1.1 氧的传质扩散

曝气是将空气中的氧以气泡的形式带入反应器，气泡中的氧并不能马上被微生物利用，需要经过由气相到液相，再由液相到生物相的传递后，才能参与微生物细胞内的需氧代谢^[9]。气-液传质是曝气供氧的关键限制步骤之一。实际废水处理工程中，由于曝气设备供氧效率低、氧气的气-液传质速度慢，好氧生物处理单元的溶解氧浓度通常远低于其饱和溶解度^{[10, 11]}。目前用来描述气-液界面传质过程的经典模型主要有Whitman提出的双膜理论^[12]、Higbie提出的溶质渗透模型^[13]以及Danckwerts提出的表面更新模型^[14]。上述理论中，双膜理论在水处理领域应用最为广泛，它的基本假设是相接触的气相、液相两侧均存在稳定的气膜和液膜，气体以分子扩散的方式通过气膜和液膜，并在气液界面达到平衡^[12]。