曝气在污水、污泥处理工艺中起着核心作用，不仅影响到污水处理效果，而且影响到污水厂的投资费用和运行费用。目前，曝气设备普遍存在效率低的问题，因此，开发结构简单、效率高的曝气设备是国内外污水处理业所面临的迫切问题。 研究了曝气原理，设计出了一种高效曝气方法。将振动系统与供氧系统有机结合起来，通过对该曝气设备的清水性能实验，对不同孔径曝气器测定其一定工况下的充氧性能，从而确定振动器的振动频率，以得到最大氧转移效率和最高动力效率。对研制的高效曝气设备从以下几个方面进行性能研究：同一工作水深，同一振动频率，不同孔径的曝气器各性能参数的变化；同一工作水深，不同振动频率，相同孔径的曝气器各性能参数的变化。 研究结果表明：孔径为2mm的曝气管在频率为10Hz时，加振动后比不加振动前理论动力效率增加了56﹪，孔径为3mm的曝气管在频率为8Hz时，加振动后比不加振动前理论动力效率增加了45﹪。孔径为4mm的曝气管在频率为8Hz时，加振动后比不加振动前理论动力效率增加了39﹪，由此可以看出加振动后的设备达到了节能的目的。动力效率与振动频率之间不存在线性增长关系，随着振动频率增加，能耗的增加幅度远远超过充氧能力的增加幅度，动力效率下降。在同一频率振动的条件下，孔径为2mm曝气管的氧传质系数最优，加振动后的曝气管的氧传质系数都明显大于不加振动的氧传质系数。此设备，结构简单，运行方便，可以减少人力、物力的投入。