社会经济发展的同时，环境质量问题也受到国家相关部门的高度重视。曝气设备作为一项科学有效的处理方式，受到较大的支持和应用。曝气设备是通过向池中输送氧气，保障池内好氧微生物具有充分的氧气补充的方法，可以在环境保护上提供有力的支持。与此同时，曝气设备也需要进行进一步的改进和提升，为我国的生态环境问题做出更大的贡献。
1　曝气设备的基本原理
氧传质原理。在含有两个或两种以上成分的体系中，如果相对浓度不同，他们会呈现一定的阶梯状，每一种成分都会向着低浓度的方向转移。物质由高浓度向低浓度转移的过程称为质量的传递。
微生物原理。在废水处理过程中，采用有氧生物进行处理的方法。曝气设备的功能是保持有效的气体和水进行相互的接触，并且利用水中微生物的分解作用，对污染物进行氧化分解。这个过程需要消耗氧气，曝气设备就是提供氧气，并且充分的与水进行结合。另外，在曝气处理区域内，产生足够与水结合的作用，并且促进水的不断循环，最后能维持液体有平稳的速度。在整个污水处理过程中，曝气设备工作效率的高低主要与氧气的利用情况和氧气的转移速度有关。从氧气利用方面来看，它的效果与污水处理系统的运行情况和设备使用状况有关。可以采用以下措施来增加它的效果：1）合理改进曝气设备，提高氧气的利用效率。2）研发出新型曝气设备，提高曝气设备的效果。3）采用纯氧曝气设备。这种设备可以增加氧气转移速度，提高氧气的浓度。
2　曝气设备的基本类型
2.1　鼓风曝气设备
鼓风曝气设备结构比较复杂，主要组成部分是曝气设施、鼓风机和管道等，此设备具有强大的功能。要想把空气顺利的传到污水当中，就需要利用鼓风机的功能。空气和污水接触后发生氧化。利用鼓风机形成不同体积的气泡，气泡经过一定时间的运动漂浮到水面然后破开，经过这一流程完成任务。鼓风机曝气设备要想确保送风程度，一方面要求工作人员依据实际需氧量和搅动来进行测试，另一方面还要保证鼓风机的送风压力。只有送风压力达到管道阻力的最低标准，才足以使气体顺利进入水体中。
2.2　表面曝气设备
表面曝气设备是比较常见的一种装置。该设备运用电机带动叶轮旋转，由管道经过导水板将污水进行喷射。在喷射过程中会产生水雾，水雾和空气相交然后遇冷变成水珠。水滴滴入液面时产生的气泡为增加水中氧气含量提供了有力的支持。表面曝气设备相对于其它设备来说，操作模式容易掌握，不用投入过多的资金，是运用较为简便的一种曝气设备。
2.3　水下曝气设备
水下曝气设备因水下供气的方法差异较大，可分为射流式曝气机和潜水式曝气机。射流式曝气机首先引导水流通过管道进入混气室当中，再经过混气室中的设备进入到气导管中，当水流和空气相遇之后，经过扩散管放射出去。水下曝气设备具有独特的优势，可以放在水体的中层部分或深层部分。潜水射流曝气设备主要由自吸式射流曝气机构建起来的，它主要包括潜水排污机器、消音机械以等零件。因为射流器的作用，当水流经过喷嘴座时，水流实际速度会变快。同时，喷嘴座周围的气压会变成负值，将空气吸入进气管当中，使空气与水流相融并形成液气混合流，最后快速的喷洒可以出产生很多气泡，从而完成曝气工作。
3　曝气设备在环境工程中的应用
3.1　鼓风曝气设备的应用
