曝氣池利用活性汙泥法（fǎ）進（jìn）行汙水處理，池內提供一（yī）定汙水停留（liú）時間，滿（mǎn）足好氧微生物（wù）所需要的氧量（liàng）以及汙水（shuǐ）與（yǔ）活性汙泥充分接（jiē）觸的混合條（tiáo）件。 曝氣池主要由池體、曝氣係統和（hé）進出水口三個部分組成。池體一般用鋼筋混凝土築成，平麵形狀有長（zhǎng）方形、方形和圓形等。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在於將空氣中的氧溶（róng）解於水中，或者將水（shuǐ）中不需（xū）要的氣體和揮發性物質放（fàng）逐到空氣中。換言之，它是促進氣體與液體之間物質交換的一種手（shǒu）段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣（qì）傳遞到水中，氧由氣相向液相進行傳質轉移，這種（zhǒng）傳質擴散的理論，應用較多的（de）是劉易斯和惠特曼提出的雙膜（mó）理論。
雙膜理論認為，在“氣-水”界麵上存（cún）在著氣膜和液膜（mó），氣膜外和液膜外有空氣和液（yè）體流動，屬紊流狀態;氣膜和液（yè）膜間屬層流狀態，不存在對流，在一定條件下會（huì）出現氣壓梯度和（hé）濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低於水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續向內擴散透過液膜（mó）進入（rù）水體，因而液膜和氣膜將成為（wéi）氧傳遞的障礙，這就是雙膜理論。顯（xiǎn）然，克服液膜障礙最有效的方（fāng）法是快速變換“氣-液”界麵。曝氣攪拌正（zhèng）是如此，具體的做法就是：減（jiǎn）少氣泡的大小，增加氣泡的數量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器（qì）的安裝深度，延（yán）長氣泡與液體的接（jiē）觸時間。曝氣設備正是基於這種做法而在汙水處理中被廣泛采用的。
曝氣方法
曝（pù）氣方法可分（fèn）為兩種，主要有鼓風曝氣和機械曝氣。
鼓風曝（pù）氣
又稱壓縮空氣曝氣,主要由曝氣風機及（jí）專用曝（pù）氣器（qì）組（zǔ）成。采用這種方法
鼓風曝氣的曝氣池，多為長方形混凝土池，池內用隔牆分為幾個單獨進水的隔間，每（měi）一隔間又分成幾條廊道。汙水入（rù）池後順次在廊道內流動，至另一端排出。空氣是用空（kōng）氣壓縮機通過管道輸送到設在池底（dǐ）的空氣擴（kuò）散裝（zhuāng）置，成為氣泡彌散逸出，在氣液界麵把氧氣（qì）溶（róng）入水中。擴散裝置有多孔管、固定螺（luó）旋曝氣器、水射器和微孔擴散板等四種不同型式。
鼓風曝氣是影響（xiǎng）汙水處理廠出水水質和降低能（néng）耗的重要（yào）部分。由於汙水處（chù）理過程的非線性、滯後性和時變性等特點,很難確定溶解氧(DO)的需求量,常規的恒定曝氣控（kòng）製存在著溶解氧濃度波動大、曝氣耗費（fèi）大（dà）、曝氣（qì）不精確等問題。 [1]
機械曝氣
一般是利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動，劇烈攪動池內廢水，使空氣（qì）
機械（xiè）曝氣--轉刷曝氣
中的氧溶（róng）入水中。葉（yè）輪裝在池內廢水表麵進行曝氣的，稱為表麵曝氣。這種裝置通過葉輪的提水作用,促使池內廢（fèi）水不斷循環流動,不斷更新氣液接（jiē）觸麵（miàn）以增大吸氧（yǎng）量。葉輪旋轉（zhuǎn）時在（zài）周緣形（xíng）成水躍，可有效地裹入空氣;葉片後側產生負壓，可吸入空氣，所以充氣效果較好。葉輪浸水深度和轉速可以調節，以保證最（zuì）佳效果。典型的機械曝氣池有圓形表（biǎo）麵加速曝氣池、標準（zhǔn）型加速曝氣池、IO型加速（sù）曝（pù）氣池和（hé）方形（xíng）加速曝氣池等。鼓風曝氣（qì）和機械曝氣兩種方法有時也可聯用，以提高充氧能力，這（zhè）適用於有機物濃度較（jiào）高的汙水。
