城鎮(zhèn)污水處理過(guò)程中，去除總氮和總磷分別需要滿足一定的有機(jī)物量，由于當(dāng)前城鎮(zhèn)污水廠進(jìn)水有機(jī)物濃度普遍偏低，導(dǎo)致城鎮(zhèn)污水氮磷去除困難。城鎮(zhèn)污水廠通常側(cè)重于將總氮去除，而總磷的去除一定程度上可以通過(guò)加藥來(lái)完成，對(duì)于低碳氮比的污水如何提高總氮去除率是當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理的關(guān)鍵問(wèn)題。
基于目前城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水普遍碳源不足，碳氮比很少能夠滿足不低于4的要求，當(dāng)進(jìn)水的碳氮比不能滿足要求時(shí)，總氮去除率顯著下降，很容易導(dǎo)致出水不能達(dá)標(biāo)。故尋求適用于低碳源的高效低成本脫氮技術(shù)非常迫切。目前采取的主要應(yīng)對(duì)措施有改變進(jìn)水策略、厭氧氨氧化、短程硝化反硝化、內(nèi)源反硝化、氫自養(yǎng)型反硝化等多種方法，在沒(méi)有好的應(yīng)對(duì)措施的情況下常常還會(huì)選擇外加碳源物質(zhì)。
外加碳源簡(jiǎn)單，但成本高昂，污水廠難以承受，且投加的碳源需要精準(zhǔn)，過(guò)多或過(guò)少都不合適，故反應(yīng)難以控制；改變進(jìn)水策略目前常常采用分步進(jìn)水(多點(diǎn)進(jìn)水)等措施，但工藝流程較復(fù)雜，構(gòu)筑物多，運(yùn)行成本顯著增加；厭氧氨氧化技術(shù)可以從根本上解決碳源不足的問(wèn)題，但是厭氧氨氧化需要的條件非常苛刻，一般適用于高氨氮的工業(yè)廢水，很難應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域。
目前基于厭氧氨氧化方法開(kāi)發(fā)的脫氮工藝應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水處理的尚沒(méi)有成熟工藝；多級(jí)AO串聯(lián)工藝與分步進(jìn)水類(lèi)似，將多個(gè)缺氧池和好氧池串聯(lián)，進(jìn)水分為多路，在每個(gè)缺氧池處進(jìn)水，該工藝具有較好的脫氮效果，但是該工藝脫氮的去除率依賴(lài)于AO的串聯(lián)級(jí)數(shù)，串聯(lián)級(jí)數(shù)越多脫氮效果越好。