随着我国环保意识的增强以及对于污水处理产业投入的提升,我国污水处理能力和污水厂建设快速发展,作为污水处理的关键设备之一,曝气设备逐渐增多且大型化趋势越来越明显,使其能耗也在进一步提升。基于市场竞争和产品节能的需求,目前对于曝气设备如何降低能耗有许多研究,但主要还集中在水下部分的机构和动力源等的优化方面。本文从全新的角度出发,提出了提升充入水中的气体含氧量、加快充氧能力进而提升曝气设备的动力效率的方法,该研究基于国内曝气设备性能和技术水平亟待提升的实际情况,从磁体磁化气体性能与机械融合的角度助力于曝气设备的研究和发展,以期为曝气设备行业核心技术的发展奠定理论研究基础,并在磁化理论与机械交叉融合应用研究方面进行有效的探索和创新。本文基于磁化富氧理论和电磁分析软件,对增氧曝气设备的磁化富氧机构进行理论研究和机构优化。以降低增氧曝气设备的能耗为主要目标,以曝气设备的动力效率作为增氧性能的评价指标,通过实验的方法对曝气实验台在有、无磁化富氧机构情况下的充氧性能进行相关的研究,对比分析两种工况下的动力效率。结合理论分析,安装磁化富氧装置后,可实现增氧曝气设备工作效率的提升。论文的研究为增氧曝气设备相关机构的设计和优化提供理论依据。具体研究工作如下:（1）磁化富氧方法和原理:整理并归纳几种常见的磁化富氧基本方法和理论,主要包括吸附富集法、轨迹偏转法及阻碍筛选法;阐述磁化富氧装置的工作原理,为磁化富氧装置的结构选型优化和性能分析提供重要参考和依据。（2）磁化富氧装置的结构优化:采用对比分析、定性和定量综合分析的方法,以磁化力对气体分子所做功为评价指标,对等腰三角型和矩型两种永磁体间隙空间的磁化富氧效应进行分析,择优选择三角型永磁体作为磁化富氧装置的基本构件;综合考虑磁感应强度、磁感应强度梯度、非均匀磁场区域的大小以及气体流量的实际情况,对等腰三角型永磁体的相关尺寸进行相关优化。（3）搭建曝气实验台:根据实际需要对增氧曝气设备进行适当简化处理和按比例缩小,搭建充氧曝气实验台;阐述相关的实验过程中所需要的药品和实验步骤等,得到表征曝气实验台充氧性能的主要参数,给出参数的求解方法。（4）研究有、无磁化富氧装置工况下的曝气实验台充氧性能主要参数,其中包括氧总传质系数、充氧能力以及动力效率;结合净水设备实际作业情况,从动力效率、达到目标溶解氧浓度所需时间两个角度,分析曝气设备在安装磁化富氧装置后工作效率的提升状况,得出对比分析数据。由实验结果可知,安装磁化富氧装置的曝气设备有利于净水设备工作效率的提升及能耗的降低。