在工业污水处理工程中废水脱氮处理过程中，微生物对废水中的氨氮要转变成氮气需要一定的时间过程，这在设计上就不得不把水池做大，这不仅占掉地面面积还造成经济负担。人们为了提高脱氮效率，在研究氮的转化中提出了短程硝化进行反硝化理论。

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在工业污水处理工程中硝化作用即硝化细菌利用氨氮转化为硝酸盐的过程，参与硝化作用的细菌分为亚硝酸菌和硝酸菌。亚硝酸菌利用NH4+NO2-，硝酸盐利用被亚硝酸菌转化成的NO2-NO3-，反硝化菌则利用NO3-NO2-N2从而实现脱氮的目的，整个过程为（NH4+NO2-NO3-NO2-N2）。从氨氮到氮气整个转换过程中，我们可以看到有一段反应进程（NO2-NO3-NO2-）是可以省略的，那么整个转化过程就为（NH4+NO2-N2）相比较之原先的整个过程就省了大半的步骤。

根据利用亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌两种不同细菌的特性，通过控制细菌对不同的环境因素（pH值、DO值、温度、污泥龄等），把在硝化进程中的反应控制在NO2-阶段，也就是我们所说的短程硝化，再通过反硝化细菌利用NO2-转换成N2从而完成整个污水脱氮过程。

在工业污水处理工程中短程硝化与反硝化的应用技术难点在于短程硝化阶段各项参数难于稳定控制，需要多种在线监测仪器和实验数据支撑。优点是不仅提高了脱氮效率和实现经济效益问题，还可以延伸到一些新的技术。

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