傳統(tǒng)的生物脫氮工藝基本原理是在二級生物處理過程中，先將有機氮轉化為氨氮，再通過硝化菌和反硝化菌的作用將氨氮轉化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，*終通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉化為氮氣完成脫氮。
因為硝化與反硝化反應的進行存在相互制約的關系；在有機物大量存在的情況下，自養(yǎng)硝化菌對氧氣和營養(yǎng)物的競爭力不如好養(yǎng)異養(yǎng)菌，無法占據主導地位；反硝化需要有機物作為電子供體，但是硝化過程去除了大量的有機物，導致反硝化過程中碳源缺乏，所以為平衡兩單元的不同需求，發(fā)展出多種生物脫氮方法相結合的工藝。
pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經濟效益。我們美國BroadleyJames生產的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。
傳統(tǒng)的生物脫氮工藝主要依靠調整工藝流程來緩解硝化菌反應環(huán)境和反硝化菌反應環(huán)境之間存在的矛盾。如果硝化反應階段在前，則需要外加電子供體例如甲醇等物質，提高了運行費用;如果硝化反應階段在后，則需要將硝化廢水回流，容易產生污泥上浮并且需要提高回流比以獲得更高的去除率。
這個矛盾在處理氨氮濃度較低的市政廢水中尚不明顯，但在處理垃圾滲濾液、畜牧廢水等高濃度氨氮廢水時，*的限制了系統(tǒng)脫氮效率。
近年來通過理論研究和實踐創(chuàng)新，人們發(fā)現了一些與傳統(tǒng)生物脫氮理論相反的生物脫氮方法，如SND工藝、SHARON工藝、ANAMMOX工藝、SHARON-ANAMMOX組合工藝、OLAND工藝、CANON工藝。
1、同步硝化反硝化（SND）脫氮工藝
根據傳統(tǒng)生物脫氮理論，脫氮途徑一般包括硝化和反硝化兩個階段，硝化和反硝化兩個過程需要在兩個隔離的反應器中進行，或者在時間或空間上造成交替缺氧和好氧環(huán)境的同一個反應器中；實際上，較早的時期，在一些沒有明顯的缺氧及厭氧段的活性污泥工藝中，人們就層多次觀察到氮的非同化損失現象，在曝氣系統(tǒng)中也曾多次觀察到氮的消失。
在這些處理系統(tǒng)中，硝化和反硝化反應往往發(fā)生在同樣的處理條件及同一處理空間內，因此，這些現象被稱為同步硝化/反硝化（SND）。
對于各種處理工藝中出現的SND現象已有大量的報道，包括生物轉盤、連續(xù)流反應器以及序批示SBR反應器等等。與傳統(tǒng)硝化-反硝化處理工藝比較，SND能有效地保持反應器中pH穩(wěn)定，減少或取消堿度的投加；減少傳統(tǒng)反應器的容積，節(jié)省基建費用；對于僅由一個反應池組成的序批示反應器來講，SND能夠降低實現硝化-反硝化所需的時間；曝氣量的節(jié)省，能夠進一步降低能耗。
因此SND系統(tǒng)提供了今后降低投資并簡化生物除氮技術的可能性。
2、短程硝化脫氮（SHARON）工藝
SHARON工藝即短程硝化脫氮工藝，是荷蘭Delft技術大學1997年提出開發(fā)的新型生物脫氮工藝。基本原理是在同一個反應器內，在有氧的條件下，自養(yǎng)型亞硝酸菌將NH3-N轉化為NO2-，然后在缺氧條件下，異養(yǎng)型反硝化菌以有機物為電子供體，以NO2-為電子受體，將NO2-轉化為N2。其理論基礎是亞硝酸型硝化反硝化技術，生化反應可用下式表示
該工藝的關鍵是如何將氨氧控制在亞硝酸階段，并持久維持在較高濃度的亞硝酸鹽積累。
該工藝使用無需污泥停留的CSTR反應器，在較短的HRT和30~40攝氏度的條件下，通過“洗泥”的方式進行種群篩選，產生大量的亞硝酸菌。SHARON工藝適用于高濃度氨（500mg/L）廢水的處理，尤其適用于具有脫氨要求的預處理或旁路處理。該工藝與傳統(tǒng)工藝相比可節(jié)省供氧量25%，可節(jié)省反硝化碳源40%。
3、厭氧氨氧化（ANAMMOX）工藝
ANAMMOX工藝是荷蘭Delft大學1990年提出的一種新型脫氮工藝。在厭氧條件下，微生物以NH3-N為電子供體，NO2-為電子受體，把NH3-N、NO2-轉化為N2的過程。其生化反應可由下式表示
厭氧氨氧化過程中起作用的微生物是ANAMMOX菌。該菌是專性厭氧化學無機自養(yǎng)細菌，生長十分緩慢，在實驗室的條件下世代期為2~3周，厭氧氨氧化過程的生物產量很低，相應污泥產量也很低。