蓝式过滤器纯氧曝气活性污泥法和传统的活性污泥机理基本相同，都是通过有氧微生物在污水中的有机物生化反应使污水得到净化。
与常规活性污泥法相比，纯氧曝气充满纯氧，因为纯氧浓度在空气中的氧浓度（21％）为4.7倍，因此纯氧曝气池气相氧的压力为4.7倍空气曝气池中气相的氧分压。蓝式过滤器根据亨利定律我们可以看出，纯氧曝气池混合物的氧浓度和氧合速率比空气曝气池混合物的约高4.7倍。纯氧曝气池中氧气浓度的混合物可以大于10mg / L，而空气曝气池只能维持在2mg / L左右。



由于纯氧曝气池中的氧气浓度高，使得溶解的氧气更多地渗透到活性污泥细菌胶束中，从而有助于沉淀中心的需氧状态。使活性污泥微生物的活性能够将有机物的吸附分解能力保持在较高水平，这是为了提高污水处理效果和抗冲击能力负载的有毒物质对能力。
纯氧曝气池的MLSS也远高于空气曝气，可达到4-7g / L，活性污泥微生物的代谢能力强，同样的滤管污水处理水力停留时间只需要空气曝气1/2 - 1/3，因此池容量相应减少。在高溶解氧条件下，活性污泥微生物的自动氧化更强，污泥产量比空气曝气少得多，1kg BOD的污泥产量仅为0.2kg左右。
纯氧曝气池一般封闭，产生的废气量非常小，只有1％的空气曝气，日处理能力为100万t纯氧曝气池废气排放只需要直径DN100的管道是，蓝式过滤器并且还根据操作使用尾气阀在任何时候调节排放。所以纯氧曝气可以减少污泥和废气可能造成二次污染。
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