Zur Abdeckung des Sauerstoffbedarfs der Mikroorganismen wird bei kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen nur in Einzelfällen Reinsauerstoff eingesetzt. Dies ist vor allem damit begründet, dass aufgrund der großen Effizienz von Reinsauerstoffbelüftungssystemen nur sehr geringe Volumenströme notwendig sind, und so das bei der Nitrifikation entstehende Kohlendioxid nicht ausgetrieben werden kann. Reinsauerstoff wird zur Abdeckung von Bedarfsspitzen (z.B. Kampagnebetrieben wie Weinbau, Konservenherstellung etc.) eingesetzt , wenn das vorhandene Belüftungssystem nicht ausreicht. Üblicherweise werden auf der Sohle des Belebungsbeckens sehr feinporige Belüftermatten oder dünne Schläuche verlegt. Weiterhin kann der Sauerstoff über Injektoren in das Wasser eingetragen werden. Neuere Entwicklungen zeigen, dass Reinsauerstoff auch über übliche Rohrbelüftungselemente mit Membranen aus Silikon im Abwasser verteilt werden kann.