市政污水中N多以NH3－N的形式存在，因此脫氮包括兩個過程：硝化及反硝化。需要好氧及缺氧兩種狀態(tài)的存在。另外還需要足夠的泥齡，以方便硝化菌的生長及提供反硝化菌足夠的易降解有機物，以保證一定的反硝化速率。
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　　硝化與反硝化的矛盾在于氮在反硝化前首先需要氧化，而氨氮的氧化會同時導致污水中易降解有機物的氧化，進而減緩反硝化的進行。傳統(tǒng)的解決方法是將有機物充足的原污水首先引入非曝氣區(qū)，并從曝氣區(qū)回流大量富含硝態(tài)氮的污水。

在OCO工藝中，污水從厭氧區(qū)流入缺氧區(qū)，為反硝化菌提供了合適的基質(zhì)(易降解有機物)，以便反硝化能夠快速進行。硝態(tài)氮從好氧區(qū)回流至缺氧區(qū)(內(nèi)回流)，含氨氮的水則進入好氧區(qū)完成硝化反應。

　　OCO工藝的一個主要特點是：好氧區(qū)與缺氧區(qū)之間的污水交換，即內(nèi)回流不需泵送，以上兩個區(qū)域之間有一段是相通的。兩者之間的交換形式及量的大小是依靠攪拌器的控制來實施，因此節(jié)省能耗。當攪拌器運轉(zhuǎn)時，湍流增強，好氧區(qū)與缺氧區(qū)混合程度增強，當攪拌器停止運轉(zhuǎn)時，兩區(qū)之間的混合程度較低。此時測得的溶氧狀況如圖2所示，好氧區(qū)與缺氧區(qū)的區(qū)分很明顯。OCO反應池的構(gòu)造和攪拌器的循環(huán)工作可保證好氧區(qū)和缺氧區(qū)之間很高的回流比，這種頻繁的變化是該工藝有效脫氮的關(guān)鍵之一。

回流的控制還可以改變好氧區(qū)與缺氧區(qū)的容積。當夏季暴雨造成沖擊負荷，可將2、3區(qū)均調(diào)為好氧區(qū)；夜間低負荷，可將3區(qū)用來脫氮。因此OCO工藝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)容積的分配是動態(tài)的。可以在特定時間和地點，根據(jù)特點的污水組分進行調(diào)節(jié)。

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　　回流程度由預設的程序來完成。并由安裝在好氧區(qū)首端的在線溶氧探頭控制。
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