I samband med det globala samhällets ökande populationsmängd och ekonomiska utveckling ökar färskvattenkonsumtionen och mängden avloppsvatten som produceras. Avloppsvatten behöver renas innan det släpps ut för att inte påverka miljön negativt. En av de vanligaste vattenreningsteknikerna är aerob biologisk rening, för vilken bottenluftningen – då luftbubblor trycks ut genom diffusörer i botten på reningsreaktorn för att syresätta avloppsvattnet – är den mest energikrävande processen. Syretransportshastigheten från luftbubblorna till avloppsvattnet påverkas negativt av närvaron av surfaktanter, vilket är en vanligt förekommande förorening både i kommunala och industriella avloppsvatten.  För att säkerställa en tillräcklig reningsgrad så energieffektivt som möjligt krävs förståelse för syretransporten i bottenluftningssystem, och vid dimensionering av nya system och kalibrering av existerande system behövs verktyg som kan underlätta för förutsägandet av syretransportshastigheten. Syftet med studien var att utveckla ett numeriskt verktyg för att uppskatta syretransportshastigheten vid bottenluftning i labbskalesystem och bidra till kunskapsbasen beträffande syresättningen i surfaktantlösningar. Det primära målet var at ta fram en CFD-modell kopplat med en masstransportsmodell som kan förutsäga syretransportshastigheten i bubbelkolumner med rent vatten, och det sekundära målet var att använda modellen för vatten innehållande surfaktanten laurinsyra (DDA) och identifiera alternativ för vidareutveckling av modellen så att den även kan hantera surfaktantlösningar. Modellen byggdes i COMSOL Multiphysics 5.5 och inkluderade en tvådimensionell axisymmetrisk geometri, URANS-ekvationer och standard k-ε för turbulenshantering och en Euler-Euler mixture-modell för tvåfasmodelleringen. Masstransportsteorierna två-filmsteorin, Higbies penetrationsteori samt advektions-diffusionsekvationen användes för att modellera syretransporten. Bubbeldiametern är en viktig parameter i flera ekvationer och för att uppskatta en representativ genomsnittlig diameter för bubbelstorleksfördelningen beräknades Sauter Mean Diameter baserat på experimentella data för olika kombinationer av luftflöden och DDA-koncentration. Resultaten från simuleringarna angående syretransportshastigheten i rent vatten visades stämma väl överens med experimentella data vid låga luftflöden, där skillnaden för den volymetriska masstransportskoefficienten var 0,7 % och 3,3 % för luftflödena 0,1 respektive 0,2 l/min. Vid luftflödet 0,3 l/min var skillnaden 14 %; eftersom strömningsregimen blir mer heterogen vid högre luftflöden tenderar modellen att överskatta syretransportshastigheten. I vatten innehållande surfaktanter överskattade modellen syretransportshastigheten eftersom adsorptionen av surfaktanter på bubbelytorna – och tillhörande minskning av masstransports-koefficienten – inte modellerades. Antingen behöver en korrektionsfaktor för masstransportskoefficienten – baserad på skillnaden mellan simulerade resultat och experimentella data – tas fram och tillämpas, eller så behöver den bakomliggande teorin för beräkning av syretransporten omprövas. Eventuellt skulle masstransporten av surfaktanter och adsorptionen på bubbelytorna kunna modelleras för att mer precist efterlikna verkligheten. / In connection with a global population increase and economic development, the consumption of freshwater and the production of wastewater is increasing. Wastewater needs to be treated to convert it into an effluent that can be safely released without negative environmental impacts. One of the most common wastewater treatment technologies is aerobic biological treatment, where bottom aeration – the procedure of pumping air through submerged diffusers which generate bubbles to oxygenate the wastewater – is the most energy demanding process. The oxygen transfer rate from air bubbles to wastewater is negatively affected by the presence of surfactants, a ubiquitous contaminant in both municipal and industrial wastewaters. To assure a sufficient treatment efficiency as energy efficiently as possible, an understanding of the oxygen transfer process in bottom aeration systems is necessary, and for designing of new systems and calibration of existing ones, tools facilitating prediction of the oxygen transfer rate are required. The purpose of this study was to develop a numerical tool to estimate the oxygen transfer rate for lab-scale bottom aeration systems and to contribute to the basis of knowledge regarding oxygenation of surfactant solutions. The primary goal of the study was to develop a CFD-model coupled with a mass transfer model to predict the oxygen transfer rate in bubble columns containing clean water, and the secondary goal was to apply the model to water-based solutions of the surfactant lauric acid (DDA) and identify options for further development of the model to make it applicable for surfactant solution systems. The model was developed with COMSOL Multiphysics 5.5 and included a two-dimensional axisymmetric geometry, URANS-equations and standard k-ε to for turbulence modelling, and an Euler-Euler mixture model for the two-phase flow. For oxygen transfer modelling the two-film theory, Higbies penetration theory and the advection-diffusion equation were used. Bubble diameter is an important parameter in several of the equations used and the Sauter Mean Diameter was calculated to represent the average bubble diameter, based on available experimental data for different combinations of air flow rate and DDA-concentration. Results of the simulations regarding the oxygen transfer rate in clean water fit well with experimental data at lower air flow rates, and the difference for the volumetric mass transfer coefficient was 0,7 % and 3,3 % for the air flow rates 0,1 l/min and 0,2 l/min, respectively. For the air flow rate 0,3 l/min the difference was 14 %; because of the flow regime being more heterogenous at higher air flow rates, the model tends to overestimate the oxygen transfer rate. In surfactant solutions the model overestimated the oxygen transfer rate due to surfactant adsorption on the bubble-water interface – and the consequent decrease of the mass transfer coefficient – not being modelled. Either a correction factor for the mass transfer coefficient – based on the difference between simulated results and experimental data – needs to be calculated and applied, or the underlying theories describing the oxygen transfer require revision. Potentially the mass transfer and interfacial adsorption of surfactants could be modelled to emulate reality more accurately.