人工河流、湖泊、湿地湿地和景观池水质、自然河流、湖泊水原位修复和农村集中污水氧化池处理方面，污水处理厂氧化沟处理可通过人工曝气混合水气水，增加水氧含量，曝气水促进水流，促进水交换，包括上下水垂直交换和水回流水平交换，增加水氧均匀性，**限度地消除厌氧生物生存发展的条件。

图1曝气设备分类。

机械曝气设备主要利用叶轮的力量进行曝气。在液位，叶轮产生气泡以增加溶解氧。这种曝气设备主要用于污水处理厂。根据叶轮机的安装位置，分为垂直轴和水平轴。

采用水泵通过射流器供氧的射流曝气，噪音小，按供气方式分为供气射流机和负压自吸射流机。

Fick定律得出物质扩散速率：

在公式中，Na是物质扩散速率；DC是物质浓度；D是气相或液相中常用的扩散系数，m2/h；DZ是沿扩散方向扩散的距离。

氧溶解度可表示为：

公式中，CS为氧溶解度；P为氧分压；KS为溶解度常数。

根据氧传递双膜理论，氧在液体中的溶解度很小，因此液体中氧的平衡浓度实际上与氧的饱和溶解度相差不大。氧在气相和液相中的扩散速度不一致，气相中的扩散速度远大于液相中的扩散速度。因此，为了提高氧的传质速率，必须使用曝气设备来控制液膜来提高氧的传质速度。因此，在曝气过程中，氧的传质公式为：

在公式中，KL是与曝气设备相关的常数；A是气液接触面积。

理论上，提高氧传递速率的主要方法有两种。一是提高曝气设备常数和气液接触面积，即提高KL·A值。在相同的污水条件下，相同曝气设备的常数KL值通常是固定的。选择KL较高的曝气设备是提高样品传递速率的重要途径；通过缩小气泡体积，可以实现增加气液接触面积。借助微气泡曝气等设备，可以有效提高气液接触面积和氧气传递速率。二是提高氧的溶解度，即(CS-C)值。为了提高氧的溶解度，可以使用高氧空气曝气设备或纯氧曝气。

温度和曝气深度会影响两个方阵的数值，需要具体分析。

对曝气设备的评价主要采用特性曲线，**限度地模拟和反映曝气设备在实际使用过程中的曝气情况，有助于充分考虑曝气设备的实际使用和综合因素。以下指标也是衡量曝气设备的重点。

充氧能力(RO)是指曝气设备在单位时间内将氧气输送到混合物中的量，单位为kgo2/h。氧的利用率(EA)通常以曝气量和密度来表示，是指曝气系统在总供氧量中转移的氧量的百分比。特征曲线中的水平轴表示曝气量，垂直轴表示氧的密度。动力效率(EP)是指单位能耗带来的曝气量。在应用电能的情况下，是指每消耗1kWh电量带来的曝气量，单位为kgo2/(kWh)。

需要指出的是，在使用曝气复氧技术时，必须重视水质改善目标的设定，重视污水处理项目的环境经济效益评价，合理选择充氧设备。例如，水质改善目标可以分阶段设定，以确定曝气所需的充氧设备的能力和数量，而不是一次性充氧能力。逐步升级设备可以有效提高设备的利用效率，避免资金、物质资源和人力的浪费。

在实际工程中，人们非常重视气水比和通风。为方便施工布置，应引入黑臭水处理中复杂的现场情况。需要4条河道曝气。

城市河流环境污染严重，水体长期处于缺氧状态。城市地形平坦，河流上下游落差小。河流多为静态或流动性差的慢流水体递和扩散速度慢，水中溶解氧不足，河流自净能力有限。仅靠大气复氧很难有效提高水中的溶解氧量和水质。因此，必须依靠人工曝气进行复氧，帮助水体提高自净能力。

城市河流的宽度大多在几米到十几米之间。当河流宽度超过20米时，往往具有良好的水动力条件，上下水体可以混合，加速水体的再氧化过程。在这种情况下，曝气增氧效果开始出现边际递减效应；宽河曝气设备安装成本高，不建议20米以上河流通过曝气增氧净化水质。此外，《城市黑臭水体改造工作指南》指出，原则上可以沿黑臭水体每200~600间距设置试验点。因此，本试验的曝气器对河宽15米、河长约300米的水进行了试验研究。

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