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针对目前氧化沟工艺存在占地面积大、充氧设备能耗高等问题，本论文首次提出了阶梯与微孔曝气氧化沟，其工艺特点主要是利用阶梯跌水和微孔曝气联合供氧，以降低氧化沟的能耗。
工艺试验研究表明：阶梯跌水的最佳安装角度为45o，进水流量控制在3～4m3/d，此条件下水中的溶解氧能达到5.0 mg/L以上，其充氧量能达到20g/d；微孔曝气方式具有较大的氧总转移系数，氧的传质效果好，充氧能力高，氧的吸收率也较高。
生活污水处理试验表明：在正常运行条件下，系统对有机物和氮的去除率均能达到90％左右，各项出水指标均达到并优于国家一级排放标准。在工艺的充氧性能试验中，分析比较了微孔曝气、阶梯与微孔联合曝气两种不同运行方式下氧化沟内溶解氧及其污水处理效果，试验证明，加入阶梯曝气后，氧化沟内的溶解氧量提高了3％，污水的处理效果明显提高，节约能耗约17％。