低温脱氮技术的出现，提高了脱氮效果，使污水可以达标排放并且运行参数简单、易于调节、投资成本较低，能够保障北方严寒地区污水生物处理系统的正常运行，对推动污水处理技术和产业进步起到非常积极的作用，具有良好的市场发展前景和社会需要，未来市场需求巨大。

　　氮素在水体中的过度积累造成了水体富营养化现象，严重危害生态系统安全。一般采用生物法进行废水脱氮。低温脱氮工艺是应用普遍的脱氮工艺。该方法是利用自养型细菌将氨直接氧化为氮气而实现脱氮的工艺，与传统的硝化反硝化工艺相比具有耗氧量低、运行费用少和不需要外加碳源等优点，是目前已知工艺中经济的生物脱氮途径之一。

　　生物反应对环境条件敏感，容易受温度变化影响。绝大多数微生物正常生长温度为20~35℃，低温会影响微生物细胞内酶的活性，在一定温度范围内，温度每降低10℃，微生物活性将降低1倍，从而降低了对污水的处理效果。工艺投入运行后，由于四季的交替和所处的地理位置影响，若不加以人工调控，温度很难保持适宜。而温度调控则会耗费大量的能源。解决这一难题的途径就是开发稳定的低温脱氮处理工艺。

　　低温脱氮的优化包括两个主要元件，即参数优化和基于异营养氧氮化物厌氧脱氮理论的传统脱氮方法的创新。例如通过延长污泥年龄，减少污泥负荷或调整厌氧或厌氧工艺来提高工艺的低温脱氮效应。

　　结合新的脱氮理论的方法，包括基于短期硝化理论方法、基于厌氧氧化理论和相关的自营养脱氮理论，如基于亚硝酸盐的自营养工艺和碳工艺的自营养硝化。

　　1、基于自养好氧硝化，异养缺氧反硝化理论的传统脱氮工艺优化当前我国污水处理厂多采用基于自养好氧硝化，异养缺氧反硝化理论的常规脱氮工艺。

　　2、短程硝化反硝化理论，低温脱氮研究短程硝化反硝化工艺因缩短了反应历程，在硝化段可减少高达25%的氧气消耗量，在反硝化段可减少40%的碳源需求，大幅降低运行费用，其工艺是该理论的代表之一。

　　3、厌氧氨氧化理论研究， 因具有较率与节约能耗的优点成为目前研究热点之一，但其较长的启动期与对运行温度的严格要求使其具有一定局限性。