曝氣是污水好氧生化處理系統(tǒng)的一個重要工藝環(huán)節(jié)，它的作用是通過曝氣管向反應(yīng)器內(nèi)充氧，保證微生物生化作用所需之溶解氧，并保持反應(yīng)器內(nèi)微生物、底物、溶解氧，即泥、水、氣三者的充分混合，為微生物降解有機(jī)物提供有利的生化反應(yīng)條件。同時，曝氣也是污水好氧生化處理系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用最高的工藝環(huán)節(jié)，曝氣充氧電耗一般占總動力消耗的60%～70%，因此優(yōu)選能耗少、造價低的曝氣裝置具有重要意義。
一、曝氣設(shè)備的選型
曝氣設(shè)備的選型不僅要考慮供氧的需要，還要適應(yīng)水量的大小，否則會導(dǎo)致循環(huán)流量與進(jìn)水流量的比值過大。曝氣設(shè)備的布置應(yīng)考慮生化池內(nèi)生化反應(yīng)的特點，經(jīng)計算確定，不宜直接按等距離布置。此外，曝氣設(shè)備與進(jìn)水點的相對位置要視具體情況。
曝氣設(shè)備所應(yīng)具有的功效：產(chǎn)生并維持有效的氣水接觸，并且在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度；在曝氣區(qū)內(nèi)產(chǎn)生足夠的混合作用和水的循環(huán)流動；維持液體的足夠速度，以使水中的生物固體處于懸浮狀態(tài)。
各種曝氣設(shè)備的特點是各不相同的，因此曝氣設(shè)備的用途和使用的范圍也就有各種不同，因此，在工藝設(shè)計中，要根據(jù)實際的需要和企業(yè)所能夠承擔(dān)的成本來選擇曝氣設(shè)備。
曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：
①動力效率（EP）：即每消耗1kw?h電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，單位是kgO2/(kW?h)；
②氧的利用效率（EA）：通過鼓風(fēng)曝氣轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，占總供氧量的百分比(%)；
③氧的轉(zhuǎn)移效率（EL）：也稱充氧能力，通過機(jī)械曝氣裝置，在單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，單位是kg/h。
鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的性能按照①、②兩項指標(biāo)評定，機(jī)械曝氣裝置則按照①、③兩項指標(biāo)評定。在工藝設(shè)計和設(shè)備選擇中我們需要考慮性能、特點以外，還需要考慮有關(guān)葉輪直徑和曝氣池直徑的比例。
按照曝氣的方式不同，曝氣池的分類也各不相同，一般情況下，我們可以分為推流式曝氣池和完全混合型曝氣池兩種，各種不同的曝氣方式設(shè)計的參數(shù)也是不相同的，這主要是根據(jù)實際條件來進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。曝氣設(shè)備的選擇則是經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行成本控制的關(guān)鍵。
二、曝氣設(shè)備的性能對比
曝氣設(shè)備是活性污泥法污水處理工藝系統(tǒng)中的重要組成部分，通過曝氣設(shè)備向曝氣池供氧，同時曝氣設(shè)備還有混合攪拌的功能，以增強(qiáng)污染物在水處理系統(tǒng)中的傳質(zhì)條件，提高處理效果。曝氣設(shè)備有鼓風(fēng)機(jī)及曝氣器組成：
1、鼓風(fēng)機(jī)
（1）鼓風(fēng)曝氣
鼓風(fēng)曝氣就是利用風(fēng)機(jī)或空壓機(jī)向曝氣池充入一定壓力的空氣，一方面供應(yīng)生化反應(yīng)所需要的氧量，同時保持混合液懸浮固體均勻混合。擴(kuò)散器是鼓風(fēng)曝氣的關(guān)鍵部件，其作用是將空氣分散成空氣泡，增大氣液接觸界面，將空氣中的氧溶解于水中。曝氣效率取決于氣泡大小、水的需氧量、氣液接觸時間和氣泡的壓力等因素。
（2）機(jī)械曝氣
機(jī)械曝氣也稱為表面曝氣，機(jī)械曝氣器大多以裝在曝氣池水面的葉輪快速轉(zhuǎn)動，進(jìn)行表層充氧。按轉(zhuǎn)軸方向不同，可分為立式和臥式兩類。常用的立式表面曝氣機(jī)有平板葉輪、倒傘型葉輪和泵型葉輪等，臥式表面曝氣機(jī)有轉(zhuǎn)刷曝氣機(jī)和轉(zhuǎn)盤曝氣機(jī)等。曝氣葉輪的充氧能力和提升能力同葉輪浸沒深度、葉輪的轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)，在適宜的浸深和轉(zhuǎn)速下，葉輪的充氧能力最大，并可保證池內(nèi)污泥濃度和溶解氧濃度均勻。
2、曝氣頭
目前應(yīng)用較多的曝氣設(shè)備類型有：微孔（盤式和管式）、射流、旋流（單噴嘴和雙噴嘴）、散流、表曝。
微孔曝氣器的氧利用率最高，新品在6米清水中可以達(dá)到30%以上。但易堵塞破損，壽命較短。微孔曝氣器在使用一定年限后會因為結(jié)垢堵塞造成風(fēng)壓和能耗上升，破損后氧利用率會驟降，需要及時進(jìn)行更換。
射流曝氣器是較早應(yīng)用于工業(yè)廢水的一種曝氣工藝，具備服務(wù)面積大，不易堵塞等優(yōu)勢。射流在6米清水中的氧利用率大約15%-21%。射流曝氣需要配備循環(huán)水泵，能耗較大。在含鈣廢水中，噴嘴容易結(jié)垢堵塞。
旋流曝氣器是最近幾年興起的一種新型曝氣工藝，氧利用率6米清水中測試大約18%-23%。因為可以不停產(chǎn)安裝，壽命達(dá)十年以上，不易堵塞，風(fēng)壓穩(wěn)定不變，能耗適中，近年在工業(yè)廢水領(lǐng)域已開始大面積應(yīng)用。
散流曝氣，倒傘形狀，氧利用率大約8%-12%。原理是氣流撞向鋸齒進(jìn)行切割，因為氣流沖擊力弱，切割力度弱，氣泡較大，氧利用率較低，目前使用的越來越少。
表曝，適用于水淺的氧化溝池型，水深時充氧效果不佳，隨著土地緊張，水深增加，新建項目使用表曝的越來越少。
