純氧曝氣常用以下幾種方式：

（1）美國聯碳公司開發的 NUOX 純氧曝氣活性污泥工藝，用加蓋密閉式曝氣池和葉輪式氧氣表曝機曝氣，池體分3~4 段，每段設1臺表曝機。我國中石化公司的5家石化公司引進的就是這個技術。此技術使用表面曝氣，曝氣能耗較高，且曝氣池加蓋造價較高。

（2）美國 Filter/Kruger 公司開發的改進型活性污泥處理工藝（簡稱OASES工藝）也用加蓋密閉式曝氣池，曝氣池中間分為若干個格，各格之間在池體上部開口，使各格氣液串聯，氧氣用離心壓縮機由頂部送入池內第一格液面， 經水下葉輪中空軸進入水下葉輪，從水下葉輪的噴嘴溶入處理的污水中，污水和氧氣都由第一格進，出水及排氣由最后一格排出。氧利用率可達90%。

（3）德國MESSER公司開發的Biox-N工藝，稱為敞開式微氣泡純氧曝氣活性污泥工藝，該工藝使用敞開式曝氣池，純氧曝氣的微氣泡是由一種具有優良彈性和耐久性的特種橡膠材料制成的軟管做成的輸氧氣墊產生的，軟管壁上均勻分布微細小孔，氧氣經過小孔可以產生<2 mm 的微氣泡，擴大了氣（氧氣）、液（可溶性有機物）、固（活性污泥微生物）相接觸面積，氣、液、固傳質效率高，提高了氧的利用率，縮短了反應時間。輸氧氣墊由不銹鋼架支撐，安裝在曝氣池底。試驗結果表明，在1m水深中用此法通氧，氧的利用率達 16%，在5m水深中用此法通氧，氧的利用率達80%。橡膠軟管上的小孔能自行關閉，相當于單向閥，不會使池內處理污水倒流進軟管且開停車方便。曝氣供氧壓力0.2~0.4 MPa，采用較高的供氧壓力可以保證整個池內輸氧氣墊的供氣軟管氧氣分布均勻， 輸氧氣墊的安裝水平度因此也要求不高，利用較高的氧壓， 可使污水處理池內氣、液、固三相混配均勻，保證了反應的快速進行，另外橡膠軟管上的小孔能隨壓力的變化改變開度，氧氣流量、壓力控制范圍寬，操作彈性大，從而大大提高了污水處理的抗沖擊性。

純氧曝氣所用的曝氣器與空氣曝氣器是可以通用的，只是因氣量不同需做適當調整。國內已能生產多種空氣曝氣器，效果良好的空氣曝氣器，從原理上講對于純氧曝氣也應效果顯著。幾種空氣曝氣器的性能比較見下表。

由表可以看出 曝氣性能最好的曝氣器是小氣泡型的微孔曝氣器 我國吸收了芬蘭 德國等國的技術自主開發了幾種微孔曝氣器 空氣微孔曝氣器充氧效率達 15%~25%，比大中氣泡型曝氣器節能50%，目前微氣泡曝氣器有膜片式、盤式、管式等。其中膜片式阻力小，但長期使用膜上孔易撐破。盤式和管式有剛性和柔性之分，剛性孔容易堵塞，柔性盤表用多孔膜存在孔易撐破等問題。北京北大先鋒科技有限公司經反復實驗用橡膠軟管制得微氣泡曝氣軟管，經久耐用、布氣效率高。每米售價僅為進口橡膠軟管價格的1/3。已在國內純氧曝氣活性污泥法處理污水中試用，效果很好。