水污染是一种遍及全世界的环境问题,近些年来污水处理越来越受到重视,污水处理设备不断更新换代,增氧曝气机依靠高效的处理效率已成为污水处理中必不可少的装备,其主要作用是向水下充入富氧气体提高水中的氧含量,促进水下微生物的生长繁殖与有氧分解作用达到净水目的。本文将围绕着螺旋杆推流以及水下气体扩散这条主线,对水下增氧曝气装置进行结构设计与优化。具体研究内容主要包括如下几个方面:1、介绍我国污水处理发展状况,说明本文研究意义。对本文研究对象增氧曝气机进行结构及运行原理分析,分析国内外对增氧曝气机的研究现状及未来发展方向,确定论文主要研究内容。2、针对增氧曝气装置的水下螺旋杆机构进行结构参数分析优化,基于fluent流场仿真试验对不同螺距、圈数、叶片形状以及叶片倾角的螺旋杆进行对比实验,得到不同参数螺旋杆的推流流场速度以及螺旋杆的性能参数,通过对比分析确定最佳推流效果时螺旋杆的结构参数。3、针对增氧曝气螺旋杆导流管装置进行结构参数分析与优化。采用对比试验的方式对导流管进水口收缩角、加速段长度以及出水口扩张角度进行分析,得到最佳推流效果时的导流管参数。4、对曝气机构充入水下的气体分布进行分析,主要分析螺旋杆转速、供气量以及切气机构对水下气体状态及分布的影响,利用PBM模型对不同试验条件时的流场进行气泡跟踪检测,然后通过对流场内气泡粒径及含气量进行对比分析得到不同条件下气体在水下的分布特点。