本文系统地研究了快速纯氧曝气工艺用于消除东莞河道黑臭的工程效果。在东莞市石排中心河涌的实验规模是4万m~3/d,在石碣中心河涌的验证性实验规模是12万m~3/d。通过不同工艺参数和不同投加方式充氧效果的比较,验证该技术在消除河流黑臭方面的可行性,对河道底泥、水动力条件、运行成本等影响因素进行了综合评价。在东莞市石排镇中心河涌的曝气复氧工程实验研究和连续运行结果表明,纯氧曝气能够大幅度提高河流溶解氧至20mg/L以上,水体色度可以降低至20倍以下,嗅阈值稳定在5以下,到达一般景观水体对色度和嗅味的标准[GB12941-91]。在最佳曝气参数条件下,氧利用率可以维持在90%左右。纯氧曝气系统能够安全稳定地昼夜运行,自动化程度高,便于管理。在东莞市石碣镇中心河涌的实验结果表明,纯氧曝气能有效降低河水色度和嗅阈值,河水色度能降至15~20,嗅阈值降至5,达到景观水体水质标准[GB12941-91]。实验结果还表明,纯氧曝气技术可以作为应对城市水体突发污染事件的应急措施,迅速改善和恢复暴雨和潮汐期间恶化的水质,使河水水质达到景观水体水质标准。底泥消耗氧气河水深度方向溶解氧浓度逐渐衰减。连续纯氧曝气对底泥有明显的原位修复作用。铺装导流板可以有效地防止底泥被搅动,能有效控制底泥搅动的副作用,改善水体的色度、浊度和耗氧速率。河流水动力条件是影响河道中DO分布的一个重要因素。河水流速越快,溶解氧衰减速率越低,溶解氧持续距离越远。实验工程运行费用核算表明,对于石排中心河涌,纯氧曝气技术直接运行成本约为0.05元/m~3水;对于石碣中心河涌,直接运行成本为0.02元/m~3水~0.033元/m3水之间。纯氧曝气技术比较经济,适合工程应用。本研究对于为采用纯氧曝气技术治理河道黑臭具有重要的工程指导意义。