純氧曝氣常用以下幾種方式：
（1）美國(guó)聯(lián)碳公司開發(fā)的 NUOX 純氧曝氣活性污泥工藝，用加蓋密閉式曝氣池和葉輪式氧氣表曝機(jī)曝氣，池體分3~4 段，每段設(shè)1臺(tái)表曝機(jī)。我國(guó)中石化公司的5家石化公司引進(jìn)的就是這個(gè)技術(shù)。此技術(shù)使用表面曝氣，曝氣能耗較高，且曝氣池加蓋造價(jià)較高。
（2）美國(guó) Filter/Kruger 公司開發(fā)的改進(jìn)型活性污泥處理工藝（簡(jiǎn)稱OASES工藝）也用加蓋密閉式曝氣池，曝氣池中間分為若干個(gè)格，各格之間在池體上部開口，使各格氣液串聯(lián)，氧氣用離心壓縮機(jī)由頂部送入池內(nèi)第一格液面， 經(jīng)水下葉輪中空軸進(jìn)入水下葉輪，從水下葉輪的噴嘴溶入處理的污水中，污水和氧氣都由第一格進(jìn)，出水及排氣由最后一格排出。氧利用率可達(dá)90%。
（3）德國(guó)MESSER公司開發(fā)的Biox-N工藝，稱為敞開式微氣泡純氧曝氣活性污泥工藝，該工藝使用敞開式曝氣池，純氧曝氣的微氣泡是由一種具有優(yōu)良彈性和耐久性的特種橡膠材料制成的軟管做成的輸氧氣墊產(chǎn)生的，軟管壁上均勻分布微細(xì)小孔，氧氣經(jīng)過小孔可以產(chǎn)生<2 mm 的微氣泡，擴(kuò)大了氣（氧氣）、液（可溶性有機(jī)物）、固（活性污泥微生物）相接觸面積，氣、液、固傳質(zhì)效率高，提高了氧的利用率，縮短了反應(yīng)時(shí)間。輸氧氣墊由不銹鋼架支撐，安裝在曝氣池底。試驗(yàn)結(jié)果表明，在1m水深中用此法通氧，氧的利用率達(dá) 16%，在5m水深中用此法通氧，氧的利用率達(dá)80%。橡膠軟管上的小孔能自行關(guān)閉，相當(dāng)于單向閥，不會(huì)使池內(nèi)處理污水倒流進(jìn)軟管且開停車方便。曝氣供氧壓力0.2~0.4 MPa，采用較高的供氧壓力可以保證整個(gè)池內(nèi)輸氧氣墊的供氣軟管氧氣分布均勻， 輸氧氣墊的安裝水平度因此也要求不高，利用較高的氧壓， 可使污水處理池內(nèi)氣、液、固三相混配均勻，保證了反應(yīng)的快速進(jìn)行，另外橡膠軟管上的小孔能隨壓力的變化改變開度，氧氣流量、壓力控制范圍寬，操作彈性大，從而大大提高了污水處理的抗沖擊性。
純氧曝氣所用的曝氣器與空氣曝氣器是可以通用的，只是因氣量不同需做適當(dāng)調(diào)整。國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)多種空氣曝氣器，效果良好的空氣曝氣器，從原理上講對(duì)于純氧曝氣也應(yīng)效果顯著。幾種空氣曝氣器的性能比較見下表。
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