【概要描述】传统的生物脱氮除磷工艺可以部分去除水中的氨氮，但仍存在一些问题。硝化细菌是自养细菌，在混合培养活性污泥系统中生长缓慢，不能与异养细菌竞争，难以获得优势；由于硝化细菌为自氧化细菌，其增殖速度慢，难以维持较高的微生物浓度，且系统总停留时间长，增加了基建成本和运行成本。
传统的生物脱氮除磷工艺可以部分去除水中的氨氮，但仍存在一些问题。硝化细菌是自养细菌，在混合培养活性污泥系统中生长缓慢，不能与异养细菌竞争，难以获得优势；由于硝化细菌为自氧化细菌，其增殖速度慢，难以维持较高的微生物浓度，且系统总停留时间长，增加了基建成本和运行成本。为了保证高污泥浓度，系统必须同时有污泥回流和硝化液回流，这实际上增加了电力成本；硝化细菌易受外部环境影响，抗冲击负荷能力弱，对环境影响特别是毒性影响非常敏感，系统重启非常困难；硝化和反硝化过程在时间和空间上难以统一，反硝化效果差，导致生物反硝化的底物转移速率有限，底物和产物受到抑制，属于多步生物催化反应。针对传统脱氮除磷工艺中存在的这些实际问题，国内外研究人员努力从各个方面突破传统的生物脱氮除磷理论，为生物脱氮除磷技术的研究提供新的理论和思路，使其具有较高的应用价值。
根据传统的反硝化理论，消化反应是在好氧条件下进行的，而反硝化是在厌氧价格调整下完成的。两者不能在相同的条件下进行。然而，近年来，许多研究人员发现，在氧化沟、SBR工艺和间歇曝气反应器工艺等不同的生物处理系统中确实存在同步硝化和反硝化，尤其是好氧条件下的反硝化。研究人员进行了广泛的研究并提出了一些新的想法。认为微环境的存在是主要原因。例如，一些反应器流型的特点为同步硝化和反硝化创造了可能的环境条件；此外，从微生物发育的角度来看，仍有未知的微生物菌株尚未统一，仍处于探索阶段。一些研究人员利用他们的研究成果改进了反硝化过程。
根据传统的反硝化理论，要实现废水的生物反硝化，必须彻底去除氨氮的典型硝化反硝化过程。氨氮在硝化细菌的作用下被氧化为no2-，然后被硝化细菌进一步氧化为no3-。通过异养反硝化细菌的作用，no3-被还原为no2-。事实上，根据反硝化原理，氨氧化为硝酸是由两种独立的细菌完成的。