随着我国经济的飞速发展,人们对于水的需求也越来越高,污水厂的能耗问题也日益凸显,在废水的处理过程中,其中能耗最大的是污水曝气系统,曝气系统的节能改进对降低污水处理厂的能耗有着举足轻重的意义。本文参考了影响氧传质的各种理论与因素,依据不同的运行条件设计了两种第三代供气式射流曝气器,第三代一型射流曝气器运行条件为低气、低水流量;第三代二型射流曝气器是在高于第三代一型的工况下运行。本文使用多软件联合进行数值模拟仿真,来改进供气式射流曝气器的混合效果,并提高各项湍流参数,再通过清水充氧性能实验来验证设计的合理性以及改进型是否节能。本文还对盘式微孔曝气器、管式微孔曝气器及三代二型射流曝气器进行了电耗对比。本文的结论有:（1）各结构参数对第三代一型射流曝气器混合效果的影响程度,由大到小为:进气管直径、一级喷嘴直径、混合室直径、开孔径、二级喷嘴直径、一级管径、混合室管长、开孔率、进气管长度;对湍流强度影响程度由大到小为:开孔孔径＞开孔个数＞进气管长度＞一级管径＞混合室长度＞混合室直径＞进气管直径＞一级喷嘴直径＞二级喷嘴直径。第三代一型射流曝气器的最佳参数为一级管径86 mm,一级喷嘴直径36 mm,进气管直径20 mm,进气管长82 mm,混合室直径140 mm,混合室长400 mm,二级喷嘴直径55 mm,开孔孔径3 mm,开孔规模为均匀分布7列每列8个。（2）各结构参数对第三代二型射流曝气器混合效果的影响程度,由大到小为:一级管径＞进气筒长度＞一级喷嘴直径＞开孔孔径＞二级喷嘴直径＞混合室直径＞混合室长度。对湍流强度影响程度由大到小为:一级管径＞混合室直径＞一级喷嘴直径＞进气筒长度＞开孔孔径＞二级喷嘴直径＞混合室长度。三代二型射流曝气器的最佳参数为:一级管径88 mm,一级喷嘴直径24 mm,进气筒长72 mm,混合室直径100 mm,混合室长400 mm,二级喷嘴直径45 mm,开孔孔径3mm,开孔规模为均匀分布在进气管内测,共5列每列14个。（3）第三代一型射流曝气器的最佳工况为循环水量2m3/h,供气量5m3/h。最佳工况下,三代一型射流曝气器相较于一代射流曝气器的KLas、SOTR、SOTE、SAE、分别提升了 83.15%、86.59%、88.62%、88.63%,并且节约了 26.85%的电耗。按平段工业用电费率每千瓦时0.62元计算,将每吨清水充氧水至饱和节约电耗0.04度电,即一吨水节约0.025元。（4）第三代二型射流曝气器的最佳工况为循环水量5m3/h,供气量10 m3/h。最佳工况下,三代二型射流曝气器相较于一代射流曝气器的KLas、SOTR、SOTE、SAE、分别提升了 101.62%、107.40%、96.07%、92.75%,并且节约了 23.35%的电耗。按平段工业用电费率每千瓦时0.62元计算,将每吨清水充氧水至饱和节约电耗0.023度电,即一吨水节约0.014元。（5）在气量为10m3/h,循环水量5m/h,水深为5m的清水工况下,管式微孔曝气器优于盘式微孔曝气器,三代二型射流曝气器明显优于一代射流曝气器,而两种微孔曝气器均优于射流曝气器,但是可以看到相较于一代射流曝气器,新改进的三代二型射流曝气器耗电量降低了 23.35%,提升效果明显,将供气式低压射流曝气器与微孔曝气器的电耗差距明显减小。