فرایند هوادهی و اکسیداسیون یکی از مراحل مهم در عملیات تصفیه آب، فاضلاب های شهری و صنعتی به شمار می رود. در تصفیه آب با تزریق هوا به داخل آب، ذرات معلق به صورت شناور در سطح آب قرار گرفته و جدا می ­شوند. از اهداف دیگر هوادهی می توان به اکسید کردن آهن و منگنز اشاره کرد. هوادهی در تصفیه فاضلاب به منظور تامین اکسیژن محلول در حوض هوادهی و انجام فعالیت های بیولوژیکی صورت می گیرد. 

روش ­های هوادهی­ رایج که به بلوئرهای توان بالا به همراه دیفیوزرها و یا هواده­ های سطحی به منظور انتقال اکسیژن وابسته هستند، انرژی قابل توجهی را مصرف می­ کنند ولی راندمان انتقال اکسیژن پایینی دارند. همچنین آن ها حباب­ های متلاطم و با سرعت صعود بسیار بالا تولید می­ کنند که سبب دفع گازهای موجود شده و مانع هضم هوازی بهینه می­ شوند.

هوادهی پیشرفته با نانوحباب ها یک فرآیند انتقال اکسیژن با کارایی بسیار بالا می باشد که مایع را با اکسیژن محلول و میلیاردها ریزحباب در مقیاس نانو اشباع می کند و بنابراین با ایجاد یک محیط مملو از اکسیژن باکتری های هوازی را قادر می ­سازد تا عملکرد بسیار موثری داشته باشند.