曝氣池利用活性汙泥法進行汙水處理，池內（nèi）提供一（yī）定汙水停（tíng）留（liú）時間，滿足好（hǎo）氧微生物所需要的氧量以及汙水與（yǔ）活性汙泥充分（fèn）接觸的混合條件。 曝氣池主要由池體、曝氣係統和進出水口三個部（bù）分組成（chéng）。池體一般用鋼筋混凝（níng）土築（zhù）成，平（píng）麵形狀有長方形、方形和圓形等。
曝氣原理
曝氣是使空氣與水強烈接觸的一（yī）種手段，其目的在於將空（kōng）氣中的（de）氧溶（róng）解於水中，或者將水中（zhōng）不需要的氣體和揮發性物質放逐到空氣中（zhōng）。換言之，它（tā）是促進氣體與（yǔ）液體之間物質交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如（rú）混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞（dì）到水中，氧由氣（qì）相向液相進行傳質轉移，這種傳質擴（kuò）散的理論（lùn），應用較多的是劉易斯和（hé）惠特曼提出的雙膜理論。
雙膜理論認為，在“氣-水”界麵上存在著（zhe）氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣（qì）和液體流動，屬紊流狀態;氣膜和液膜間屬層流狀態，不（bú）存在對（duì）流，在一定條件下會出（chū）現氣壓梯度和濃度梯度。如（rú）果液膜中氧的濃（nóng）度低於水中氧的飽和濃度，空氣（qì）中的氧繼續向內擴散（sàn）透過液膜進（jìn）入水體（tǐ），因而液膜和氣（qì）膜將成為氧傳遞的障礙，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜（mó）障礙最有效的方法是快速變換“氣-液”界麵。曝氣攪（jiǎo）拌正是如此，具體的做（zuò）法就（jiù）是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數量，提高液體的紊流程度，加大（dà）曝（pù）氣器的安裝深度，延長氣（qì）泡與液體的接觸時間。曝氣設（shè）備正是基於這種做法而在汙（wū）水處理中被廣泛采用（yòng）的。
曝氣方法
曝氣方法可分為（wéi）兩種，主要有鼓風曝氣和機械（xiè）曝氣。
鼓風曝氣
又稱壓縮空氣曝氣,主要由（yóu）曝氣風機及專用曝氣器組成。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（fèn）為幾個單獨進水（shuǐ）的隔間（jiān），每一隔間又分成幾條廊道。汙水入池後順次在廊（láng）道內流動，至另一端排出。空氣是用空氣壓縮（suō）機通過管道輸送到設在池底（dǐ）的空氣擴散裝置，成為氣泡（pào）彌散逸（yì）出，在氣液界麵把氧氣溶入水中。擴散裝置有多孔管、固定螺旋（xuán）曝氣器（qì）、水射器（qì）和微孔擴散板等四種不同型式。
鼓風曝氣是影響汙水處理廠出水水質和降低能耗的重要部分。由於汙水處理過程的非線性（xìng）、滯後性和時變性等（děng）特點,很難（nán）確定溶解氧（yǎng）(DO)的需求量,常規的（de）恒定曝氣控製存在（zài）著（zhe）溶解氧濃度波動大、曝氣耗費大、曝氣（qì）不精確等問題。 [1]
機械曝氣
一般（bān）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
機械曝氣--轉刷曝氣
