由于工業(yè)廢水中成分的多樣性，通常需要由多種方法組成的處理系統(tǒng)來(lái)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。根據(jù)所采用的方法和手段，污水處理可分為物理法、化學(xué)法、物化法和生物法。生物法是通過(guò)廢水中微生物的代謝分 解水中可降解有 機(jī)物的一種方法。它具有容量大、投資少、經(jīng)濟(jì)可靠等特點(diǎn)，是世界上常用的水處理方法。

1.曝氣器在污水處理中的應(yīng)用

根據(jù)參與微生物的好氧條件，生物處理可分為好氧工藝和厭氧工藝。一般來(lái)說(shuō)，好氧工藝更適合處理乙烯廢水等濃度較低的廢水。厭氧工藝更適合處理高濃度污泥和污水。

有氧生物處理可分為活 性污泥法和生物膜法。活 性污泥法是人工加強(qiáng)水凈化的一種方法，是依靠活 性污泥主體去除污水中有 機(jī)物的一種方法。活 性污泥中的有氧微生物只能在有氧的情況下工作。在污水處理生化系統(tǒng)的曝氣池中，曝氣效率與有氧微生物的生長(zhǎng)呈正相關(guān)。溶解氧的供應(yīng)應(yīng)應(yīng)根據(jù)需氧微生物的數(shù)量、生理特性、基質(zhì)性質(zhì)和濃度來(lái)考慮。使活 性污泥處于良好的有 機(jī)降解狀態(tài)。

經(jīng)試驗(yàn)，曝氣池的溶解氧應(yīng)保持在3~4mg/l。如果氧氣供應(yīng)不足，活 性污泥性能差，導(dǎo)致廢水處理效果降解。為了確保足夠的氧氣供應(yīng)，必 須通過(guò)充氣器等裝置來(lái)完成。

2.曝氣原理

通風(fēng)是使空氣和水緊密接觸的一種方式。其目的是將空氣中的氧氣溶解到水中，或?qū)⒉槐匾臍怏w和揮發(fā)性物質(zhì)排放到空氣中。換句話說(shuō)，它是促 進(jìn)氣體和液體之間物質(zhì)交換的一種手段。它還具有混合和攪拌等其他重要功能。空氣中的氧氣通過(guò)曝氣轉(zhuǎn)移到水中，氧氣從氣體轉(zhuǎn)移到液體。傳質(zhì)擴(kuò)散理論主要應(yīng)用于Lewis和Whitman提出的雙膜理論。

根據(jù)雙膜理論，氣膜和液膜存在于“氣水”界面，氣膜和液膜外有空氣和液體流動(dòng)，處于湍流狀態(tài)。氣膜和液膜之間有層流，沒(méi)有對(duì)流。在一定條件下，會(huì)出現(xiàn)壓力梯度和濃度梯度。如果液膜的氧濃度低于水中飽和濃度的氧濃度，空氣中的氧將繼續(xù)通過(guò)液膜擴(kuò)散到水中，液膜和氣體電影將成為氧轉(zhuǎn)移的障礙，即雙膜理論。

顯然，克服液膜障礙的有 效方法是快速改變“氣液”界面。這是曝氣攪拌的情況。具體方法是減少氣泡的大小，增加氣泡的數(shù)量，增加液體的湍流，增加曝氣器的安裝深 度，延長(zhǎng)氣泡與液體的接觸時(shí)間。基于此實(shí)踐，曝氣設(shè)備已廣泛應(yīng)用于污水處理中。