潛（qián）水（shuǐ）自引氣曝氣機（jī）是一種應用於汙水處理係統中節（jiē）能、環保的新（xīn）型機械曝（pù）氣設（shè）備。目前國產的潛（qián）水自引氣曝氣機的（de）曝氣（qì）深度較（jiào）淺、效率低、耗電率和製造成本高。開發一種高效、低（dī）能、下潛深度、動力效率（lǜ）高的潛水自引氣曝氣（qì）機將具（jù）有重要的理論（lùn）意義和廣（guǎng）闊的市場前（qián）景。
曝氣工藝
汙水進入水廠，經過格柵池至集（jí）水間，由水泵提升到平流沉砂池， 經初沉（chén）池沉澱後，大約可去除SS 45%,BOD 25%.汙水（shuǐ）進入曝氣池中曝氣（qì），可從一點進水，采用傳統（tǒng）活性汙泥法，也可采用（yòng）多點（diǎn）進水的（de）階段曝氣（qì）法。在二次（cì）沉澱池中（zhōng），活性汙泥沉澱後，回流（liú）至汙泥泵房。二沉池出水經加氯處理後（hòu），排入水體。
曝氣池一般（bān）和沉澱池組成（chéng）聯合工藝流程（chéng）。設置在曝（pù）氣池前麵的稱初次沉澱池，設置在曝氣池後麵（miàn）的稱為二次沉（chén）澱池,分別用於廢水的預處理和後處理。曝氣池也有和二次沉澱池合建的。這種（zhǒng）設施由曝氣區、導流區、沉澱區、回流區四部分組成。導流區的作用是使（shǐ）汙泥凝聚和使氣水分離，為沉澱創造條件。在曝氣區內廢水（shuǐ）與回流汙泥充分混合,然後經導流區流入沉（chén）澱區,澄（chéng）清後的水經溢流堰排出。沉澱汙泥沿曝氣區底（dǐ）部回流入曝氣池。這（zhè）種（zhǒng）設施結構緊湊（còu），流程短（duǎn），可以節省汙泥回流（liú）設備。
又創造出一（yī）些新型曝氣方法，如深井曝氣、純氧或富氧曝氣和（hé）配合其他生物處理方法的曝氣等。深（shēn）井曝氣一般用直徑1～6米、深達50～150米的曝氣（qì）池,利用水壓（yā）來（lái）提高水中氧的移轉（zhuǎn）速（sù）率,以高效去除汙水中BOD(生化需氧量)。這種曝氣池已在英國、德意誌聯邦（bāng）共和國、法國、加拿大、美國、日本先後投入運行或實驗運行。純氧曝氣是按鼓風曝氣方法向水（shuǐ）中鼓入純氧或富氧空氣，池（chí）型一般如鼓風（fēng）曝氣（qì）池,上加密封蓋,以充分提（tí）高充氧效率。另（lìng）外還在研究和發展一些特殊型式的曝氣池，如生物接（jiē）觸氧化和生物（wù）膜載體流化床曝氣池（chí）等(見生物膜法)。曝氣池在朝著高效率、小體積、節（jiē）省能源的方（fāng）向發展。
曝氣生物濾（lǜ）池，簡稱BAF，是（shì）80年代末在歐（ōu）美發展（zhǎn）起來的（de）一種新型生物膜法汙水（shuǐ）處理（lǐ）工藝，於90年代初得到較大發展，最大規（guī）模達幾十萬噸每天，並發展為可以脫氮除磷。
工藝（yì）特點
①一次（cì）性投資比傳統方法低1/4;
②占用麵積為常規工藝的1/10～1/5，運行費低1/5;
③進水（shuǐ）要求（qiú）懸浮（fú）物50～60mg/L，最好與一級強化處理相結合，如采用水解酸化池;
④填料多為頁岩陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m;
⑤水往下、氣往上的逆向流可不設二沉池。
