曝气器在污水处理等领域发挥着重要作用，其核心功能是向水中充氧，满足微生物分解有机物的需求。

曝气充氧过程属于传质过程，氧是难溶于水的气体。在氧从气相转移到液相的过程中，主要阻力来自液膜。根据双膜理论，在“气 - 水”界面存在气膜和液膜，气膜外和液膜外的空气和液体处于紊流状态，而气膜和液膜间为层流状态，不存在对流，存在气压梯度和浓度梯度。

当液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度时，空气中的氧会继续向内扩散，透过液膜进入水体。这意味着液膜和气膜成为了氧传递的障碍。

曝气器通过特定方式来克服这些障碍。比如，它会减少气泡的大小，增加气泡的数量，这样能增大气液接触面积；提高液体的紊流程度，加快氧的扩散速度；加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间，让更多的氧溶解到水中。

不同类型的曝气器实现充氧的具体方式有所不同。像射流曝气器，在泵叶轮高速旋转下，液体高速从喷嘴喷出，在混气室形成真空吸入大量空气，空气在喉管处与液体剧烈混合形成小气泡，提高充氧效率；旋混曝气器则采用多层螺旋切割的形式，将气流切割成微气泡，提高氧的利用率。

曝气器通过多种方式克服氧传递障碍，实现高效充氧，为污水处理等过程提供必要的条件。