為了充分利用氧氣，曝氣是在一個(gè)加盞密封的池中進(jìn)行的，池子分為氣相部分與液相部分。為了使污水在池中形成穩(wěn)定性好的幾個(gè)完全的混合區(qū)段，根據(jù)表面曝氣機(jī)的作用半徑大小，將純氧曝氣池分成互相連通的格，呈一系列凹段。污水、氧氣、回流污泥均從池的第一段流入。通過(guò)設(shè)于每段隔墻上部(氣一液交界面處)的氣窗及設(shè)于池底部隔墻上的液窗，氧氣、污水及回流污泥的混臺(tái)液，分別依次流入其它各段。通過(guò)曝氣生物氧化作用，使污水中的BOD逐段降低，同時(shí)氣相中的氧純度也逐步降低，即B0D與氧濃度是等梯度下降的。這樣既有利于污水中需氧量的滿足，又有利于氧搗充分利用，使排出尾氣中氧濃度降到經(jīng)濟(jì)極限值。

在每段上，為了使得氣液充分混臺(tái)，配置有表面曝氣機(jī)。采用離心泵型式的葉輪，使池中水先沿葉輪上升，而后拋向周邊，形成小的水躍，再沿每段隔墻向下，后至池中心再向上，又經(jīng)葉輪提升再拋向飼邊，這樣周而復(fù)始，連續(xù)運(yùn)行。增快了氧向污水中的傳質(zhì)速率，使污永得到很好的充氧效果。

為了得到比較好的水力條件，在池子每段底部都裝有一個(gè)十字形的整流板。為防止水躍波及池壁，消耗能量，影響液體穩(wěn)定向下流動(dòng)，在每段的一面隔墻上均設(shè)一塊防振板。 為了保證池子的密封性，出水槽做成水封槽。表面曝氣機(jī)的傳動(dòng)軸穿越池頂部分，采用水槽進(jìn)行軸封。取樣管、儀表安裝孔，均用淹沒(méi)套管進(jìn)行封閉。 為了防止表面器氣機(jī)在攪拌污水的過(guò)程中，由于產(chǎn)生泡辣堵塞氣窗，在每段氣窗處設(shè)有消泡水管。通過(guò)位于池頂部的閥門、窺鏡掌握沖洗水量，使氣相部分暢通。

純氧曝氣的氧氣來(lái)源
　　
純氧曝氣活性污泥工藝處理污水的各工藝參數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于空氣曝氣活性污泥工藝，西方國(guó)家很多污水處理廠已采用純氧曝氣活性污泥工藝，并有成熟經(jīng)驗(yàn)，但這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)未得到廣泛應(yīng)用，其主要原因是缺乏廉價(jià)氧氣。
　　
目前工業(yè)化制氧技術(shù)主要有兩種，一種是深冷空氣分離制氧，氧氣純度高，但制氧成本高，投資大，適用于大規(guī)模用氧場(chǎng)合; 另一種是變壓吸附制氧(簡(jiǎn)稱PSA、VPSA制氧)，氧氣純度只有90% ～95%，但投資少，能耗低，適用于中小規(guī)模不需要高純度氧的場(chǎng)合。