從公式1式可以看出, 曝氣器工作時影響曝氣過程動力消耗的因素很多,其中水深有重要的影響。 用同樣的參數對不同的水深進行計算,結果見表1,可以看出,不同的水深條件下,最優孔徑的大小有所變化。水深在2.5~4.5 m 之間,最優孔徑最小,需要的動力也最小,在此范圍之外, 減少或加大水深,最優孔徑增大,同時動力消耗也加大。改變參數的值,計算得到的值有所變化,但最優孔徑的變化趨勢是相同的。
最優孔徑與水深的這一關系,可以從理論上得到解釋。鼓氣曝氣的阻力主要由三部分構成:水深、管道系統的阻力損失和曝氣器的阻力損失。因管道系統的阻力損失一般約為0.5 m,因此在水深很小時,曝氣器的阻力占總阻力的比例較大,增加孔徑有助于整體上降低功率的消耗,最優孔徑應比水深較大時的大。當水深超過一定的程度后,氣泡在水中的停留時間較長,如果曝氣器的孔徑很小,空氣中的含氧量減小很快,氧分壓的降低也很快,這樣會導致氧轉移的速度最初很快,經過一段時間后,氧轉移的速度很小,不能發揮氣泡停留時間長的優勢,反而由于曝氣器的孔徑很小,導致阻力增大,動力消耗增加,因此,當水深超過一定的程度后,最優孔徑增大。
這一結果對曝氣產品的開發具有一定的意義。無限制的減小曝氣器的孔徑并不能帶來動力效率的無限提高。存在動力消耗最小的最優孔徑,當曝氣器的孔徑接近這一孔徑時,進一步減小曝氣器的孔徑對減少動力消耗的意義不大,反而可能導致動力消耗加大、空氣預處理難度提高和曝氣器頻繁堵塞,增加污水處理的成本。這時改進曝氣產品的性能應從其他方面去考慮,如減薄曝氣材料的厚度、改進曝氣材料的理化性能等。