硝化反硝化過程中，硝化作用的程度往往是生物脫氮的前提，其控制相對比較簡單；反硝化作用是生物脫氮的關(guān)鍵，其受諸多因素影響較大。

影響硝化反應(yīng)的環(huán)境因素有很多包括：PH、溫度、SRT、DO、BOD/TKN、污泥濃度、有毒物質(zhì)等。實(shí)際污水處理廠在工藝的運(yùn)行中只能對SRT、DO、BOD/TKN、污泥濃度等參數(shù)進(jìn)行控制。

a. 在好氧硝化過程中較高的污泥濃度其硝化細(xì)菌的濃度相對較高，因此好氧硝化反應(yīng)的速率在高污泥濃度條件下較高。

b. 一定污泥泥齡是保證生物污泥中的硝化細(xì)菌存在的條件，同時創(chuàng)造良好的硝化細(xì)菌生存條件更能提高其在微生物菌群中所占比例，從而提高硝化細(xì)菌濃度。高污泥濃度下在厭氧階段會有更多的BOD被消耗，進(jìn)入好氧階段其BOD/TKN也就相對更低些。

一些研究表明活性污泥中硝化細(xì)菌所占的比例，與BOD/TKN呈反比關(guān)系。由于硝化菌是一類自養(yǎng)菌，有機(jī)基質(zhì)的濃度并不是它的生長限制因素，但若有機(jī)基質(zhì)濃度過高，會使生長速率較高的異氧菌迅速繁衍，爭奪溶解氧，從而使自養(yǎng)菌的生長緩慢且好氧的硝化菌得不到優(yōu)勢，結(jié)果降低硝化速率。

c. DO值一般是污水處理廠硝化階段的重要重要指標(biāo)，一般情況下DO值在2mg/L以上。在大多數(shù)氧化溝工藝中其溝內(nèi)平均DO值都很難達(dá)到2mg/L，一般維持在1mg/L或更低水平，但其硝化效果仍然良好，分析原因?yàn)檠趸瘻咸赜械南鄬^高污泥濃度雖然其溝內(nèi)DO值較低，但其它有利于硝化的因素增強(qiáng)。

污泥濃度增高，也就增大生物處理池的的有效容積，同時降低了負(fù)荷等。從另一角度分析提高污泥濃度其微生物好氧量也相應(yīng)增加，在同等曝氣量條件下，溶解氧儀顯現(xiàn)出來的數(shù)值也應(yīng)該較低。以上幾點(diǎn)說明提高污泥濃度，生物池中的DO值可適當(dāng)降低，硝化效果仍可維持良好水平。

d. 為保證活性污泥中硝化細(xì)菌的正常生長繁殖，泥齡一般應(yīng)控制在8天以上。但為了使硝化細(xì)菌與其它異氧細(xì)菌有相對平衡的生存競爭力，應(yīng)在污泥不發(fā)生嚴(yán)重老化前提下提高泥齡，相應(yīng)也就是增大生物系統(tǒng)的污泥濃度。

生物反硝化作用即為在缺氧條件下反硝化細(xì)菌利用硝酸鹽中的離子氧分解有機(jī)物的過程，硝酸鹽即被還原為N2，完成脫氮過程。反硝化過程中的反硝化細(xì)菌是大量存在于污水處理系統(tǒng)中的異氧型兼性細(xì)菌，在有氧存在條件下，反硝化細(xì)菌利用氧進(jìn)行呼吸、氧化分解有機(jī)物。

在無分子氧的條件下，同時存在硝酸和亞硝酸離子時，它們能用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使有機(jī)質(zhì)氧化分解。反硝化細(xì)菌能夠利用各種各樣的有機(jī)基質(zhì)作為反硝化過程中的電子供體，其中包括：碳水化合物、有機(jī)酸類、醇類以及甚至像烷烴類、苯酸鹽類和其它的苯衍生物這些化合物，它們往往是廢水的主要組分。影響反硝化速率的因素較多，包括PH值、溫度、DO、碳氮比、污泥濃度等，實(shí)際污水處理廠在工藝的運(yùn)行中只能對DO、污泥濃度等參數(shù)進(jìn)行控制。碳氮比雖然是反硝化反應(yīng)中重要的影響因素但其和來水水質(zhì)有很大關(guān)系一般實(shí)際運(yùn)行中很難控制。

a. 反硝化反應(yīng)過程中要求在無分子氧存在的條件下反硝化細(xì)菌才能利用硝酸鹽及亞硝酸鹽中的離子氧分解有機(jī)物。之前提到，高污泥濃度的生物系統(tǒng)在硝化過程中可適當(dāng)降低溶解氧值，同時保持硝化效果，因此使硝化末端降低溶解氧可以有效的減少硝酸鹽回流液中所攜帶的溶解氧含量，降低分子氧在缺氧區(qū)對反硝化進(jìn)程的影響，提高反硝化菌利用碳源的反硝化能力。

同時高污泥濃度自身內(nèi)源代謝好氧量也相對較強(qiáng)，可以進(jìn)一步消耗回流及缺氧段中的溶解氧。再有非常高的污泥濃度會改變混合液的粘滯性，增大擴(kuò)散阻力，從而也使回流攜帶的溶解氧降低，在一些使用明渠作為回流通道的處理工藝中可以減小回流跌落的充氧量。總之高污濃度對于降低實(shí)際工藝運(yùn)行中反硝化階段的DO值有較大作用。

b. 由于反硝化細(xì)菌是異氧型兼性細(xì)菌在污水處理系統(tǒng)大量存在，提高系統(tǒng)中的污泥濃度可有效的提高反硝化細(xì)菌的濃度。反硝化反應(yīng)速度與硝酸鹽亞硝酸鹽濃度基本無關(guān)，而與反硝化細(xì)菌的濃度呈一級反應(yīng)。

因此在實(shí)際工藝運(yùn)行中高污泥濃度可以縮短反硝化的時間減小缺氧段的有效容積。在缺氧段有效容積一定的件下，高污泥濃度的反硝化反應(yīng)可以更好的利用有機(jī)基質(zhì)中相對較難降解的有機(jī)物作為碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。這一點(diǎn)對于脫氮除磷工藝，尤其C源不足的情況尤為重要。

c. 高污泥濃度其微生物菌膠團(tuán)直徑相對較大，在硝化反應(yīng)過程中受溶解氧低的影響，氧的壓力梯度較小，菌膠團(tuán)內(nèi)部容易形成缺氧環(huán)境從而發(fā)生反硝化反應(yīng)。所以高污泥濃度可以促進(jìn)同程反硝化。