中的氧溶入（rù）水中。葉輪裝在池內廢水表麵（miàn）進（jìn）行曝氣的，稱（chēng）為表麵曝氣（qì）。這（zhè）種裝置通過葉輪的提水作用,促使池內廢（fèi）水不（bú）斷循環流（liú）動,不斷更新氣液接觸麵以（yǐ）增大吸氧量。葉輪旋轉時（shí）在周緣形成水躍，可有效地裹入空（kōng）氣;葉片（piàn）後側產生（shēng）負（fù）壓，可吸入空氣，所以充氣效果較（jiào）好。葉輪浸水深度和（hé）轉速可以調（diào）節，以保證最佳（jiā）效果。典型的機械曝氣池有圓形表麵（miàn）加速曝（pù）氣池（chí）、標（biāo）準型加速曝氣池（chí）、IO型加速（sù）曝氣池和方形加（jiā）速曝氣池等（děng）。鼓風曝氣和機械曝（pù）氣兩種（zhǒng）方法（fǎ）有時也可聯用，以提高（gāo）充氧（yǎng）能力（lì），這適用於有機物濃度較高的汙水。
潛水自引氣曝氣機是一種應用於汙水處理係統中節能、環保的新型機械曝氣設備。目前國產的潛水自引氣曝氣機的曝氣深度較淺、效率低、耗電率和製造（zào）成本高。開發一種高效、低能、下潛深度、動力效率高的潛水自引氣曝氣機將具有（yǒu）重要的理論意義和廣闊的市場前景。
曝氣工藝
汙水進入水廠，經（jīng）過格柵池至集水間，由水泵提升（shēng）到平流沉砂池， 經（jīng）初沉池沉澱後，大約可去除SS 45%,BOD 25%.汙水進（jìn）入曝氣池中曝氣，可從一點進水（shuǐ），采用傳統活性（xìng）汙泥法，也可采用多點進水（shuǐ）的階段曝氣法。在二次沉澱池中，活性（xìng）汙泥沉澱（diàn）後，回流（liú）至汙泥泵（bèng）房。二沉池出水經加氯處理後，排入水（shuǐ）體。
曝氣池一般和（hé）沉澱池（chí）組成聯合工藝流程。設置（zhì）在曝氣池前麵的稱初次沉澱池，設置在（zài）曝氣（qì）池後麵的稱為二次沉（chén）澱池（chí）,分別用於廢水的（de）預處理和後處理（lǐ）。曝（pù）氣池也（yě）有（yǒu）和（hé）二次沉澱池合建的。這種設施由曝氣區、導（dǎo）流區、沉澱區、回流區四部分組成。導流區的作用是使汙泥凝聚和使氣水分離，為沉澱創造條件。在（zài）曝氣區內廢水與回流汙泥充分混合,然後經導流區（qū）流入沉澱區,澄清後的水經溢流堰排出。沉澱汙泥沿曝氣區底部回流入曝氣池。這種設施結構緊湊，流程短，可（kě）以節省汙泥回流設備。
又創造出一些新型曝氣方法，如深井曝氣、純氧（yǎng）或（huò）富（fù）氧曝氣和配合其他生物處理（lǐ）方法的曝氣等。深井曝氣一般用直徑1～6米、深達50～150米的曝氣池,利用水（shuǐ）壓（yā）來提（tí）高水中氧的移轉速率,以高效去除汙水中BOD(生化需氧量)。這種曝氣池（chí）已在英國、德意誌聯邦共和國、法國、加拿大、美國、日本先後投入運行或實驗（yàn）運行。純氧曝（pù）氣是按鼓風（fēng）曝氣方法（fǎ）向水中鼓入純氧或富氧空氣，池（chí）型一般如鼓（gǔ）風曝氣池,上加密封蓋,以充分提高充（chōng）氧效率。另外還在研究和發展一些特殊型式（shì）的曝氣池，如生物（wù）接觸氧化（huà）和生物膜載體流化床曝氣池等(見生物膜法)。曝氣池在朝著（zhe）高效率、小體積、節省能源的方向發展。
曝氣生物濾池（chí），簡稱（chēng）BAF，是80年代末在歐美（měi）發展（zhǎn）起來的一（yī）種（zhǒng）新型生物膜法汙水處理工藝（yì），於90年代初（chū）得到較大發展，最（zuì）大規模達（dá）幾十萬噸每天，並發展為可以脫氮除磷。
工藝特點
①一次性投資（zī）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（fèi）低1/5;
③進水要求懸（xuán）浮物50～60mg/L，最好與一級強化處理相結（jié）合，如采用水解（jiě）酸化池;
④填料（liào）多為頁岩陶粒，直徑5mm，層高1.5～2m;
⑤水往下、氣往上的逆（nì）向（xiàng）流可不設二沉池（chí）。
