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相比之下，纯氧活性污泥工艺的性能改善具体表现在以下各方面：可以在很高的曝气池污据浓度下保持高的溶解氧浓度；可以在很高的有机负荷下运行并具有很高的基质去除率；显著提高污泥的沉降速率�透纳莆勰嗟耐阉阅埽� 在相同的负荷下产生较少的剩余污泥；整个处理系统的运行稳定性、抗冲击能力均有改善。
BIOX工艺的核心是一种应用纯氧的微气泡软管曝气垫，这种曝气垫由多根微气泡曝气软管平行铺设于长方形钢质框架中所构成。软管的材料是一种具有优良弹性和耐久性的特种橡胶，软管外径26mm、内径16mm、 壁厚5mm，软管壁上均匀分布微细的小孔。当进气压力大于要 求的开启压力0.05MPa时，小孔开启而产生微气泡；当进气压力低于00.5Mpa或停止供气时，小孔自动关闭，从而有效地防止污水进人管内，起到类似“单向阀”的功能。软管中氧气的供气压力通常为0.2-0.4MPa。采用较高供气压力的优点：保证软管内沿整个长度存在稳定均匀的气流；在池底铺设软管时对水平度不存在苛刻的要求，使施工安装大为简便；可在一定范围内调节氧气流量，从而获得不同的曝气强度。
纯氧曝气工艺已广泛应用于各种污水处理工程中，其中主要有以下三个方面：
1、超负荷污水处理厂的“部分氧化工艺”，即在超负荷的曝气池中应用BIOX工艺。为了消除超负荷引起的溶解氧浓度过低等问题，可在曝气池的局部(如推流曝气池的开始段)或可在整个曝气池中增设BIOX纯氧曝气，并保留原有的空气曝气，这样可灵活经济地维持必要的溶解氧浓度。
2、应用于序批式反应器(SBR)，可充分利用SBR中较高污泥浓度和水深的优点。
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