太阳能曝气机的曝气是使空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，目前应用较多的是双膜理论。双膜理论认为，在“气水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。
太阳能曝气机的叶轮在水下高速旋转形成负压并产生液体流，在压力差的作用下，空气通过空心驱动轴进入水中。叶轮形成的水平流将空气转化成细微、均匀的气泡，其平均直径2mm，达到的空气扩散器制定的2.2mm的标准。在与水的接触中，氧气被水和水生生物吸收。这些气泡扩散得较远，从而与水接触得时间很长，氧利用率非常高。太阳能曝气机的氧气扩散区和混合区的范围随机器型号而变化，将多台曝气机组合安装在反应池中，可使氧气在整个反应池中混合并扩散。
使用太阳能曝气机的优点就是可以缩小成本，曝气机在运行期间和其他设备在功能和应用方面基本相同，但是因为在能源的供应方面是通过太阳能来提供的，所以在运行时不需要耗费其他能源，这样长期投入应用就可以降低很多应用成本。另外在安装太阳能曝气机时方式方法很简单，设备在运行时工作人员也不用进行看管，设备可以按照设置情况来运行。这种设备的功能很齐全，在运行期间可以避免水体形成自然分层现象，水体可以达到彻底的净化效果，而且水体底部的溶氧量也会得到改善，水质的异味问题，在使用太阳能曝气机期间不需要添加任何化学物，所以不会引发二次污染问题，采用该设备可以更加安全环保，不会对环境造成负担影响。
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