本文以气液两相体系的氧传质过程及流体力学因素中对氧的传质系数的影响作为研究对象,通过氧传质理论数学模型的分析方法,对所得结果进行了数据分析和理论探讨。实验采用直径0.15m,高1m的圆柱状有机玻璃柱作为曝气传氧研究的反应器,通过溶解氧仪连接计算机在线获得实验数据,计算了传质体系在不同实验条件下的氧的总传质系数,表征了体系在不同条件下的氧传质的性能。对曝气量,表面活性剂,电解质,温度等因素对曝气氧传质及流态和气泡行为的差异进行了比较,并根据实验结果进行了相应的理论解释。结果表明:(1)氧的总传质系数随曝气空气流量增加呈非线性增加的趋势。(2)水质对流型和气泡行为有显著影响,从而导致对传氧性能有很大的影响。(3)氧的总传质系数随着温度的增升高而增加,由温度变化引起的饱和溶解氧的变化对氧转移速率起着决定性的作用,较低的水温将有利于氧的转移。参考传质及流体控制的理论研究,论证了一种新型搅拌散气式曝气技术原理及机械构造,并进行了该曝气设备的清水充氧性能实验,对该曝气机的动力效率等性能参数进行了测定。其具有独特的搅拌/曝气双重变频独立控制的曝气方式显示出该设备的充氧性能好、控制性高、能耗低的技术特点。提出采用搅拌散气式曝气技术解决因水质变动造成曝气量难以控制的方法,从而为污水处理工艺中曝气量的确定提供了新的思路,同时也为稳定处理效果、降低曝气能耗和提高曝气技术的自动控制水平提供了重要的参照。