Аэротенками называют железобетонные резервуары, оборудованные устройствами для принудительной аэрации.
Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддерживания активного ила во взвешенном состоянии. Необходимыми условиями работы аэротенка являются достаточно интенсивное перемешивание жидкости с микроорганизмами, непрерывное обеспечение процесса растворенным кислородом, установившийся режим подачи органических загрязнений на единицу массы активного ила и надлежащий температурный режим. Перемешивание жидкости и растворение кислорода обеспечивают аэраторы различного типа.
На практике используют пневматический, механический и пневмомеханический способы аэрации сточной воды в аэротенках. Выбор способа аэрации зависит от типа аэротенка и от необходимой интенсивности аэрации.
В практике очистки воды достаточно широкое применение получили аэротенки с пневматической аэрацией, воздух в которые подают по металлическим трубам и распределяют через дырчатые трубы или фильтросы — отрезки трубы длиной около метра. Фильтросы стыкуют и швы заделывают цементным раствором, чтобы воздух проходил только через те мельчайшие отверстия (доли миллиметра), которые имеются в стенках фильтросов. Воздух, проходя через них, диспергируется, т. е. дробится на мелкие пузырьки, которые при движении вверх иногда объединяются (коалесцируют). И тогда уже наряду с мелкими пузырьками появляются и большие — размером примерно 5...20 мм, что приводит к меньшему использованию кислорода воздуха.
Механизм аэрирования у аэраторов различной конструкции разный: подсос воздуха через поверхность жидкости в результате понижения давления в ней за вращающимися лопатками; насыщение кислородом струй и капель жидкости, соприкасающихся с воздухом; смешение воды и воздуха в межлопастном пространстве аэраторов в условиях резкого перепада давлений перед и за вращающимися лопатками; подсос воздуха струями жидкости, падающими в основную массу жидкости; растворение кислорода в жидкости при ее турбулентном перемешивании.
При пневматической аэрации сжатый воздух воздуходувкой подается через пористые керамические плиты (фильтросы, пористые трубы, перфорированные трубы разного диаметра).
При механической аэрации происходит перемешивание жидкости различными устройствами, которые обеспечивают дробление струй воздуха. Вблизи этих устройств возникают пузырьки газа, при помощи которых кислород переходит в сточную воду.
Аэраторы могут быть с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Аэраторы с вертикальной осью вращения делятся на поверхностные и заглубленные в жидкость; по виду механизма аэрации они делятся на турбинные, импеллерные и струйные. Аэраторы с горизонтальной осью вращения могут быть поверхностные (роторные) и мешалочные.