曝气沉砂池是污水处理厂中必要的预处理构筑物之一，主要用于去除污水中的大颗粒物，并可以稳定水量以降低后续处理单元的水力负荷。为了解曝气沉砂池的工作原理，提高其除砂效率，并研究出切实可行的评价沉砂池去除效率的测试方法。本文按水力相似性原理制作了曝气沉砂池物理模型，利用曝气沉砂池小试模型进行了实验研究，并对实际污水处理进行了现场原水含砂量测试以及曝气沉砂池出砂量的统计，分别测试了朱砖井曝气沉砂池进出水含砂量的粒径级配，并将小试结果运用到水厂的实际运营，以提高除砂效率。在曝气沉砂池的小试模拟实验中，由于现场实验可调因素较少，主要做了以下几方面因素对曝气沉砂池去除效率影响的实验研究：①水力停留时间；②曝气强度的大小；③有无挡板。结果表明：水力停留时间对曝气沉砂池去除效果有较大影响，基本上是成线性关系；曝气强度与水力停留时间存在一个最佳的工况点。通过对现场原水的含砂量测试和统计发现原水中砂粒的粒径级配基本保持在一个稳定的范围内，因此通过对砂水分离器的出砂统计，求得出砂中不同粒径的砂粒所占比例，再根据相似原理可求得朱砖井曝气沉砂池的除砂效率，实验结果得出：0.2mm以下砂粒去除率为40%左右，0.2-0.3mm砂粒去除率达62%。可见现有曝气沉砂池系统对于细砂的去除率较低，而对于0.3mm以上砂粒具有良好的去除效果。最后根据曝气沉砂池底的运行机理和试验中出现的一些现象，对朱砖井曝气沉砂池现有阶段前端提砂泵经常堵塞问题做了分析和解释，并提出建议，深化了对曝气沉砂池的认识。