众所周知，兴建城市污水处理厂是解决水体污染的重要途径。污水处理是能源密集型行业，不仅投资高，运行费用也高。在国家号召“节能减排”的大环境下，对污水处理“最耗能段”——曝气系统进行节能降耗研究，具有较好的环境与经济效益。以广东省某市污水处理厂改良型A2/O氧化沟二级生物处理工艺典型表面曝气系统与鼓风曝气系统为研究对象，对两种曝气系统能耗进行调查与分析，研究节能潜力，探索节能降耗途径，以期为我国城市污水处理厂曝气系统的设计及管理提供理论基础和技术支持。在同等污水处理规模、进水水质相同、出水水质均达标排放的情况下，比较研究了改良型A2/O氧化沟表面曝气系统与鼓风曝气系统的充氧效率，并进行节能潜力分析，同时对新旧曝气盘氧转移速率进行了试验研究。研究结果表明，表面曝气系统充氧效果不及鼓风曝气系统；污水处理一厂一期表面曝气系统比一厂二期和二厂的鼓风曝气系统每吨污水平均分别多耗电0.026kW h、0.031kW h；表面曝气系统与鼓风曝气系统2010年的年均节能潜力分别为19.7%，24.5%；运行了4年多的旧曝气盘比新曝气盘氧转移速率降低了29.2%。建议处理较大污水量的城市污水处理厂曝气系统设计时，可优先选择鼓风曝气系统，已建污水处理厂表面曝气系统可考虑改造为鼓风曝气系统，实现节能降耗目的；在日常运行管理中要做好曝气器的保养工作，及时清洗更换破损、堵塞的曝气器，避免能耗浪费。