經過預處理后的污水流入裝有渦凹曝氣機的小型充氣段，污水在上升的過程中通過充氣段與曝氣機產生的微氣泡充分混合，曝氣機將水面上的空氣通過抽風管道轉移到水下。曝氣機的工作原理是利用空氣輸送管底部散氣葉輪的高速轉動在水中形成一個真空區，液面上的空氣通過曝氣機輸入水中，真空，微氣泡隨之產生并螺旋型地上升到水面，空氣中的氧氣也隨之溶入水中。
由于氣水混合物和液體之間密度的不平衡，產生了一個垂直向上的浮力，將SS帶到水面。上浮過程中，微氣泡會附著到SS上，到達水面后SS便依靠這些氣泡支撐和維持在水面。浮在水面上的SS間斷地被鏈條刮泥機清除。刮泥機沿著整個液面運動，并將SS從氣浮槽的進口端推到出口端的污泥排放管道中。污泥排放管道里有水平的螺旋推進器，將所收集的污泥送入集泥池中。凈化后的污水流入溢流槽再自流至生化處理部分。
開放的回流管道從曝氣段沿著氣浮槽的底部伸展。在產生微氣泡的同時，渦凹曝氣機會在有回流管的池底形成一個負壓區，這種負壓作用會使廢水從池底回流至曝氣區，然后又返回氣浮段。這個過程確保了40%左右的污水回流及沒有進水的情況下氣浮段仍可進行工作。
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