夏季高温导致曝气异常（如溶解氧难以提升、能耗激增、处理效率下降）是非常常见的现象，主要原因可以从物理、化学和生物等多个方面来解释：

1、溶解氧饱和浓度降低（物理因素 - 最主要原因）

核心原因：氧气在水中的溶解度随温度升高而显著降低。水温越高，水分子热运动越剧烈，氧气分子越难稳定地溶解在水中。

影响：即使曝气设备提供相同体积的空气，高温下水中所能达到的最大溶解氧浓度（饱和值） 远低于低温时。例如，在1个大气压下，20℃时饱和DO约为9.1 mg/L，而30℃时则降至约7.6 mg/L，35℃时可能只有7mg/L左右。这意味着曝气系统的理论供氧上限被降低了。

2、微生物活性增强（生物因素 - 需氧量增加）

核心原因：温度是影响微生物代谢速率的关键因素。高温下（通常20-35℃是活性污泥微生物最适范围），微生物（主要是细菌）的代谢活动异常旺盛。

影响：

耗氧速率激增：微生物降解污染物的速度加快，单位时间内消耗的溶解氧量大幅增加。曝气系统提供的氧气可能跟不上微生物的消耗速度。

污泥活性改变：高温可能促进丝状菌过度生长，导致污泥膨胀，改变混合液性质，间接影响氧转移效率。

3、气泡动力学改变（物理/工程因素 - 传质效率下降）

核心原因：水温升高会导致水的粘度和表面张力降低。

影响：

气泡变大：表面张力降低使得曝气头产生的气泡更容易合并变大。

上升速度加快：粘度降低使得气泡在水中上升的阻力减小，上升速度变快。

气液接触时间缩短 & 接触面积减小：气泡变大且上升更快，导致气泡与水的有效接触时间变短，同时单位体积气体的气液接触表面积减小。这两个因素都直接降低了氧气的转移效率（OTE）。曝气设备看似在运行，但实际溶入水中的氧气量减少了。

4、曝气设备本身性能下降（工程因素）

核心原因：高温环境下，曝气系统可能面临额外挑战。

影响：

风机效率下降：空气温度升高导致密度降低，对于某些类型的风机（如罗茨风机），其容积效率或实际供气量可能下降（需要更多功率维持相同气量）。

曝气头堵塞加剧：高温下微生物繁殖更快，加上水中可能的结垢物质（如碳酸钙、铁盐等），曝气头（尤其是微孔曝气器）更容易发生生物或无机物堵塞，降低曝气效率和分布均匀性。

管道阻力变化：高温空气流经管道时，摩擦阻力等可能略有变化。

5、进水水质/负荷变化（运行因素）

核心原因：夏季进水特性可能发生变化。

影响：

有机负荷增加：高温可能导致污水中有机物腐败速度加快，或某些季节性工业排水增加，使得进水COD/BOD负荷升高，进一步增加了系统的需氧量。

可生化性变化：某些污染物在高温下的可生化性可能改变。

蒸发增加：高温导致曝气池水面蒸发量加大，可能使混合液浓度升高，间接增加需氧量（单位体积内微生物和污染物浓度相对增加）。

6、热分层现象（物理因素 - 溶解氧分布不均）

核心原因：强烈的阳光照射和高温天气可能导致曝气池（尤其是较深或混合不充分的池子）表层水温远高于底层水温。

影响：形成温度梯度（热分层），阻碍上下层水体充分混合。表层水溶解氧可能接近饱和，但底层水因微生物耗氧且得不到补充而严重缺氧，整体平均溶解氧水平偏低。即使曝气设备在运行，也难以将氧气有效输送到整个池体。

总结来说，夏季高温导致曝气异常的核心矛盾在于

1、“供氧能力”下降：溶解氧溶解度降低 + 气泡传质效率降低 + 设备可能效率下降/堵塞。

2、“需氧量”激增：微生物代谢耗氧速率大幅增加 + 可能伴随的进水负荷增加。

这两个方面的双重夹击，使得维持曝气池理想溶解氧浓度变得异常困难，能耗显著增加，处理效率面临挑战。

应对措施通常包括

1、增加曝气量：最直接的方法，但能耗代价高。

2、优化曝气控制：采用DO在线监测仪联动变频风机，实现按需曝气，避免过度曝气浪费能源。

3、加强设备维护：定期清洗曝气头，保证曝气效率；检查风机运行状态。

4、改善混合效果：增加搅拌器功率或优化推流器布置，打破热分层，促进溶解氧均匀分布。

5、工艺调整：在可行情况下，调整污泥浓度、污泥龄或考虑分段曝气、增加缺氧/厌氧段比例等。

6、物理降温（如有条件）：如对回流污泥或部分进水进行冷却（成本较高）。

7、考虑高效曝气设备：在改造或新建时选用氧转移效率更高的曝气器（如高效微孔曝气器）。

理解这些原因有助于更有针对性地采取措施来缓解夏季高温对曝气系统运行的不利影响。

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