低溫脫氮技術(shù)的出現(xiàn)，提高了脫氮效果，使污水可以達(dá)標(biāo)排放并且運(yùn)行參數(shù)簡單、易于調(diào)節(jié)、投資成本較低，能夠保障北方嚴(yán)寒地區(qū)污水生物處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對推動(dòng)污水處理技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步起到非常積極的作用，具有良好的市場發(fā)展前景和社會(huì)需要，未來市場需求巨大。

　　氮素在水體中的過度積累造成了水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象，嚴(yán)重危害生態(tài)系統(tǒng)安全。一般采用生物法進(jìn)行廢水脫氮。低溫脫氮工藝是應(yīng)用普遍的脫氮工藝。該方法是利用自養(yǎng)型細(xì)菌將氨直接氧化為氮?dú)舛鴮?shí)現(xiàn)脫氮的工藝，與傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝相比具有耗氧量低、運(yùn)行費(fèi)用少和不需要外加碳源等優(yōu)點(diǎn)，是目前已知工藝中經(jīng)濟(jì)的生物脫氮途徑之一。

　　生物反應(yīng)對環(huán)境條件敏感，容易受溫度變化影響。絕大多數(shù)微生物正常生長溫度為20~35℃，低溫會(huì)影響微生物細(xì)胞內(nèi)酶的活性，在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每降低10℃，微生物活性將降低1倍，從而降低了對污水的處理效果。工藝投入運(yùn)行后，由于四季的交替和所處的地理位置影響，若不加以人工調(diào)控，溫度很難保持適宜。而溫度調(diào)控則會(huì)耗費(fèi)大量的能源。解決這一難題的途徑就是開發(fā)穩(wěn)定的低溫脫氮處理工藝。

　　低溫脫氮的優(yōu)化包括兩個(gè)主要元件，即參數(shù)優(yōu)化和基于異營養(yǎng)氧氮化物厭氧脫氮理論的傳統(tǒng)脫氮方法的創(chuàng)新。例如通過延長污泥年齡，減少污泥負(fù)荷或調(diào)整厭氧或厭氧工藝來提高工藝的低溫脫氮效應(yīng)。

　　結(jié)合新的脫氮理論的方法，包括基于短期硝化理論方法、基于厭氧氧化理論和相關(guān)的自營養(yǎng)脫氮理論，如基于亞硝酸鹽的自營養(yǎng)工藝和碳工藝的自營養(yǎng)硝化。

　　1、基于自養(yǎng)好氧硝化，異養(yǎng)缺氧反硝化理論的傳統(tǒng)脫氮工藝優(yōu)化當(dāng)前我國污水處理廠多采用基于自養(yǎng)好氧硝化，異養(yǎng)缺氧反硝化理論的常規(guī)脫氮工藝。

　　2、短程硝化反硝化理論，低溫脫氮研究短程硝化反硝化工藝因縮短了反應(yīng)歷程，在硝化段可減少高達(dá)25%的氧氣消耗量，在反硝化段可減少40%的碳源需求，大幅降低運(yùn)行費(fèi)用，其工藝是該理論的代表之一。

　　3、厭氧氨氧化理論研究， 因具有較率與節(jié)約能耗的優(yōu)點(diǎn)成為目前研究熱點(diǎn)之一，但其較長的啟動(dòng)期與對運(yùn)行溫度的嚴(yán)格要求使其具有一定局限性。