曝（pù）氣生物濾（lǜ）池與普（pǔ）通活性汙泥法（fǎ）相比，具有有機負荷高、占地麵積小（xiǎo）(是普通活性汙（wū）泥法的1/3)、投資少(節約30%)、不會產生汙泥膨脹、氧傳輸效率（lǜ）高、出水水質（zhì）好等優點，但它對進水SS要（yào）求（qiú）較嚴（yán）(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因此對進水需要進（jìn）行預處理（lǐ）。同時，它（tā）的反衝洗水量、水頭損（sǔn）失都較大。
曝氣生物濾池作為集生物氧化和截留懸浮固體於一體，節（jiē）省了後續沉澱池(二沉池)，具有容積負荷、水力負荷大，水力停留時間（jiān）短，所需基建投資少，出水水質好：運行能耗低，運行費（fèi）用少的特點。
工藝原理
BiosesTYR工藝
BiosesTYR是法國OTV公司的注冊水處理工藝技術，由於采用新型輕質懸浮填料--BiosesTYRENE(主要成分是（shì）聚苯乙烯（xī），且比重（chóng）小（xiǎo）於1g/cm3)而得名。下麵以去（qù）除BOD、SS並具有硝（xiāo）化脫氮功能（néng）的反應器為例說明其工藝結構（gòu）與（yǔ）基本原理。
BiosesTYR工藝是一種上流生物濾池，是一種運行（háng）可靠、自動化程度高、出水水質好（hǎo）、抗（kàng）衝擊能力強和節約能耗（hào）的新一代汙水處理革新工藝，工藝成熟高效（xiào）。
汙水通過濾料層，水（shuǐ）體含有的（de）汙（wū）染物被濾料層截留，並被濾（lǜ）料（liào）上附著的生物降解轉化，同時，溶解狀態的有機物和特（tè）定物質也被去除，所產生的汙泥保留在過濾（lǜ）層中（zhōng），而隻讓淨化的水通過，這（zhè）樣（yàng）可（kě）在一個密閉反應器中達到（dào）完全的（de）生（shēng）物處理而不需在下遊設置二沉池進行汙泥沉降。
濾池底部設有進水和排泥管，中上部是填料層（céng），厚度一（yī）般為2.5～3.5m，為防止濾料流失，濾床上方設置裝有濾頭（tóu）的混凝土擋板，濾頭可從板麵拆下（xià），不（bú）用排空濾床，方便（biàn）維修（xiū）。擋板上部空間用（yòng）作反衝洗水的儲水區，其高度根據反衝洗水頭而定。
該區內設有回流泵用於將濾池出水泵至配水廊道，繼而回流到濾池底部實現反硝化，在不需要反硝化的工藝中沒（méi）有該回流係統。填料（liào）層底（dǐ）部（bù）與濾池底部的空間留作反衝洗再生時填料膨脹之用。
濾池供氣係統分兩套管路，置於填料（liào）層（céng）內的工藝空氣管用於工藝曝氣(主要由曝（pù）氣風機提供（gòng）增氧曝氣)，並將填料層分為上下兩個區（qū）：上部（bù）為好氧區，下部為缺氧區。根據不同（tóng）的原水（shuǐ）水質、處理目（mù）的和要求，填料層的高度不同，好氧區、厭氧區所（suǒ）占比例也相應變化;濾池底部的空（kōng）氣管路是反衝洗空氣管。
該工藝具有如下（xià）特點：
上流濾池，底部渠（qú）道進配水，頂（dǐng）部出水;
濾料比重小於1;
穿孔管曝氣，節省設備投資和維護費（fèi）;
濾頭在濾池的頂部，與處（chù）理後水接觸，易於維護;
重力反衝洗，無須（xū）反衝洗水泵;
工藝空氣和反衝洗用氣共用鼓風機;
曝氣管可布置在濾層中部或底（dǐ）部，在同一池中可完成硝化、反硝化功能;
Biofor工藝
Biofor(生（shēng）物過濾氧化反應池)是得利滿水務繼（jì）滴濾池、Biodrof幹式（shì）過濾係統之後的專為汙水處理廠設計的第三代生物膜反應池。
與其它類型的生物過濾工藝相比，Biofor主（zhǔ）要具（jù）有下列特性（xìng）：
①向（xiàng）上流生物過濾
進水自（zì）濾池底（dǐ）部（bù）流向頂部，上流過濾在濾池（chí）的整（zhěng）個高度上持續提供正壓條件，與下向流過濾相比提（tí）供了許多優勢。
