生物處理法根據參與作用的微生物的需氧情況，可分為好氧法和厭氧法兩大類。一般情況，好氧法比較適用於較低濃度污水，如乙烯廠污水；而厭氧法較適用於處理污泥和較高濃度的污水。好氧生物處理法可分為活性污泥法和生物膜法兩大類。活性污泥法是水體自凈的人工強化方法，是一種依靠活性污泥工作主體的去除污水中有機物的方法。存在於活性污泥中的好氧微生物必須在有氧氣存在的條件下才能起作用。在污水處理生化系統的曝氣池中，充氧效率與好氧微生物生長量成正相關性。溶解氧的供給量要根據好氧微生物的數量、生理特性、基質性質及濃度來綜合考慮。這樣，活性污泥才能處在最佳的降解有機物的狀態。根據試驗表明，曝氣池中溶解氧維持在3～4mg/L為宜，若供氧不足，活性污泥性能差，導致廢水處理效果下降。為保證有充足的供氧，必須依靠一種設備來完成，例如曝氣器。
曝氣原理：
曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在於將空氣中的氧溶解於水中，或者將水中不需要的氣體和揮發性物質放逐到空氣中。換言之，它是促進氣體與液體之間物質交換的一種手段。它還有其他一些重要作用，如混合和攪拌。空氣中的氧通過曝氣傳遞到水中，氧由氣相向液相進行傳質轉移，這種傳質擴散的理論，目前應用較多的是劉易斯和惠特曼提出的雙膜理論。雙膜理論認為，在「氣-水」界面上存在著氣膜和液膜，氣膜外和液膜外有空氣和液體流動，屬紊流狀態；氣膜和液膜間屬層流狀態，不存在對流，在一定條件下會出現氣壓梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低於水中氧的飽和濃度，空氣中的氧繼續向內擴散透過液膜進入水體，因而液膜和氣膜將成為氧傳遞的障°-，這就是雙膜理論。顯然，克服液膜障°-最有效的方法是快速變換「氣-液」界面。曝氣攪拌正是如此，具體的做法就是：減少氣泡的大小，增加氣泡的數量，提高液體的紊流程度，加大曝氣器的安裝深度，延長氣泡與液體的接觸時間。曝氣設備正是基於這種做法而在污水處理中被廣泛採用的。
(1)、在氣液兩相接觸的界面兩側存在著處於層流狀態的氣膜和液膜，其外側則分別為氣相主體和液相主體，兩個主體處於紊流狀態。氣體分子以分子擴散方式從氣相主體通過氣膜和液膜而進入液相主體。
(2)、氣液兩相的主體均處於紊流狀態，其中物質濃度基本上是均勻的，不存在濃度差和傳質阻力，氣體分子從氣相傳遞到液相，阻力僅存在於氣液兩層層流膜中。
(3)、在氣膜中存在氧的分壓梯度，在液膜中存在著氧的濃度梯度，它們是氧轉移的推動力。
(4)、氧難溶於水，因此，氧轉移決定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通過液膜是氧轉移過程的控制步驟，通過液膜的轉移速度是氧轉移過程的控制速度。
曝氣擴散技術：
曝氣擴散是污水處理工藝中的核心技術，本文就曝氣擴散機理在應用中出現的新問題提出一些初步的看法。
1、按照流體運動性質分析曝氣擴散的區別：
曝氣擴散的實質就是使氣相中的氧向液相中轉移。氣相中的氧轉移為液相中的溶解氧，是通過流體運動形成氣液接觸界面而完成的。因此，按照流體運動性質來分析則可以看出曝氣擴散技術的區別。如果採用流體運動的性質來區分，曝氣擴散技術則有下列兩種基本形式。
1.1、液相流體主動運動型：
葉輪與轉刷(盤)表面曝氣是採用製造液相流體的水躍而形成氣液接觸界面；射流曝氣是依靠射流液相流體吸入氣相流體而形成氣液接觸界面，這些均是屬於液相流體主動運動型，其技術特徵是：動能作用於重質液相流體運動；輕質氣相流體是被動接觸；在葉輪或轉刷(盤)攪動處、射流口附近產生局部連續的氣液接觸界面。
1.2、氣相流體主動運動型：
鼓風曝氣是由風機輸送氣相流體，經曝氣器的擴散作用以升泡運動的方式形成氣液接觸界面，這就是屬於氣相流體主動運動型，其技術特徵是：動能作用於輕質氣相流體運動；重質液相流體是被動接觸；由升泡的上升運動，可產生立體連續的氣液接觸界面。
