隨著污水處理廠持續(xù)將水中的碳源朝著能源再生或者其他的方向轉(zhuǎn)化，水體里殘留的營養(yǎng)物質(zhì)，尤其是氮，卻越來越難以去除?，F(xiàn)階段，營養(yǎng)物質(zhì)的過量排放使得自然水體面臨富營養(yǎng)化以及極度缺氧的問題。

在實際的污水處理中，為保證污染物去除過程中有充足的氧氣供給，曝氣環(huán)節(jié)占據(jù)了近52%的能源消耗。然而，這個比例還會持續(xù)增長，因為有越來越多的污水處理廠需要解決氨氮達標排放的問題。通常，污水處理廠多選擇通過物理方式解決曝氣問題（如通過改進曝氣閥、曝氣口的設(shè)計來提高曝氣池的曝氣效率），而在實際操作時會十分受限。因此，深刻認識污水生物處理機制就顯得極為重要。它將會打破現(xiàn)階段的僵局，為污水處理能源消耗帶來真正意義上的革新。而AvN技術(shù)正是污水生物處理機制研究所孕育的產(chǎn)物。

AvN是由美國WorldWaterWorks研發(fā)推廣的一項污水處理過程控制及優(yōu)化的專利技術(shù)。它具有極大的靈活性，能夠幫助污水處理廠達到氨氮和總氮的出水排放標準，并且不需要對現(xiàn)有污水廠的規(guī)模進行擴建改造。整個過程能實現(xiàn)能源高效利用并且能在低碳需求的條件下達到目的。因此，污水中更多的碳源能夠被導(dǎo)向厭氧消化從而增加生物沼氣的產(chǎn)量。

在主流式短程生物脫氮過程中，一方面需要維持高效的氨氧化細菌（AOB）速率，另一方面需要抑制亞硝酸鹽氧化細菌（NOB）的活性。AvN技術(shù)通過控制二者之間的平衡來達到篩選分離出理想優(yōu)勢菌種，并達到短程生物脫氮的目的。與傳統(tǒng)硝化/反硝化相比，如果能夠成功抑制NOB的亞硝酸鹽氧化，那么就可以節(jié)省25%的氧氣消耗以及40%的有機碳源。在美國，大多數(shù)厭氧氨氧化技術(shù)被應(yīng)用在側(cè)流式脫氮過程中，而AvN則可以將這項脫氨技術(shù)應(yīng)用在主流式脫氮領(lǐng)域。整個過程控制體現(xiàn)在以下幾個方面：氨氮，氮氧化物，溶解氧，側(cè)流式厭氧氨氧化過程中AOB的引入，污泥停留時間（SRT）的調(diào)控等。AvN通過控制脫氨過程中的出水氨氮與氮氧化物之間的濃度關(guān)系，進而做到“硝化/部分硝化能夠被反硝化的那部分氨氮”，最終在給定碳氮比的條件下達到最低出水總氮濃度的目標。