曝氣生（shēng）物濾池與普通活（huó）性（xìng）汙泥法相比，具有有機負（fù）荷高、占地麵積小(是普通活性（xìng）汙泥法（fǎ）的1/3)、投資少(節約30%)、不會產生汙泥膨脹、氧傳輸效率高、出水水質好等優點，但（dàn）它對進水SS要求較嚴(一般要求SS≤100mg/L，最好SS≤60mg/L)，因（yīn）此（cǐ）對進水需（xū）要進行預（yù）處理。同（tóng）時（shí），它的反衝洗（xǐ）水量（liàng）、水頭損失都較（jiào）大。
曝（pù）氣生物濾池作為集（jí）生物氧化和截留懸浮固體於一體，節省了後續沉澱池(二沉池)，具（jù）有容（róng）積負荷、水力負荷大，水力停留時間短，所（suǒ）需基建投資少，出水水質好：運行能耗低，運行費用少的特點。
工藝原理
BiosesTYR工藝
BiosesTYR是法國OTV公司的注（zhù）冊水處理工藝技術，由於采用新型輕質懸（xuán）浮填料--BiosesTYRENE(主要成分是聚苯乙烯，且比重小（xiǎo）於1g/cm3)而得名。下麵以去除BOD、SS並具有硝化脫氮（dàn）功能的反應器為例說明其工藝結構與基本原理。
BiosesTYR工藝是一種上流生物濾池，是一種運行可靠、自動化程度（dù）高、出水水質好、抗衝擊能力強和節約能耗的新一代汙水處理革新工藝，工藝成熟高效。
汙水通過濾料層，水體含有的汙染物被濾料層截留，並被濾料上附著的生物降解轉化，同時，溶（róng）解狀態的有機物和特定物質也被去除，所產（chǎn）生的汙泥保留在過濾層中，而隻讓淨化的水通過，這樣可在一（yī）個密閉反應器中達到完全的生（shēng）物處（chù）理而不需在下遊設置二沉池進行汙泥沉降（jiàng）。
濾池底部設有進水和排泥管（guǎn），中上（shàng）部是（shì）填料層，厚度一般為2.5～3.5m，為防止（zhǐ）濾料流（liú）失，濾床上（shàng）方設置裝有濾頭的混凝土擋板，濾頭可從板麵拆下，不用排空濾床，方便維修。擋板上部空間用作反衝洗水的儲水區，其高度（dù）根據反衝洗水頭而定。
該區內設（shè）有回流泵用於將（jiāng）濾池出水泵至（zhì）配水廊道，繼而回流到濾（lǜ）池底部實現反硝化，在不需要反硝化的工藝中沒有該回流係統。填料層底部與濾池底部的空間留作反衝（chōng）洗再（zài）生時填料膨脹之用。
濾池供（gòng）氣係統分兩套管路，置於填料層內的工藝空氣管用於工藝曝氣（qì）(主要由曝氣風機提（tí）供增氧曝（pù）氣)，並將填料層分為上下兩個區（qū）：上部為好（hǎo）氧區，下部為缺氧區。根據不同的原水水質、處理（lǐ）目的和要求，填料層的高度不同，好氧區、厭氧區所占比例也相應變化;濾池底部的空氣管路是反衝洗空氣管。
該工藝具有如下特點：
上流濾池，底（dǐ）部渠道進配水，頂部出水（shuǐ）;
濾料比重小於1;
穿孔管曝氣，節省設備投（tóu）資和（hé）維護費;
濾頭在濾（lǜ）池的（de）頂部，與處理後水接觸，易於維護;
重力反衝洗，無須反衝洗水泵;
工藝空氣和（hé）反（fǎn）衝洗用氣共用鼓風機;
曝氣管可布（bù）置在濾層中部或（huò）底部，在（zài）同一池中可完成硝化、反硝化功能;
Biofor工藝
Biofor(生物過（guò）濾氧化反應池)是得利滿（mǎn）水務繼滴濾池、Biodrof幹式過濾係統之後的專為汙水處理廠設計的第三代生物（wù）膜反應池。
與其它類型的生物過濾工藝相比，Biofor主要具有下列特性：
①向上流（liú）生物過濾
進水自濾池底部流向頂部，上流過濾在濾池的整個高度上持續提供正壓條（tiáo）件，與下向流（liú）過濾相比提供（gòng）了許多優勢。
②使用特製的過濾及生物（wù）膜支持煤介：Biolite生物（wù）濾料
確保獲得較高的生物膜濃度和較大的截留能力，並加（jiā）長了運行周期。
