隨著氮磷污染引起的水體富營養(yǎng)化問題日益突出，城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)要求達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-20(^) —級A標(biāo)準(zhǔn)。各城鎮(zhèn)污水處理廠為保證出水中氮的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，一般向污水處理系統(tǒng)投加外加碳源，如甲醇、乙酸、乙酸鈉等。

雖然實(shí)現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)排放，但也提高了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，這顯然不符合節(jié)能降耗的理念。在這種現(xiàn)實(shí)要求下，一些脫氮新工藝不斷問世，如短程硝化反硝化脫氮工藝、厭氧氨氧化工藝、SHARON工藝等等。這在一定程度上節(jié)約了反硝化所需的碳源，但是這些新工藝普遍存在著運(yùn)行條件苛刻、難以適應(yīng)污水處理廠水質(zhì)、水量多變的特性等問題，在實(shí)際工程中難以推廣應(yīng)用。另一方面，環(huán)保工作者也致力于污水中自然存在的碳源的開發(fā)利用。

污泥水解酸化池，利用剩余污泥的水解后產(chǎn)物作為碳源，但是在污泥水解釋碳的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致污泥中氮、磷的釋放，增加了后續(xù)污水處理系統(tǒng)負(fù)荷，且該專利所述的水解酸化池中還需要投加載體，這也增加了工藝復(fù)雜程度。

流污泥內(nèi)含碳源作為前置內(nèi)源反硝化的唯一碳源，在一定程度上可以緩解污水脫氮過程的碳源缺乏問題，但實(shí)際運(yùn)用中皆有難以進(jìn)行運(yùn)行控制、與現(xiàn)有污水處理工藝難以兼容等缺陷。

近年來，部分污水處理廠利用水解反應(yīng)器取代傳統(tǒng)的初沉池，工藝以水解+AAO為例。此工藝中利用水解反應(yīng)器去除進(jìn)水中部分無機(jī)懸浮物，并將大分子有機(jī)物水解酸化成小分子有機(jī)物，提高污水可生化性；然后在后續(xù)的缺氧池內(nèi)完成反硝化脫氮。水解反應(yīng)器的利用在一定程度上緩解了我國城市污水普遍存在的進(jìn)水中懸浮固體無機(jī)組分含量偏高、廢水可生化性差而不利于生物利用等問題。但是實(shí)際運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，如果在厭氧等處理之前不設(shè)水解反應(yīng)器，常導(dǎo)致進(jìn)水的可生化性以及活性污泥的活性過低， 而如果設(shè)有水解反應(yīng)器，則常由于水解反應(yīng)器對有機(jī)物去除率過高而加劇后續(xù)的缺氧處理中反硝化碳源不足等難題，導(dǎo)致出水中的總氮難以達(dá)標(biāo)。因此，必須開發(fā)適合我國污水處理現(xiàn)狀、尤其是能夠通過對污水處理廠的現(xiàn)有污水處理設(shè)施進(jìn)行升級改造而實(shí)現(xiàn)的高效脫氮技術(shù)，解除目前污水處理廠的脫氮困境。