AO脫氮工藝中缺氧池（A池）在前，污水中的有機碳被反硝化菌所利用，可減輕其后好氧池的有機負荷，反硝化反應產生的堿度可以補償好氧池中進行硝化反應對堿度的需求。好氧在缺氧池之后，可以使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除，提高出水水質。BOD5的去除率較高可達90～95%以上，但脫氮效果稍差，脫氮效率70～80%。盡管如此，由于A/O工藝比較簡單，也有其突出的特點，目前仍是比較普遍采用的工藝。在高氨氮廢水中一般采取二級AO串聯的方式設計！
提高脫氮效果的控制措施
A/O工藝運行過程控制不要產生污泥膨脹和流失，其對有機物的降解率是較高的（90～95%），缺點是脫氮效果較差。為了提高脫氮效果，A/O脫氮工藝主要控制幾個因素：
1、MLSS
一般應在3000mg/L以上，低于此值A/O系統脫氮效果明顯降低。
2、氨氮負荷
在硝化反應中氨氮負荷（氨氮的量實際值為有機氮與氨氮的和，也就是凱氏氮TKN）在0.05gTKN/(gMLSS•d)之下。
3、污泥負荷
要使硝化菌良好繁殖就要增大MLSS濃度或增大曝氣池容積，以降低有機負荷，從而增大污泥齡。其污泥負荷率（COD/MLSS）應小于0.10~0.15KgCOD/KgMLSS•d。
4、污泥齡
在硝化反應中，影響硝化的主要因素是硝化菌的存在和活性，因為自養型硝化菌小比增長速度為0.21/d；而異養型好氧菌的小比增殖速度為1.2/d。前者比后者的比增殖速度小得多。要使硝化菌存活并占優勢，要求污泥齡大于4.76d；但對于異養型好氧菌，則污泥齡只需0.8d。在傳統活性污泥法中，由于污泥齡只有2～4d，所以硝化菌不能存活并占有優勢，不能完成硝化任務。
5、曝氣池進水碳源
進入硝化池BOD5值應控制在80mg/L以下，當BOD5濃度過高，異養菌迅速繁殖，與自養菌爭奪氧氣，并成為優勢菌種，使硝化細菌不占優勢，硝化反應降低直致崩潰。
6、內回流（硝化液回流）
內回流的大小直接影響反硝化脫氮效果，內回流增大，脫氮率提高，但內回流增大增加電能消耗增加運行費。內回流比一般控制在300~500%！
7、CN比
在脫氮過程中，C/N將影響活性污泥中硝化菌所占的比例。因為硝化菌為自養型微生物，代謝過程不需要有機質，所以污水中的BOD5/TKN越小，即BOD5的濃度越低硝化菌所占的比例越大，硝化反應越容易進行。
反硝化過程需要有足夠的有機碳源，但是碳源種類不同亦會影響反硝化速率。反硝化碳源可以分為三類：第一類是易于生物降解的溶解性的有機物；第二類是可慢速降解的有機物；第三類是細胞物質，細菌利用細胞成分進行內源硝化。在三類物質中，第一類有機物作為碳源的反應速率快，第三類慢。
有研究認為，廢水中BOD5/TKN≥4~6時，可以認為碳源充足，不必外加碳源。
8、硝化池溶解氧
DO>2mg/L，一般充足供氧DO應保持2～4mg/L，滿足硝化需氧量要求，按計算氧化1gNH4+需4.57g氧。
9、水力停留時間
硝化反應水力停留時間>6h；而反硝化水力停留時間2h，兩者之比為3:1，否則脫氮效率迅速下降。
10、PH與堿度
硝化反應過程生成HNO3使混合液pH下降，而硝化菌對pH很敏感，硝化佳pH =8.0～8.4，為了保持適宜的PH就應采取相應措施，計算可知，使1g氨氮（NH3-N）完全硝化，約需堿度7.1g（以CaCO3計）；反硝化過程產生的堿度（3.75g堿度/gNOx--N）可補償硝化反應消耗堿度的一半左右。反硝化反應的適宜pH值為6.5～7.5，大于8、小于7均不利。
11、溫度
硝化反應20～30℃，低于5℃硝化反應幾乎停止；反硝化反應20～40℃，低于15℃反硝化速率迅速下降。
因此，在冬季應提高反硝化的污泥齡ts，降低負荷率，提高水力停留時間等措施保持反硝化速率。
12、進水氨氮的濃度
硝化反應是將氨態氮轉化為亞硝態氮，再亞硝酸菌氧化為硝態氮。有研究表明當氨氮濃度較低時，隨著濃度的增加，氨氧化速率和亞硝酸氧化速率均增加，而且亞硝酸氧化速率增長較快，當濃度增大到一1定程度，反應速率均減小。
平常運營過程中，總結的經驗為氨氮起始濃度（好氧池前端）市政高于 100mg/l 硝化反應，工業高于 150mg/l 將受到一1定程度抑制。（高氮氮廢水可以通過回流稀釋等避免起始濃度的影響，比如養殖，垃圾滲濾液等）
13、鹽分
在生物法處理高鹽含氮廢水的過程中，鹽分能夠直接影響溶解氧濃度及氧氣轉移到液相的能力，引起硝化微生物新陳代謝功能、活性污泥沉降性、顆粒污泥以及生物膜結構改變，導致生物絮體或胞外聚合物解體從而影響硝化效率。
根據經驗：硝化反應的氯小于2000mg/l 的情況下正常進行 ;當然如果進水比較穩定，可以馴化耐鹽，耐氯，氯在5000mg/L也能正常進行。氯的影響在于波動性，如果進水波動大，硝化受的影響就大，很容易流失！
14、有毒有害物質（抑制物）
有毒有害物質對于所有微生物，細菌都是致命的作用。硝化細菌也不例外。下面介紹一下有毒有害物質:有毒有害物質是指抗生素等殺菌物質，也包含影響硝化反應酶活性的物質，比如重金屬及其有機化合物。盡量防止這些物質進入系統。