活性污泥曝氣是將空氣中的氧氣通過相應的設備和技術措施輸送到混合料中的過程。曝氣的主要功能是曝氣、攪拌和混合。氧化作用的目的是為活性污泥中的微生物提供溶解氧，以微生物在代謝過程中的需氧量。曝氣池出口溶解氧濃度一般控制在2mg/L以上。攪拌的目的是將污泥懸浮在曝氣池中，增加廢水與混合料的充分接觸，提高傳質效率，曝氣池的處理效果。

　　根據雙膜理論，氣水界面上存在氣膜和液膜，氣膜和液膜外存在空氣和液體流動，處于湍流狀態。氣液膜之間存在層流，不存在對流。在一定條件下存在梯度和濃度梯度。如果液膜中氧的濃度低于飽和濃度的氧氣在水中的雙層膜理論模型,集中現有的接口將被轉移到液膜,和空氣中的氧氣將繼續通過液膜擴散到水中,使液膜和氣膜氧轉移將成為障礙,這是雙層膜理論。

　　淺層滲透率理論的基本思想是氣相和液相都是按照重復短接觸進行的，因為接觸時間很短，不可能達到穩定狀態。基本的假設是，當氣泡上升到一個氣泡直徑的距離時，先前接觸的水被新接觸的水所取代。因此，氣體被允許進入它接觸到的水中很短的時間，并以很淺的濃度擴散到水中。另一件事是交付過程會隨著時間而變化。淺層滲透理論也認為阻力主要存在于水膜中。

　　表面更新理論是淺層理論的發展。根據這個理論,因為水在水膜在動蕩的混合狀態,傳輸材料的表面不能固定和不變的,但應該由眾多區域微量元素與不同的接觸時間,和接觸時間內的總質量轉移是真正的傳質。這是通常的做法。對于每個面積單元，通道的數量仍然可以用淺穿透理論計算。