现有技术中，针对水中硝酸盐污染物去除通常采用生物处理方法。生物处理方法指，利用微生物的反硝化作用，将水中的硝酸盐最终还原为氮气排至大气中。反硝化过程
中，硝酸盐在微生物的作用下有两种转化途径： 种途径为同化还原反硝化，在该过程中反硝化细菌能够将硝酸盐同化为铵盐以供细胞合成有机氮化合物，成为菌体本身；第二种为异化还原反硝化，是指将硝酸盐最终还原为氮气。
但是，无论是同化还原反硝化或是异化还原反硝化，当废水中C/N比值较低时均须补充碳源，可能会发生甲醇投加量过大，导致出水COD超标的风险；而且，补充碳源就需要额
外配置有机碳源设备，额外投加设备增加了占地面积，增加了整套过滤系统的复杂程度。
氮的深度处理是污水处理提标改造中的重中之重，目前污水处理脱氮主要采用生物反硝化法。硝化反应和反硝化反应是生物脱氮过程的关键环节，碳源是反硝化反应的重要控制因素，然而河湖类地表水、污水厂二级出水及人工湿地系统中的碳氮比普遍较低，硝化反应和反硝化反应难以达到平衡，需要额外投加碳源来补给反硝化过程，导致工艺复杂度增加，污水处理费用增多。
硫自养反硝化生物脱氮技术本质上也是一种催化反应，是一种酶催化，该技术是在硫自养反硝化微生物的作用下，以CO2、HCO3‑和CO32‑等作为无机碳源，以还原态无机物质(包括S、S‑、S2‑、S2O32‑、Fe和Fe2+等)作为电子供体，将缺少有机碳源的低碳氮比水体中的硝态氮(包括NO3‑‑N和NO2‑‑N)还原为氮气(N2)的过程。
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