人們給出水總氮的指標已經達到了第五世紀的標準，但用來處理總氮的技術卻還基本停留在上個世紀，這感覺就像一場賽博朋克。
傳統生物脫氮技術被逼著做出改進，按照不同思路演化出了3條不同的升級路線。
1、齊頭并進
這條路線的思路是在一個池子里營造出好氧和厭氧環境，讓硝化反應和反硝化反應同時進行，做可以減少反應損耗，提高整體脫氮效率。
很多工藝其實都已經具備同步硝化反硝化的條件，比如氧化溝工藝，通過設置曝氣口的位置來劃分好氧段和缺氧段；而SBR工藝能過控制曝氣時間營造出好氧環境和缺氧環境。
2、暗度陳倉
這條升級路線的思路是縮短氮的轉化流程，傳統脫氮工藝里，氮的轉化都遵循“氨氮—亞硝酸鹽氮—硝酸鹽氮—氮氣”這個流程。
如果暗度陳倉。繞過硝酸鹽氮這一步，一來一回就可以省去兩個步驟，變成“氨氮—亞硝酸鹽氮—氮氣”，也叫短程硝化反硝化。
如果真做到了短程硝化反硝化，那么省略的氧化步驟可以節約25%的供氧量，省略的還原步驟可以節約40%的碳源；省略的硝化菌可以在硝化過程中減少30%的產泥量；在反硝化過程中減少50%的產泥量。
3、驅虎吞狼
這條升級路線的思路徹底跳出了傳統生物脫氮的原理，利用厭氧氨氮氧化菌的特性，拿水里的NO2區氧化NH4生成氮氣，也就是用氮對付氮來達到深度脫氮的目的。
經過試驗，人們發現利用紅菌脫氮比傳統脫氮工藝節約了40%的供氧量、90%的碳源以及45%的堿度，此外排泥量也能銳減80%。但種泥的培養訓話都比價困難，遇上沖擊負荷容易完蛋，得結合顆粒污泥技術才能相對穩定的投入使用。
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