǎng)和較低的能耗。