污水處理廠的過曝氣是運行中的一種工況。正常運行下，污水氣體(曝氣量)、水(進水水質、水量)和污泥(活性污泥濃度)處于動態(tài)平衡，但這種平衡會因外界環(huán)境因素的不斷變化而不斷被打破，進而進入新的平衡。過曝氣的定義是指在運行中，曝氣系統(tǒng)提供的氧氣比活性污泥系統(tǒng)中微生物降解污水中有機物所需的氧氣多，導致活性污泥系統(tǒng)中氧氣豐富，生物池中溶解氧含量過高(4mg/L以上)。
在操作人員的頭腦中，一個普遍的想法是，在過曝的情況下，活性污泥中的微生物會在降解污水中的有機物后開始自我消耗，從而達到活性污泥的內源呼吸期，使活性污泥自我消化，從而降低活性污泥的產量。
在計算活性污泥產泥量的傳統(tǒng)公式中：
ΔX=Y(S0-Se)Q-KdVXV
ΔX：是每日增長的揮發(fā)性污泥量(VSS)
Q：為每日進水量
S0-Se：為每日進出水的有機物BOD5的差值，也可以用COD，但要乘以一個B/C的系數(shù)。
Kd：活性污泥微生物的自身氧化率，生活污水一般比較低，在0.07左右。
Xv：曝氣池內的揮發(fā)性懸浮固體濃度，MLVSS
V：曝氣池體積。
從公式中可以看出，污泥的生長主要來自有機物的去除量和污泥的自氧化量。污泥自身氧化率由于在生活污水中Kd值的取值會比較低為0.07，工業(yè)廢水中污泥的自氧化率在0.5~0.65。這兩個值對于之前的增長量來說是相對較低的值。正常滿負荷運行時，活性污泥的自氧化量會相對較小，但在污水處理廠運行初期，進水不足；有機負荷不足的情況下，公式前端的值會比較小，后端的值會比較大。這時候污泥的增長會很小甚至是負數(shù)。注意這種情況是進水水質水量決定的，也是平衡意義上的過曝的表現(xiàn)。
活性污泥的內源呼吸期，是在活性污泥絮凝體外界污水中的有機物已經不能滿足微生物生長所需的營養(yǎng)，微生物開始分解，代謝自身的細胞物質，以維持生命活動。在這個過程中，微生物還在微弱增殖，但是速率遠低于自身的氧化速率，活性污泥量開始減少，但是內源呼吸降解的是細胞內易降解的部分，對于難降解的細胞壁和細胞質等物質無法利用，因此活性污泥是不可能依靠內源呼吸完全消失的。也可以看到隨著進入到內源呼吸期以后，污泥量出現(xiàn)了下降，但是下降的趨勢平緩，遠遠達不到對數(shù)增殖期的增長量。
在實際污水廠的進水中，污泥產量不僅僅來自于微生物對有機物的降解過程的自我繁殖，還有一部分是進水中的無機顆粒，這部分大部分以SS形式存在，特別是SS中的無機成分，是不可生物降解的，是構成污水廠污泥產量的另一個主要來源，這部分無機成分不論曝氣如何過量都是無法去除的，所以過曝的情況下，這部分污泥是無法減量的。在過曝的期間，部分的難降解的有機物并不能被常規(guī)的曝氣去除，在一些特殊的工業(yè)廢水中，盡管通過40～50小時的曝氣，仍有部分難降解COD存在，并且活性污泥的數(shù)量并沒有預期中大量減少。在污水廠的工藝調整中通過過量曝氣來大量減少污泥產量的做法很少應用到工程實際中來，更多的是通過精細的工藝管理，合理的生物控制，有效的去除無機顆粒，充分挖掘生物作用等方式來減少污泥產量等
在一些研究中表明活性污泥在F/M低的情況下，曝氣池中的微生物耗盡污水中的食物時，會在其細胞周圍排泄出一層粘性薄膜也就是EPS。曝氣池內的保持的活性污泥的懸浮狀態(tài)使細胞周邊的EPS碰撞并最終粘合在一起，形成更大更多的絮狀物，這也是非絲狀膨脹的一種表現(xiàn)，在表觀上就是污泥的生物泡沫的大量出現(xiàn)，結合當時的環(huán)境因素，容易誘發(fā)污泥膨脹。
過量曝氣不僅僅帶來污泥增殖還是減量的困擾，對工藝運行也造成更多的問題，除了上述的污泥泡沫和非絲狀菌的膨脹問題以外，污水廠過量曝氣會導致內回流的硝化液中含有大量的游離氧，不利于反硝化區(qū)的缺氧環(huán)境的形成，過量曝氣還會造成污泥老化，細小的活性污泥絮體從絮凝體上剝離開，在二沉池形成云霧狀的懸浮物，造成出水水質的惡化，還有最重要的是過量曝氣使污水廠的能耗居高不下，造成能源的浪費。
在一些污水廠可以通過合理的風機組合來降低曝氣量，但是有些污水廠的風機設備沒有多種組合，過量曝氣可以通過間歇運行曝氣風機來進行，很多污水廠擔心間歇曝氣會導致曝氣裝置(曝氣管、曝氣盤)堵塞，或者活性污泥的懸浮狀態(tài)無法形成，在實際中一些污水廠已經進行間歇曝氣的運行，包括一些工藝設計就為間歇曝氣的運行方式，都已經表明，間歇運行不會改變活性污泥的基本特性，可以在實際中進行使用。
過量曝氣帶來的工藝運行問題在日常運行中是多數(shù)工藝問題的來源，需要污水廠的運行人員認真面對，并采取足夠的重視，合理的調控曝氣量，不應利用過曝來簡單的消減泥量而帶來更為復雜的工藝運行問題，合理的、適應的、精準的、節(jié)能的曝氣量的管控是今后污水廠運行的主要方向。