曝气沉砂池的运行操作主要是控制污水在池中的旋流速度和旋转圈数。旋流速度与砂粒粒径有关，污水中的砂粒粒径越小，要求的旋流速度越大。但旋流速度也不能太大，否则有可能将已沉下的砂粒重新泛起。而曝气沉砂池中的实际旋流速度与曝气沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和强度等因素有关。旋转圈数与除砂效率有关，旋转圈数越多，除砂效率越高。要去除直径为0.2mm的砂粒，通常需要维持0.3m/s的旋转速度，在池中至少旋转3圈。在实际运行中可以通过调整曝气强度来改变旋流速度和旋转圈数，保证达到稳定的除砂效率。当进入曝气沉砂池的污水量增大时，水平流速也会加大，此时可以通过提高曝气强度来提高旋流速度和维持旋转圈数不变。

沉砂量取决于进水的水质，运行人员必须认真摸索和总结砂量的变化规律，及时将沉砂排放出去。排砂间隔时间太长会堵卡排砂管和刮砂机械，而排砂间隔时间太短又会使排砂数量增大、含水率提高，从而增加后续处理的难度。曝气沉砂池的曝气作用常常会使池面上积聚一些有机浮渣，也要及时清除，以免重新进水中随水流入后续生物处理系统，增加后续处理的负荷。