曝氣是污水好氧生化處理系統的一個重要工藝環節，它的作用是向反應器內充氧，保證微生物生化作用所需之溶解氧，并保持反應器內微生物、底物、溶解氧，即泥、水、氣三者的充分混合，為微生物降解有機物提供有利的生化反應條件。同時，曝氣也是污水好氧生化處理系統中運轉費用最高的工藝環節，曝氣充氧電耗一般占總動力消耗的60%～70%，因此優選能耗少、造價低的曝氣裝置具有重要意義。
曝氣是使空氣與水強烈接觸的一種手段，其目的在于將空氣中的氧溶解于水中，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。
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，好氧法比較適用于較低濃度污水，如乙烯廠污水；而厭氧法較適用于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。存在于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。
水污染問題是一個遍及全世界的環境問題，無論是在發展中國家還是發達國家，這個問題已越來越引起人們的重視。現在，各國特別是發達國家每年都花巨大的人力、財力用于工業污水的治理。自20世紀60年代以來，各國都研究和發展了各種控制水體污染的新技術和新方法，對污染的控制也開始進入一個較高級的階段，即綜合防治環境污染的新階段。由于工業廢水成分的多樣性，往往需要通過幾種方法組成的處理系統才能達到所需的排放標準。污水處理按采用的方法手段分類，可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法4種。生物法是利用廢水中的微生物的代謝作用分解水中可降解的有機物的一種方法，因為具有處理量大，投資省，經-濟可靠的特點，它是當今世界最普遍的一種水處理方法。
