美國聯(lián)合碳化物公司開發(fā)的 NUOX 技術(shù)是最早也是現(xiàn)階段較為成熟的純氧曝氣廢水處理技術(shù)，該系統(tǒng)采用密閉式曝氣池，氧氣在池中得到充分的利用。我國于20世紀80 年代引進了6套UNOX系統(tǒng)，均用于石油化工廢水的處理。其它的純氧曝氣系統(tǒng)還有如英國 ROC公司的VITOX系統(tǒng)，Messer 公司開發(fā)的BIOX系統(tǒng)(即微氣泡純氧曝氣工藝)，空氣產(chǎn)品和化學品公司開發(fā)的Oxy- Dep系統(tǒng)以及PRAXAIRI- SOTM純氧曝氣技術(shù)。

純氧曝氣在中國的應用， 是以石油化工行業(yè)為突破點的，它在其它工業(yè)如化工、輕工、冶金、醫(yī)藥、特別是造紙、染料工業(yè)等難降解的廢水處理方面， 具有廣泛的適用范圍。目前在河道復氧和地下水除鐵方面也有應用，且均取得了較好的效果，根據(jù)實踐，純氧曝氣更適用于較高濃度的難降解工業(yè)廢水。

氧氣是一種難溶于水的氣體 。試驗證明當總壓為101.3-1013KPa時，其溶解度符合亨利定律。常溫常壓下，空氣中氧在水中的溶解度約為10mg/L，空氣曝氣操作可使水中溶解氧的飽和度最高達80%-90%，即水中溶解氧濃度最高為8-9mg。這對于一些氧量要求較高的水處理工藝過程是不夠的。

純氧中氧的百分含量幾乎是空氣中的5倍，故在常溫常壓下，純氧可使水中氧氣的溶解度高達50mg/L。用純氧曝氣操作時，水中溶解氧的濃度可達40-45mg/L。這與空氣曝氣相比，提高很多，而且純氧曝氣法還易于通過調(diào)節(jié)氧氣流量與壓力控制水中溶解氧的濃度，使之適合各種水質(zhì)處理的要求。

氧氣的傳質(zhì)過程：當溫度，水質(zhì)及氣液混合強度不變時，氧氣在水中傳質(zhì)速率隨著溶解度的增大而升高，也就是隨著氧氣分壓的增大而升高。顯然，純氧曝氣與空氣曝氣相比，氧氣傳質(zhì)速率可有很大程度的提高。純氧代替空氣，可獲得較大的傳質(zhì)速率，因而可減小曝氣設備體積，或提高設備的供氧負荷。這是減少設備投資及占地面積的理論根據(jù)。

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