氣升式環(huán)流反應(yīng)器已從實(shí)驗(yàn)室研究轉(zhuǎn)向工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，特別是在水處理領(lǐng)域中，展示了該反應(yīng)器良好的應(yīng)用效果與廣闊的應(yīng)用前景。
氣升式環(huán)流反應(yīng)器由四個主要區(qū)域構(gòu)成，即上升區(qū)、下降區(qū)、氣液分離區(qū)和底部折流區(qū)，各區(qū)域內(nèi)流體的流動特性差異很大，在反應(yīng)器啟動過程中，首先在反應(yīng)器中投加活性污泥或其他微生物;廢水經(jīng)水泵抽吸進(jìn)入反應(yīng)器，壓縮空氣由氣體分布器射入反應(yīng)器與廢水混合，并對其充氧，在上升區(qū)利用其所攜帶的動能提升廢水，期間廢水中的部分有機(jī)物被去除，大部分空氣被消耗。
混合物到達(dá)反應(yīng)器頂部(氣液分離區(qū))后，大部分氣泡在氣液界面破裂，氣體從排氣口排出;另一部分殘余氣體以氣泡的形式隨廢水及污泥進(jìn)入下降區(qū)進(jìn)行反應(yīng)，在下降區(qū)底部會達(dá)到缺氧狀態(tài)，使COD和硝態(tài)氮進(jìn)一步降解。處理后的廢水經(jīng)過底部折流區(qū)再次返回到上升區(qū)，形成完整的循環(huán)。在上升區(qū)，氣含率較高，氣相動能較大，流體湍動劇烈，使得氣泡聚并和破碎頻繁，氣液相界面更新較快，相間傳質(zhì)效率較高，因此，對于氣升式環(huán)流反應(yīng)器而言，氣液相間傳質(zhì)主要發(fā)生在上升區(qū)。
由于上升區(qū)與下降區(qū)的氣含率不同，造成兩區(qū)域混合相的壓力存在差異，此壓差作為流體流動的驅(qū)動力，推動流體在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流動。氣升式環(huán)流反應(yīng)器利用氣體的噴射動能和混合相的密度差引起液相的循環(huán)流動，不需額外的攪拌裝置，降低了設(shè)備投資成本，耗能少，且氣體在推流的同時與液體充分混合，氣液相界面更新較快，相間傳質(zhì)效率高。
雖然氣升式環(huán)流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，但是其種類很多，因其突出的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種廢水的處理，并取得了很好的成果。不僅能有效去除COD、BOD、氨氮、磷等常規(guī)性污染物，降低廢水中的色度、濁度等，而且對酚、氰等難降解有機(jī)物也有很好的去除效果。
