我国污水处理厂的能耗主要是电耗，处理每吨污水耗电约0.2-0.3度，电费约占污水处理成本的50%-70%。在我国污水处理厂建设基础上，通过现有设施的优化运营，存在提高出水水质、降低能耗物耗的巨大空间。截至2016年9月底，全国设市城市、县累计建成污水处理厂3976座，污水处理能力1.7亿立方米/日。按我国污水处理厂每年处理500亿吨污水来计算，如果能够节省20%的能耗，这就能够为国家节约约30亿度电。在目前国家大力提倡节能降耗的背景下，污水处理厂的节能降耗具有重大意义。

我国约有一半的污水处理厂采用氧化沟和AAO工艺，越来越多的AAO变形的工艺呈现上升的趋势。鼓风曝气的能耗占污水厂总能耗的51%左右。因此，实现曝气系统的节能运行是污水厂节能的关键。

曝气过量直接造成电能浪费，并且溶解氧通过内回流被带到缺氧区影响反硝化的效果，溶解氧通过外回流被带到厌氧区影响厌氧释磷的过程。曝气量不足，影响生化池中微生物活性，可能影响出水水质。还可能造成二沉池中发生反硝化，污泥上浮，影响出水。

*近，越来越多的污水厂采取了基于前馈-串级反馈的控制技术，达到了污水厂稳定达标，节能的目的。

曝气过程涉及两个步骤：一是氧气的扩散和溶解。在鼓风曝气系统中主要体现为空气从曝气池底部的曝气头释放后，空气中的氧气从气相向液相中转移。二是溶解氧的利用和消耗。这个过程综合了好氧处理过程的有机碳去除过程、生物脱氮、生物除磷等，是由多个过程综合作用的结果。

活性污泥法的曝气过程是为去除有机碳、硝化、吸磷等过程提供适宜的溶解氧，以促进三种生化反应的正常进行。曝气流量控制的目标就是是形成稳定的溶解氧条件，为微生物生长与污染物降解建立一个动态平衡和可靠的生存环境。这一动态平衡过程的实质，就是使总氧转移速率近似等于总耗氧速率。由于污水厂的进水水质和水量是变化的，在特定的时间段内其耗氧量也是变化的，只有使该时段内的供氧量和耗氧量相均衡，才能保证处理环境的稳定，保证出水水质。