根据所涉及微生物的好氧条件，生物处理方法可分为好氧法和厌氧法。一般来说，好氧法更适用于乙烯装置污水等低浓度污水，而厌氧法更适用于污泥和高浓度污水。好氧生物处理可分为活性污泥法和生物膜法。
在污水处理生化系统的曝气池中，曝气效率与好氧微生物的生长呈正相关。溶解氧的供应应根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质和浓度等综合考虑。
这样，活性污泥就可以处于有机物降解的状态。试验结果表明，曝气池的溶解氧宜保持在3-4mg/L，供氧不足时，活性污泥性能较差，导致废水处理效果下降。为了保证足够的氧气供应，必须依靠一种设备，如曝气器。
曝气是使空气和水强烈接触的一种方法。其目的是溶解水中空气中的氧气，或将水中不必要的气体和挥发性物质排出到空气中。换言之，它是促进气体和液体之间物质交换的一种手段。它具有其他重要的功能，如搅拌和搅拌。
空气中的氧气通过曝气进入水中，氧气通过传质从气相转移到液相。目前，Lewis和Whitman提出的传质扩散理论得到了广泛的应用。
根据双膜理论，“气-水”界面上有气膜和液膜，气膜和液膜外有空气和液体流动，属于紊流状态；气膜和液膜属于层流状态，没有对流，会有压力梯度和浓度一定条件下的梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧将继续通过液膜扩散到水中，因此液膜和空气膜将成为氧传递的障碍。
这就是双膜理论。显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速改变气液界面。
这正是通风和搅拌的情况。具体措施是减小气泡尺寸，增加气泡数量，提高液体的紊流度，增加曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。在此基础上，曝气设备在污水处理中得到了广泛的应用。
曝气有两种：一种是鼓风曝气，另一种是机械曝气。鼓风曝气是通过曝气器的扩散板或扩散管将气泡引入水中的一种曝气方法。总的来说，乙烯装置的污水处理大多采用这种方式。机械通气是指利用叶轮等装置引入气泡。
所有曝气设备应满足以下三个功能：
①产生并维持有效的气-水接触，并在生物氧化连续耗氧量的条件下保持一定浓度的溶解氧；
②曝气区产生充分的混合和水循环；
③ 保持足够的液体速度，使生物固体保持悬浮状态。