1、曝氣效率    VertiCel高效混合曝氣系統

    根據不同情況的大量研究，微孔曝氣設備在清水中的氧傳輸效率較高，對此幾乎沒有爭議。在滿負荷運行的曝氣池中進行實驗，測試膜片和陶瓷材質的微孔曝氣系統，標準條件下的清水曝氣效率是7.2lbs/HP·hr（4.38kg/kW·h），機械曝氣在清水中的效率通常只有它的一半，一般是3.2 lbs/HP·hr（2.19kg/kW·h）。

雖然兩種設備在清水中的曝氣效果差別很大，但當在混合液中考慮了α系數后，這兩個效率將基本相當。對于微孔曝氣，廢水中影響α系數的主要成分是表面活性劑。表面活性劑對氣液兩相界面的影響相當大，它會在氣泡表面形成一層薄膜，使傳氧更困難。氣泡越小，傳氧越困難。

對于大部分底曝系統的設計，氣泡越小，α系數越低，許多微孔曝氣系統的α系數只有0.5，這導致氧轉移效率減小到清水的一半。機械曝氣對表面活性劑的反應是不同的。表面活性劑降低了兩相界面的表面張力，幫助產生更小的水滴，提高氧傳輸的可利用表面積。這樣，在活性污泥系統中采用機械曝氣，α系數實際上能高于1.0。在機械曝氣的長推流池中進行研究發現，前端測得的α系數是1.2，出口處是1.0。不同于微孔曝氣，機械曝氣的氧轉移效率是在工藝系統的前端。

2、溶解氧    DOVertiCel高效混合曝氣系統

另一個影響曝氣設備轉移效率的是設計中采用的DO值。的研究表明將長推流池分割成幾段處理工序，當初始階段的DO為0時，能夠得到較好的工藝性能。這些研究指出，當曝氣池從較低的DO轉成較高的DO時，能夠產生較好的活性污泥。

分離的反應池（前一半的DO為0，后一半的DO較高）提高系統的氧轉移效率。缺氧池中曝氣設備的氧轉移效率能提高20%或者更高。另外，建立了同時硝化反硝化的環境。DO為0的曝氣池反硝化率在沒有內循環的條件下達到80%，并且通過反硝化產生的氧氣節省了15%的氧傳輸。

3、曝氣缺氧    

定義：0 DO的曝氣池或者在缺氧條件下運行的曝氣池是曝氣缺氧池。通常的非曝氣缺氧池僅利用了總生物量的一小部分，通常是20%或者更低，而曝氣缺氧池則至少利用總生物量的一半，并且有更多的工藝優勢以及節省能量。

理想的曝氣缺氧池是單水流方向的環狀反應器。在曝氣缺氧池的設計中，所有負荷條件下維持缺氧環境是非常重要的。在低負荷條件下，曝氣池不能因為混合需要而過量曝氣。

VLR是一種理想的曝氣缺氧立式循環反應池。轉碟曝氣機提供氧傳輸以及混合攪拌。

4、組合曝氣

雖然VLR在缺氧曝氣方面具有優勢，但對于DO較高的后一階段池子的傳氧效率卻并不是很高。因為VLR和微孔曝氣都是矩形深池，所以將它們并在一起作為一種新工藝形式，將更有節能效應。

將機械曝氣放在處理系統前端的依據是因為它們將有zui高的α值。在0 DO條件下傳遞一半的總需氧量，這將進一步提高傳氧效率，同時也通過反硝化獲取氧氣。在第二階段采用微孔曝氣是因為表面活性劑已分解，α值提高，第二階段微孔曝氣的曝氣效率是它放在*階段（系統前半部分）時的兩倍。

這種微孔曝氣之前設置的VLR立環生物反應的高效組合曝氣被稱為VertiCel，該名稱來源于作為前置曝氣缺氧環狀池的VLR（Vertical）以及后接部分的微孔曝氣單元（Cells）的組合。