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曝气系统的工作原理是向待处理的水中灌注氧气，确保池内微生物供氧充分。普通曝气系统主要是由1个浮体、多组曝气装置和控制器组成的。在水处理设备工作过程中，将曝气装置组放置在浮体上，汲水后，将汲取的水流从另一个方向喷出、雾化或曝气。控制器是控制这一类曝气装置的终端，它能够产生推力，促使曝气设备朝对应的方向靠拢。对曝气设备而言，其性能特征主要表现为结构简单、性能稳定、搅拌均匀、施工成本低、能耗小，具有一定的抗腐蚀性，并且不会产生噪声或引发其他公害。
目前应用较多的曝气器类型有：微孔（盘式和管式）、射流、旋流（单喷嘴和双喷嘴）、散流（旋混）、表曝。微孔曝气器，原理是挤压空气，从橡胶膜片的微孔中逸出，形成微小气泡扩散到水中。在6米清水中氧利用率可达30%以上，是氧利用率比较高的曝气器。微孔曝气器更适合在生活废水等低浓度废水中使用，在工业废水中易堵塞破损，寿命较短。因无搅拌功能，容易出现污泥沉积。在使用一定年限后，结垢堵塞会造成风压和能耗上升，破损后氧利用率会骤降，需要及时进行更换。射流曝气器，原理是循环水高速喷射，卷吸空气，在腔体内混合后，沿喷嘴方向射出。是较早应用于工业废水的一种曝气工艺，具备服务面积大，不易堵塞等优势。在6米清水中的氧利用率大约15%-21%。因为需要额外配备循环水泵，能耗较大。在含钙废水中，喷嘴容易结垢堵塞。旋流曝气器，原理是气流高速喷射，在筒体内与污水混合后旋转上升，被蘑菇头碰撞切割，形成微小气泡，同时底部形成负压卷吸池底污泥。旋流是近几年兴起的一种新型曝气工艺，6米清水氧利用率大约18%-25%。因为可以不停产安装，不易堵塞，寿命达十年以上，能耗适中，近年在工业废水领域已开始大面积应用。
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