目前污水处理技术基本成型，但是氮磷过量排放引起的水体的富营养化，依然是水污染存在的重大问题，污水处理不再仅以去除有机物(COD等)为目的，而是既要去除有机物又要脱氮除磷，减小水体富营养化，传统的生物脱氮除磷技术，包括A/0、改良AA/0、氧化沟等工艺。
脱氮机理主要通过氨化反应、硝化反应以及反硝化反应，反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程，许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养，利用亚硝酸根和硝酸根为呼吸作用的最终电子受体，需要污水中碳源为电子供体，把硝酸还原成氮(N2)。
由于污水厂进水负荷每时每刻都在变化，进水碳氮比有时差好几倍，如果缺少碳源反硝化受到抑制无法进行。
污水处理外加碳源，依次连接的厌氧池、缺氧池、1#好氧池、2#好氧池、3#好氧池及沉淀池，控制器连接出水硝酸盐测量仪和3#好氧池硝酸盐测量仪，控制器通过硝酸盐设定值控制线连接，应用主PI控制器控制出水硝酸氮浓度，应用副PI控制器快速克服外界扰动，形成串级控制策略方法。