③高性能曝氣
Biofor采用了特製（zhì）的曝（pù）氣頭：它（tā）不僅能高效的（de）供氧（yǎng），而且節約能源、使用安全、易於操（cāo）作和維護。
④流體完全均勻的分布（bù）
空氣（qì）和水（shuǐ）流為同向流（liú）。Biofor生物濾池（chí）的濾板（bǎn）配有25UB33e濾頭，該濾頭的防（fáng）阻塞（sāi）設計通過均勻的配水使過濾效果優化。
BiosesMEDI工藝
上海市政院（yuàn）鄒偉國等開發了一（yī）種名為BiosesMEDI的曝氣生物濾池，它采用脈衝反衝洗、氣水同向流的形式（shì），可用於微汙染源（yuán）水預處理或（huò）汙水深度處理。
BiosesMEDI生物濾池是（shì）上海市（shì）政工程設計研究院針對微汙染原水開發的一種新型生物（wù）濾（lǜ）池，該濾池以輕質顆粒濾料為過濾（lǜ）介質，濾料比（bǐ）重較小，一般約在（zài）0.1左右，粒徑的大（dà）小為4～5mm左右，比重及（jí）粒徑的大（dà）小可根據實際（jì）需要選擇（zé）確定，這種濾料具有（yǒu）來源廣泛（fàn）、濾料（liào）比表麵積大、表麵適宜微生物生長、價格便宜(300～500元/立方（fāng）米)、化學穩定性好等一係列優點。
BiosesMEDI生物濾池原理（lǐ）：
濾池上部采用鋼筋混（hún）凝土（tǔ）板(板上采用倒濾頭出氣和水)抵製濾料的浮力（lì）及運行的阻力。在濾層下（xià）部，用混凝（níng）土板或鋼板分隔在濾（lǜ）層下部形成氣囊（náng），在（zài）反衝洗時下部形成空氣室。
原水從進水閥（fá）進入氣室，通過中空管進入（rù）濾層，在濾料阻力的作用下使濾池進水均勻，空氣布氣管安裝在濾層下部，空氣通過穿（chuān）孔布氣管進行布氣，經過濾（lǜ）層（céng）去除水中的有機物、氨氮（dàn）後，出水（shuǐ）經倒（dǎo）濾頭進入上部清水區域排出。
濾池反衝（chōng）洗采用脈衝衝洗的方法，首先（xiān）關閉進水閥及（jí）曝氣管，打開濾池下部的反衝（chōng）洗氣管，在濾層下部形（xíng）成（chéng）一段氣墊層，當氣墊層達（dá）到一定高度後，此時瞬時把氣墊層中的空（kōng）氣通（tōng）過閥（fá）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時忽然加（jiā）大，導致濾料層忽然（rán）向下膨脹，脈衝幾次後，可以把附著在濾料上（shàng）的懸浮物質脫落，再打開排泥閥，利用（yòng）生物濾池的出水（shuǐ）進行水漂洗，可（kě）有效地達（dá）到清潔濾料的目的。
具有以下優點：
①、較小的濾層阻力;采用氣水（shuǐ）同向流，避免了氣水逆向流時水流速度和（hé）氣流速度的相對抵消而造成能量的浪費，另（lìng）外，濾料粒徑較均勻，大大增加濾層（céng）的孔隙率，減少（shǎo）濾池運行時的水頭損失。
②、價格低、性能優的濾料;濾料具有來源廣泛、濾（lǜ）料比（bǐ）表麵積大、表麵適宜微生物生長、價格便宜(一般價格低於500元/立方米)、化學穩（wěn）定性好;濾料比表麵積大，有利於氧氣的傳質，大大提高了充氧效率，布（bù）氣可（kě）采用穿孔管布氣即可，節省工程投資。
③、獨特的脈衝反衝（chōng）洗形式（shì）;傳（chuán）統的（de）水反衝、氣水反衝均難以奏（zòu）效，該濾池采用獨特（tè）的脈衝反衝洗方式，不需要專門的反衝洗水泵及鼓風機，是一種高效（xiào）、低（dī）能耗的反（fǎn）衝洗形（xíng）式（shì）。
應用範圍
曝氣生物濾池的（de）應用範圍較為廣泛，其在（zài）水深度處理、微汙染源水處理、難（nán）降解有機物（wù）處理、低（dī）溫汙水的硝化、低溫微汙染水處理中都有很（hěn）好的、甚至不可替代的功能。
