在工業(yè)污水處理工程中廢水脫氮處理過程中，微生物對廢水中的氨氮要轉(zhuǎn)變成氮氣需要一定的時間過程，這在設(shè)計上就不得不把水池做大，這不僅占掉地面面積還造成經(jīng)濟負擔。人們?yōu)榱颂岣呙摰?，在研究氮的轉(zhuǎn)化中提出了短程硝化進行反硝化理論。

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在工業(yè)污水處理工程中硝化作用即硝化細菌利用氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽的過程，參與硝化作用的細菌分為亞硝酸菌和硝酸菌。亞硝酸菌利用NH4+NO2-，硝酸鹽利用被亞硝酸菌轉(zhuǎn)化成的NO2-NO3-，反硝化菌則利用NO3-NO2-N2從而實現(xiàn)脫氮的目的，整個過程為（NH4+NO2-NO3-NO2-N2）。從氨氮到氮氣整個轉(zhuǎn)換過程中，我們可以看到有一段反應(yīng)進程（NO2-NO3-NO2-）是可以省略的，那么整個轉(zhuǎn)化過程就為（NH4+NO2-N2）相比較之原先的整個過程就省了大半的步驟。

根據(jù)利用亞硝酸鹽細菌和硝酸鹽細菌兩種不同細菌的特性，通過控制細菌對不同的環(huán)境因素（pH值、DO值、溫度、污泥齡等），把在硝化進程中的反應(yīng)控制在NO2-階段，也就是我們所說的短程硝化，再通過反硝化細菌利用NO2-轉(zhuǎn)換成N2從而完成整個污水脫氮過程。

在工業(yè)污水處理工程中短程硝化與反硝化的應(yīng)用技術(shù)難點在于短程硝化階段各項參數(shù)難于穩(wěn)定控制，需要多種在線監(jiān)測儀器和實驗數(shù)據(jù)支撐。優(yōu)點是不僅提高了脫氮效率和實現(xiàn)經(jīng)濟效益問題，還可以延伸到一些新的技術(shù)。

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