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针对目前废水生化处理装置占地面积大、空气利用率低、污水处理厂臭气冲天等诸多缺陷，研究并改进了多级环流曝气生化处理装置。对油田废水进行了室内实验研究和日处理量为100方的现场中型试验研究。
在间歇实验中考察了废水降解与系统中溶解氧的变化情况的对比，摸索出了两者之间的初步关系。在室内实验中污水的停留时间在3小时左右时，出水COD值就可以降到80mg/L以下。在现场中型试验中，停留时间为4.5～6小时，系统出水的COD基本在50mg/L以下，达到国家一级排放标准。在考察温度对处理效果影响的实验中，作者发现高温对生化处理系统极为不利，既影响活性污泥性能也降低出水水质。短时间停气对整个系统的影响不大，停气8小时时基本无冲击，停气16小时时系统可在4小时内恢复正常。
本文将新型的多级环流反应器与活性污泥法相结合形成一种新型的污水生化处理装置——多级环流曝气塔。研究表明，该装置具有结构简单、占地面积小、氧利用率高等明显优点，在废水处理方面有着广阔的发展前景。