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鼓风曝气是指利用污水曝气鼓风机将压缩空气通过管道系统送入池底的曝气头（也称空气扩散装置），使压缩空气以气泡的形式扩散到污水混合液中，在气液接触过程中使气泡中的氧迅速转移到污水中。曝气过程需要提供足够的生化反应所需要的氧量，同时需要保持污水混合液与悬浮固体的均匀混合。曝气的效率取决于气泡大小、水的氧浓度、气液接触时间和气泡的压力等因素。
鼓风曝气系统中常用的污水曝气鼓风机有罗茨鼓风机、离心式风机、螺杆鼓风机等。罗茨鼓风机与螺杆鼓风机在中小型污水处理厂较为常用，单机风量在100 m3/min以下；大中型污水处理厂中需求单机风量大于100 m3/min时，较多采用离心式鼓风机，噪声小、效率高，除了传统的离心鼓风机，还有磁悬浮鼓风机及空气悬浮鼓风机。
机械曝气也称为表面曝气，是通过机械叶轮（转刷、转碟）的转动，剧烈地搅动水面，促使污水循环流动、气液界面翻新，并产生强烈的水跃，同时叶轮转动可在后侧形成负压，有效吸入更多空气，使空气中的氧与水跃界面充分接触而溶解到水中。
机械曝气装置也叫表曝机，大多装在曝气池水面，进行表层充氧。表曝气按转轴方向不同，分为立式和卧式。常用的立式表曝机有平板叶轮、倒伞型叶轮和泵型叶轮等；卧式表曝机有转刷曝气机和转盘曝气机等。表曝机叶轮的充氧能力和提升能力同叶轮的浸没深度、转速等因素有关。在适宜的浸深和转速下，叶轮的充氧能力大，并可保证池内污泥浓度和溶解氧浓度均匀。
鼓风曝气和机械曝气各有所长。简单地理解，机械曝气常用于曝气池较小的场合，可减少动力消耗，维护管理也较方便；而鼓风曝气供应空气的伸缩性较大，污水曝气效果也较好，一般用于较大的曝气池。鼓风曝气和机械曝气两种方法也可联用，以提高充氧能力。
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