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在表面曝气法中借设在液面的曝气器使池液回流，并使液面剧烈波动与空气密切接触交换气体。曝气器一般是各种立式叶轮，也有采用卧式旋刷或旋桨的。环形曝气槽都采用卧式曝气器。为加快氧的溶解，70年代开始出现了“纯氧”曝气，以含氧浓度极高的空气替代一般空气，大多采用表面曝气法。运行主要是活性污泥量和供氧量的控制，曝气池的活性污泥浓度（称混合液悬浮固体），是可以调节的，也就是活性污泥量和负荷率是可以调节的，运行时应根据具体情况注意调节。活性污泥法污水厂容易出现污泥膨胀，即污泥含水量极高，不易沉降。这将造成污泥随水流出沉淀池，破坏水质，同时，污泥的流失使曝气池中污泥减少，整个过程逐渐失效。在发现污泥有膨胀趋势时，应即分析原因，采取措施。

  运行条件:① 废水中含有足够的可溶性易降解有机物；② 混合液含有足够的溶解氧；③ 活性污泥在池内呈悬浮状态；④ 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤ 无有毒有害的物质流入。
  影响因素:a. BOD负荷率（F/M）也称有机负荷率，以NS表示）：需氧量是从废水的BOD5及每天废弃的活性污泥量来进行估算。
b. 水温：水温对反应的活性有影响。c. pH值：不同pH值下污泥反应的活性不同。d. 溶解氧：废水的好氧分解过程中，必须有氧的参与。微生物利用氧分解有机物以产生高能量化合物供新细胞合成和进行呼吸作用。 e. 营养平衡：大量的工业废水中缺乏氮、磷等营养元素会使处理效率降低。 f. 有毒物质：虽然废水中有毒金属及毒性有机物的浓度不会太高而影响污水处理厂的运行，但若不在预处理中将其去除，仍有可能产生两种不良后果：挥发性有机物会从曝气池中逃逸到空气中，而造成空气污染；有毒金属可能沉淀进入废弃污泥，使其成为有害污泥。