常规城镇生活污水二级生化处理厂的正常投资项目中，生化反应池曝气充氧所消耗的电能占整个污水处理厂电能消耗的70％左右。开发新型曝气系统以提高生化池曝气的效能是提高水污染物的处理效率及节约能源、降低城镇污水处理厂投资与运行成本的一种积极措施，有着重要的现实意义。 在一套50m3/h的生活污水处理中试装置改造的基础上，开展了系列研究。结果表明，硅橡胶使用寿命比常规的EPDM材质要长，且对不同种类污水的适应性也比EPDM材质强；常用圆盘式曝气器多以满天星布置方式布置，容易造成氧化沟自上至下形成分层流态状态，导致氧化沟池底沉泥；而选用管式曝气器多采用间隔式布置方式，使氧化沟形成上下层水力循环，使水流形成紊流，污水、污泥与溶解氧得以完全混合，充氧效率达到30％，增强了水中污染物的去除效果，处理系统稳定，耐受冲击能力强，且不会造成氧化沟池底沉泥。解决了曝气器材质选取、流态优化、降低污水处理系统能耗、改善曝气装置日常运行管理等关键技术问题。 在中试成果的基础上，开发出可提升式微孔曝气器，并将研究成果应用于一个处理规模为40000m3/d的氧化沟工艺的台城污水处理厂。生产性试验结果如下： 1、尽管进水水质波动较大，但各项水质指标出水水质均比较稳定，说明处理系统耐冲击能力强，系统运行整体稳定； 2、由于选用了可提升式微孔曝气管以及合理设置各组曝气管的间距，使得氧化沟中形成紊流，污水与溶解氧能够完全混合，防止了池底沉泥，系统处理吨水的电耗仅为0.15kw·h，降低了系统能耗； 3、采用可提升式微孔曝气器，当曝气管堵塞或者损坏的时候，可在处理系统维持运行的情况下实现曝气管的维护检修，从而保证了主要污染物的去除，减少因曝气器停产维修而排入纳污水体的污染物总量，降低了处理系统维护检修的环境污染成本与风险，保护了受纳水体水质。 该可提升式微孔曝气器，使用寿命比常规微孔曝气器长5年左右、污水处理系统能耗低25％、流态优化、系统运行稳定。该装置的应用实现了污水处理系统在不停止生产的条件下进行曝气装置的维修保养。