利用厭氧—缺氧間歇式反應器(A2SBR)所富集的兼具反硝化能力和除磷能力的兼性厭氧微生物，此類微生物被稱為反硝化聚磷菌(DPAO)。

反硝化除磷機理與傳統的厭氧/好氧除磷機理基本相似，在厭氧段，DPAOS利用來自于糖原和聚磷水解的能量，将污水中的揮發性有機酸(VFAS)轉化為内碳源物質聚羟基脂肪酸酯(PHA)儲存起來，同時将磷酸鹽釋放到水中;好氧段，DPAOS利用硝酸鹽(NO3—)代替氧氣作為電子受體，氧化内碳源物質PHA，為自身的細胞生長、磷酸鹽吸收、糖原的補充提供能量，完成同時缺氧吸磷并将NO3—反硝化，在缺氧段實現了碳源同時脫氮和除磷的目的，即“一碳兩用”。

反硝化除磷脫氮工藝主要分為兩類，即單污泥和雙污泥系統。單污泥系統典型的工藝有UCT(University of Cape Town)工藝和BCFS(Biologische Chemische Fosfaat Stikstof Verwijdering)工藝。雙污泥系統最典型的工藝為Dephanox工藝和A2N(Anaerobic-Anoxic-Nitrification)工藝。

UCT工藝是由南非開普頓大學基于厭氧—缺氧—好氧生物脫氮除磷工藝(A2/O工藝)基礎上，通過改變污泥回流方式，避免硝酸鹽對厭氧釋磷的影響，從而強化生物除磷效果。其工藝流程如圖1所示。

UCT工藝的設計并不是基于反硝化除磷原理，而這種工藝流程無意間強化了厭氧缺氧交替的環境，為DPAOS的生長提供了有利條件。UCT工藝缺點在于反硝化聚磷菌、硝化細菌和普通的反硝化異養菌共存，共同經曆厭氧、缺氧和好氧交替環境，反硝化聚磷菌與其它脫氮除磷功能菌都存在着不同程度的競争。

圖1 UCT工藝示意圖

BCFS工藝BCFS工藝将Carrousel氧化溝與UCT工藝有機結合，從工藝角度本身出發最大程度地提供DPB富集條件的一種變型UCT工藝。工藝流程如圖2所示，BCFS工藝由5個功能獨立的反應池和3個循環系統組成。

該工藝在設計上摒除了回流污泥攜帶硝酸鹽對厭氧釋磷的影響，缺氧選擇器的設置可吸附厭氧殘留的化學需氧量(COD)，同時迅速反硝化來自污泥回流中的硝酸鹽，因此具有抑制污泥膨脹的作用。BCFS工藝的缺點在于其缺氧、好氧混合池(氧化溝)單元占整個系統的1/3體積，占地面積較大。

圖2 BCFS工藝示意圖

Dephanox工藝Dephanox雙污泥反硝化除磷脫氮工藝工藝流程如圖3所示。Dephanox工藝的最顯著特點在于好氧硝化細菌附着在生物膜上生長，不暴露在缺氧環境下，可解決聚磷菌和硝化細菌在污泥齡上的矛盾。

缺點在于進水氮磷比經常不能滿足缺氧吸磷的要求，限制了Dephanox工藝反硝化除磷在工程上的應用。Dephanox工藝可用于處理C/N較低的城市污水，當進水COD濃度很高時，缺氧池無法實現完全除磷，此時可通過好氧池進一步去除剩餘的磷。

圖3 Dephanox工藝流程圖

A2N工藝A2N雙污泥系統(如圖4所示)将反硝化除磷菌和硝化細菌在不同的污泥系統中培養，各自沉澱之後隻交換上清液，來實現硝化和反硝化除磷，解決了反硝化細菌和聚磷菌對基質的競争以及硝化細菌和聚磷菌污泥齡矛盾的問題。

該工藝尤其适用于低C/N比的水質。該工藝的缺點在于當缺氧段硝酸鹽不足時将影響缺氧吸磷效果，硝酸鹽過量又使得剩餘硝酸鹽随回流污泥進入厭氧段，幹擾厭氧釋磷和聚羟基丁酸酯(PHB)的合成;未經硝化過程直接和DPB污泥一起進入缺氧段，無法實現反硝化脫氮，往往導緻出水的氨氮濃度較高。

圖4 A2N工藝流程圖

研究者通過在原有厭氧好氧工藝法(A/O工藝)基礎上，在A/O工藝前端增加了一個厭氧選擇器和一個缺氧選擇器，開發了一種兩級生物選擇反硝化除磷脫氮工藝—BBSNP工藝(Bi-Bio-Selector for Nitrogen and Phosphorus removal process)，為有效解決低C/N比城市生活污水同步除磷脫氮提供了新的思路。

BBSNP工藝(如圖5所示)在設計上解決了前置反硝化型工藝硝酸鹽回流對厭氧釋磷的影響，亦可抑制污泥膨脹，對低C/N比城市生活污水處理具有獨特的現實意義。

圖5 BBSNP工藝示意圖

我國很多城市的已建和拟建的污水處理廠都面臨着同步脫氮除磷的問題，尋求一種經濟高效、環境友好、易于操作的生物除磷脫氮工藝迫在眉睫。

由于目前我國大多數污水處理廠采用A/O和A2/O工藝，僅靠生物除磷卻往往難以實現出水磷達标，常常需要輔以化學除磷，增加了污水處理的成本，同時污泥産量高且脫水性不好，為後續的污泥處理帶來很大的幹擾。

因此，以A/O和A2/O工藝為基礎研發的BBSNP工藝，為解決我國城市生活污水同步除磷脫氮問題提供了技術支持，針對BBSNP工藝的運行參數優化尚需更加深入的研究，以便為反硝化除磷工藝的實際應用提供可靠的運行參數。