生化處理中一般采用活性污泥法，其主要的工藝流程包括：預(yù)處理>初次沉淀>混合>曝氣>二次沉淀，曝氣是活性污泥法處理廢水的重要環(huán)節(jié)，曝氣在曝氣池中完成。因此曝氣池的設(shè)計(jì)在整個(gè)生化處理工藝設(shè)計(jì)中也就占到十分重要的地位。

曝氣池風(fēng)機(jī)風(fēng)量選型方法主要有以下兩種：

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(shí)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、水的虧氧量、氣液接觸時(shí)間和氣泡的壓力等因素。

目前常用的空氣擴(kuò)散器主要有：

a.微孔擴(kuò)散器;b.中氣泡擴(kuò)散器;c.大氣泡擴(kuò)散器;d.射流擴(kuò)散器;e.固定螺旋擴(kuò)散器。

鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)中常用的曝氣風(fēng)機(jī)為羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)在中小型污水廠較為常用，單機(jī)風(fēng)量在80m3/min以下，缺點(diǎn)是噪聲大，必須采取消音、隔音措施。當(dāng)單機(jī)風(fēng)量大于80m3/min時(shí)，一般采用離心式鼓風(fēng)機(jī)，噪聲較小，效率較高，適用于大中型污水廠。

②機(jī)械曝氣

機(jī)械曝氣也稱(chēng)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(dòng)，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(lèi)。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(pán)曝氣機(jī)等。曝氣葉輪的充氧能力和提升能力同葉輪浸沒(méi)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，并可保證池內(nèi)污泥濃度和溶解氧濃度均勻。

一般而言，機(jī)械曝氣常用于曝氣池較小的場(chǎng)合，可減少動(dòng)力消耗，維護(hù)管理也較方便。鼓風(fēng)曝氣供應(yīng)空氣的伸縮性較大，曝氣效果也較好，一般用于較大的曝氣池。

曝氣池風(fēng)機(jī)設(shè)備的選擇和計(jì)算

曝氣設(shè)備作用有：①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；②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(dòng)；③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(diǎn)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(jì)中，要根據(jù)實(shí)際的需要和企業(yè)所能夠承擔(dān)的成本來(lái)選擇曝氣設(shè)備，現(xiàn)有的曝氣設(shè)備分為兩大類(lèi)：淹沒(méi)式曝氣器和表面曝氣器。

曝氣設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下：①動(dòng)力效率（EP） 每消耗1KW電能轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，以kg/（KW.h）計(jì)；②氧的利用效率（EA） 通過(guò)鼓風(fēng)曝氣轉(zhuǎn)移到混合液的氧量，占總供氧量的百分比（%）；③氧的轉(zhuǎn)移效率（EL）也稱(chēng)為充氧能力，通過(guò)機(jī)械曝氣裝置，在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，以kg/h計(jì)。

鼓風(fēng)曝氣設(shè)備的性能按照①、②兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)定，機(jī)械曝氣裝置則按照①、③兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)定。在工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇中我們需要考慮性能、特點(diǎn)以外，還需要考慮有關(guān)葉輪直徑和曝氣池直徑的比例，一般比值在1/3--1/5左右，過(guò)大可能傷害污泥，過(guò)小則充氧量不足，葉輪和水深的比值一般采用2/5—1/4，池深過(guò)大，將影響充氧和泥水混合。

鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)中常用的鼓風(fēng)機(jī)為羅茨鼓風(fēng)機(jī)和離心式風(fēng)機(jī)。羅茨鼓風(fēng)機(jī)在中小型污水廠較為常用，單機(jī)風(fēng)量在80 m3/min以下，缺點(diǎn)是噪聲大，必須采取消音、隔音措施。當(dāng)單機(jī)風(fēng)量大于80 m3/min時(shí)，一般采用離心式鼓風(fēng)機(jī)，噪聲較小，效率較高，適用于大中型污水廠。

一般而言，機(jī)械曝氣常用于曝氣池較小的場(chǎng)合，可減少動(dòng)力消耗，維護(hù)管理也較方便。鼓風(fēng)曝氣供應(yīng)空氣的伸縮性較大，曝氣效果也較好，一般用于較大的曝氣池。壓力損失計(jì)算例題：已知曝氣池的供氣量＝5040m3/h，鼓風(fēng)機(jī)房至曝氣池干管總長(zhǎng)44m，管段上有彎頭5個(gè)，閘閥2個(gè)，計(jì)算輸氣干管的直徑和壓力損失。解：由于干管上沒(méi)有支管，可采用同一管徑，根據(jù)＝5040m3/h以及經(jīng)濟(jì)流速＝15m/s，在空氣管管徑計(jì)算簡(jiǎn)圖上，兩點(diǎn)作一條直線，交管徑線于一點(diǎn)，得管徑為350mm。根據(jù)折算公式得配件折長(zhǎng)度為＝194×0.284＝55.2m所以得到干管的計(jì)算長(zhǎng)度為44＋55.2＝99.2m，計(jì)算水溫為30℃,管內(nèi)空氣壓力為60kPa，查摩擦損失計(jì)算圖，可得到摩擦損失h＝5.3kPa/1000m，則管道的壓力損失為0.526kPa一般希望管道及擴(kuò)散設(shè)備的總壓力損失不大于15kPa,其中管道損失控制在5kPa以內(nèi)。選擇風(fēng)機(jī)的依據(jù)是風(fēng)量和風(fēng)壓，并考慮必需的儲(chǔ)備量。曝氣鼓風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)不少于2臺(tái)，其中一臺(tái)備用，以適應(yīng)負(fù)荷的變化。