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生物脱氮对环境条件敏感，容易受温度变化影响，由于四季的交替和所处的地理位置影响，若不加以人工调控，硝化很容易出现问题，导致氨氮超标。
生物脱氮的基本原理就是先利用好氧阶段，通过硝化细菌和亚硝化细菌的协同作用，将NH3-N通过硝化作用转化为NO2-和NO3-。然后在缺氧条件下，通过反硝化作用将硝氮转化为N2，N2随后溢出水面释放到大气，参与自然界N的循环，从而达到降低水中氮含量的目的。
氨氧化细菌（AOB，就是把氨氮变成亚硝酸盐的细菌）适宜生长温度为25~30℃，亚硝酸氧化细菌（NOB，就是把亚硝酸盐变成硝酸盐的细菌）的适宜生长温度为25~30℃。硝化菌对温度较为敏感，温度不但会降低硝化菌的比增长速率，并且会降低其生物活性。在温度低于15℃时，硝化速率急剧降低。另一方面，反硝化反应的适宜温度为20～35℃，低于15℃时，反硝化细菌的繁殖速率、代谢速率和生物活性也都会降低，从而导致脱氮效果下降。当温度低于5℃时，硝化细菌的生命活动几乎停止。大量的研究表明，硝化作用会受到温度的严重影响，尤其是温度冲击的影响更加明显。
3、溶解氧浓度
为了弥补低温对系统带来的不利影响，可以通过提高溶解氧浓度的措施。有研究表明，初始溶解氧为2mg/L时，为取得相同的硝化速率，温度每下降1℃，溶解氧浓度相应提高10%。溶解氧是生物硝化的重要环境因素，一般应在2mg/L以上，最低控制在0.5～0.7mg/L。对于同时去除有机物和进行硝化、反硝化的工艺，硝化菌在活性污泥中约占5%，大部分硝化菌位于生物絮体内部。因此，溶解氧浓度的增加，将提高溶解氧对生物絮体的穿透力，提高硝化反应速率。
