純氧曝氣工藝與空氣曝氣活性污泥法機理上基本是相同的，都是通過好氧微生物對污水中的有機物進行生化反應(yīng)使污水得以凈化。所不同的是前者是向污水中充純氧，后者是向污水中充空氣。氧氣法的一大特點就是處理效率明顯高于空氣法。將同一污水處理到同一水平，氧氣法所需曝氣時間一般僅為空氣法的1 /3 左右。這是因為純氧的濃度是空氣中氧濃度(21%) 的4.7 倍，因此氧氣法系統(tǒng)中氧的分壓，亦即溶氧的推動力，也比空氣法高4.7倍，在水中溶解氧的飽和值CS 也增加了4.7 倍，充氧速率也增加了4.7 倍，顯著提高了氧的轉(zhuǎn)移速率，從而使好氧微生物的濃度和活性都提高，明顯改善了傳統(tǒng)活性污泥法的不足。

純氧曝氣與空氣曝氣的各項參數(shù)比較見表1。

與空氣曝氣系統(tǒng)相比，純氧曝氣系統(tǒng)有以下顯著優(yōu)點: (1)溶解氧濃度可達到6～10 mg/L，故生物量負(fù)荷高，保證了能夠快速地適應(yīng)變化的有機負(fù)荷，同時污泥中的絲狀菌得到了抑制，形成密實的絮體顆粒，具有很好的沉降性和濃縮性，SVI 僅為空氣活性污泥的1/2～1/3; (2)在高純氧條件下，生物處于高度的內(nèi)源代謝即自身氧化階段，因而產(chǎn)泥量大為減少， 純氧曝氣可以減少高達 25%的剩余污泥; (3)氧的轉(zhuǎn)移速率和利用率高，純氧曝氣氧利用率達到了90%，處理效率高， 能耗低; (4)處理相同污水停留時間僅為空氣曝氣的 1 /3～ 1/4，因此池容也相應(yīng)減小。純氧曝氣實際安裝所占空間遠較常規(guī)的系統(tǒng)的要小; (5)純氧曝氣系統(tǒng)的噪聲遠低于鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，基本上不存在揮發(fā)性有機化合物(VOC)的氣體逸散，減輕了污泥與廢氣的二次污染，降低了污水處理廠對周圍環(huán)境的不利影響。