鼓风机曝气设备可以依据形成的气泡的大小来分析，气泡分为微小气泡、中型气泡、大型气泡。微小型气泡的分散设备是由多孔散气材质形成，该型气泡交接的面积较大，可以更好的利用氧气，但扩散阻力大，从而出现严重阻塞问题。为解决这一问题，需要在鼓风前将空气进行净化。中型气泡和大型气泡的分散设备在材质上进行了改造，使堵塞问题得以解决，但氧气利用率比小型气泡的要低很多。所以，在环境工程处理中，为了保证曝气处理效果，避免因为安装问题而出现效果不佳的情况，需要在鼓风机安装和应用时，把整个环境工程水处理的基本需要作为重点，有效合理的把鼓风机和管道进行搭配。与此同时，还应把握好实际尺寸和准确参数，最大可能的保障数据明确合理，降低矛盾，有效处理相关问题。
3.2　表面曝气设备的应用
表面曝气设备依据主转轴可分为立体和水平轴式。在水平轴式曝气设备中，可按曝气器的不同分为转盘、转筒和转刷曝气器三种。在转盘曝气器中，由于该转盘需要具备耐侵蚀、较轻的特质，所以一般会选用玻璃钢来进行压制。在较深的区域，转筒曝气器发挥作用，相对转盘转刷能起到较理想的效果，应用更多。表面曝气器结构较其它曝气设备简便，工作效率也更高，该设备和鼓风曝气设备相比，最大的优点就是不需要复杂的管道和鼓风机的协助，操作起来简便，安装和维护方面也比较方便。所以，在处理污水和废水方面，此设备效果突出，应用广泛。
3.3　水下曝气设备的应用
水下曝气设备在水处理上效率高，反应时间短，经济效益显著。该设备可置于水体的深层，不会造成噪声污染，在治理小面积，大深度的问题上效果理想。另外，这种设备供氧速度快，可防止气池中的污染沉淀。在使用水下曝气设备时，应该加大技术方面的管理，技术的提升也保障了数据的准确性，另外对相关资料也要进行整理和控制。同时，在污染物排出时，可以设置一些排污处理设备，有效的达到水处理的治理效果。此项设备常常用于工厂和建筑的废水处理上。对不同的状况，选择适合的设备，能更准确的解决实际问题。
4　水处理相关系数的确定方法
4.1　采用Matlab 作为曝气处理系数的确定方法
污水的处理过程，主要使用曝气设备向水中充入足量氧气，对水进行处理之前，要对废水进行模拟实验，以便收集相关的数据。当前，可以利用Matlab 系统进行曝气系数的相关确定。这个系统是利用模拟不同条件下的曝气设备处理的效果来测定出相关的系数，并选出最优的处理方法。利用这个方法可以更准确的确定设备处理的系数，也不会消耗很多的资源，大大的降低了使用的成本。利用这个系统，大大的提高了曝气处理系数的精确程度；利用这种方法也更节约了时间。但是在实验过程中也会存在误差，还需要对数据进一步的处理和完善，提供更科学的数据支持。
4.2　采用Excel 作为曝气处理系数的确定方法
确定相关系数第二种方法就是Excel 法。利用这个方法进行处理，会产生很直接的效果。这个方法要做出相关数据的图形，所以能够很直接的得出相关系数。当前，我国大部分环境工程处理中都应用这个方法，大多数工作人员都掌握了这种方法来计算出相关系数。
在环境工程的水处理过程中，应加强对这种方法的学习和应用，利用这种方法来计算出相关系数是比较基础的一种方法。这种方法是在Matlab 方法基础上的一个优化升级，要想更准确的确定环境工程水处理应用的相关系数，就要将这种方法及时地进行巩固，更准确的确定相关系数，也能更好的进行污水处理。
5　结语
随着当今社会的发展，国家大力宣传环境保护，因此环境问题也得到越来越多的关注。在环境工程水处理问题上，曝气设备发挥着了自身强大的优势，在水处理上提供了有力的支持。本文对曝气设备进行了系统的分类，对曝气设备在水处理的运用等问题做出详细分析。应该加大对水处理技术方面的研究，吸收国外技术经验的同时，对我国现有技术进行改进，争取尽早的研发出更加适合我国环境状况的技术。