②使用特製的（de）過（guò）濾及生物膜支持煤介：Biolite生物濾（lǜ）料
確保獲得較高的生物膜濃度和（hé）較大的截留能力，並加長（zhǎng）了運行周期。
③高性能曝氣
Biofor采用了特（tè）製的曝氣頭（tóu）：它不僅能高效的供氧，而且節約能源、使用安全、易於操作和維護。
④流體完全均勻的（de）分布
空（kōng）氣和（hé）水流為同向流。Biofor生物濾池的濾板配有25UB33e濾頭，該濾（lǜ）頭的防阻塞設計通過均（jun1）勻的配水使過濾效果優（yōu）化。
BiosesMEDI工藝
上海市政院鄒偉國等開發了一種名為BiosesMEDI的曝氣生物濾池，它（tā）采用脈衝反衝洗、氣水同向流的（de）形式，可用於（yú）微汙染源水預處理或汙水深度處理（lǐ）。
BiosesMEDI生物濾（lǜ）池是上海市政工程設計（jì）研究（jiū）院針對微汙染原（yuán）水開發的一種新型生物濾池，該濾池（chí）以輕質顆粒濾料為過濾介質，濾料比（bǐ）重較小，一般約在0.1左（zuǒ）右，粒徑的大小為4～5mm左右，比重及粒徑的大小可根據（jù）實際需要選（xuǎn）擇確定，這種濾（lǜ）料具有來源廣泛、濾（lǜ）料比表麵積大、表麵適宜微生物（wù）生長、價（jià）格便宜（yí）(300～500元/立方米)、化學穩定性（xìng）好等一係列優點。
BiosesMEDI生物濾池原理：
濾池上（shàng）部采用鋼筋混凝土板(板上采用（yòng）倒濾頭（tóu）出氣和水)抵製濾料的浮力及運（yùn）行的阻力。在濾層下部，用混凝土板（bǎn）或鋼板分隔在濾層下部形成（chéng）氣囊，在反衝洗時下部形（xíng）成空氣室（shì）。
原水從進水閥進（jìn）入氣室，通過中空管（guǎn）進入濾層，在濾料阻力的作（zuò）用下使濾池進水均勻，空氣布氣管安裝在濾（lǜ）層下部（bù），空氣通過穿孔布氣管進行布氣，經過濾層去除水中的有機物、氨氮後，出水經倒濾頭（tóu）進入（rù）上部清（qīng）水區域排出。
濾池（chí）反衝洗采用脈（mò）衝衝洗的方法，首（shǒu）先關閉進水閥及曝氣管，打開濾池下部的反衝洗氣管，在濾層下部形成一段氣（qì）墊層，當（dāng）氣墊層達到一定高度後，此時（shí）瞬（shùn）時把（bǎ）氣墊層中的空氣通過（guò）閥門或虹吸的方法迅速排空，此時濾層中從上到下衝洗的水流量瞬（shùn）時忽然加大，導致濾（lǜ）料層忽然向下膨脹，脈（mò）衝幾次後，可（kě）以把（bǎ）附著在濾料上的懸浮物（wù）質脫落，再（zài）打開排泥閥，利用生物濾池的出水進（jìn）行水漂洗，可有效地達到清潔濾（lǜ）料的目的。
具有以下優點：
①、較小的濾層阻力;采用（yòng）氣（qì）水同向流，避免了氣水逆向流時水流速度和氣（qì）流速（sù）度的相對（duì）抵消而造成能量的浪費，另外，濾料粒徑較均（jun1）勻，大大增加濾層的孔隙率（lǜ），減（jiǎn）少濾池運（yùn）行時的（de）水頭損失。
②、價格低、性能優的濾料;濾料具有來（lái）源廣泛、濾（lǜ）料（liào）比表麵積（jī）大、表麵適宜（yí）微生（shēng）物生長、價格便宜(一（yī）般價格低（dī）於500元/立方米（mǐ）)、化學穩定性好;濾料比表麵積大，有利於氧氣的傳質（zhì），大大提（tí）高了充氧效率，布氣可采用穿孔管（guǎn）布氣即可，節省工程投資。
③、獨特的脈衝反衝洗形式;傳統的水反衝、氣水反衝均難以奏效，該濾池采用獨特的脈衝反衝洗方式，不（bú）需要專門的反衝（chōng）洗水泵及鼓風機，是一種高效、低能耗的反衝洗形式。
應用（yòng）範圍
曝氣生（shēng）物濾池的應用範圍較為廣泛，其在水深度處理、微汙染源水處理、難降解有機物處理、低溫汙水（shuǐ）的硝化（huà）、低溫微汙染水處理中都有很（hěn）好的、甚至不可替代的功能。
