高效脱氮的问题是近几年才出现的研究方向，它也是工业污水处理技术的重要发展方向之一。
对于每一个喜欢专研的工程师都很想看到，硝化菌和反硝化菌的培养及处理有着“文体两开花”的效果。所谓“文体两开花”就是既节约供氧量，又节约碳源，同时产泥量也会减少的新技术，这个对于高氨氮废水处理的工程造价来说是一件好事情。
在脱氮工艺的提速方面，同步硝化反硝化的技术已经被广泛运用到处理氨氮浓度比较低的废水中，其原理就是让硝化反应和反硝化反应在用一个反应器里面完成。其机理就是犹如SBR反应池，向废水间歇式的供氧。此种情况下，硝化菌和反硝化菌的适宜pH得出为7.5左右理想，温度适宜则为10-20°C时理想。
到了后来的短程硝化反硝化被提出来了，其机理由原来的传统脱氮工艺“氨氮→亚硝酸盐→硝酸盐氮→亚硝酸盐氮→氮气”这一过程，直接把硝酸盐氮的生成去掉。此种方法可以节约大量的供氧量、碳源等。但是它的影响因素很多，需要操作人员时常关注其亚硝酸菌的浓度变化，才能确保污水站运行正常。
还有一种就是厌氧氨氧化反应脱氮，它比上面两种方法可以说是大幅度的节约资源。厌氧氨氧化菌可以独立培养，但是培养起来很困难。新技术的效果是很好，但是对于操作技术人员的要求极其的高。
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