以往污水处置通常是硝化反硝化进程，需要大量碱与碳源供应，不但成本投入多，还会造成环境污染。

而厌氧氨氧化能成功减少污水厂六成的能源消耗、节省一至两倍的开销，也能减少九成的二氧化碳排放。因此说，厌氧氨氧化的出现使得污水处理厂从耗能除污的末端，有机会转化为零能耗或者能量输出的化工厂，使污水变废为宝，成为“液体黄金”。

厌氧氨氧化技术从发现到实际工程应用，总共经历了四个阶段：

①起点：厌氧氨氧化反应是在一个处理高氨氮废水的厌氧流化床中发现的。当时发现者之一Mulder就敏锐的判断到了该技术在污水处理中的应用前景，并顺利申请了专利。

Anoxic ammoniaoxidation. US Patent 5, 078, 884 (1992).从专利到应用经过了十年的时间，包括菌种富集、反应器设计、工程建设和启动等方面。

②富集：第一步是怎么富集出来这种特殊的微生物。随着人们对这种菌的研究，底物明确为氨氮和亚硝酸盐，适宜的生长条件（pH，温度，微量元素），抑制因素（DO，有机物）等也逐渐清晰。最终在荷兰戴尔福特工业大学的一个实验室中，率先实现了厌氧氨氧化的富集。富集厌氧氨氧化的反应器有UASB、 SBR、 生物转盘等，这些反应器经证实都是可行形式。

③技术流程：厌氧氨氧化菌富集成功后如何应用是很重要的，厌氧氨氧化反应需要同时存在氨氮和亚硝酸盐氮，且氨氮与亚硝氮的比例接近1:1.32。而半短程硝化反应恰好可以将进水的一半氨氮通过 AOB 传化成亚硝酸盐，正好满足厌氧氨氧化反应的进水要求。而半短程硝化反应器也可以采用 SHARON， SBR 等多种形式。

④工程化：荷兰相关科研人员将原有的试验室条件下的反应器，通过数学模型直接扩大10000 倍，在鹿特丹水厂建立了两段式 SHARON + ANAMMOX 实际工程处理污泥消化液。

由于厌氧氨氧化工艺是在厌氧条件下直接将氨氮和亚硝氮转化成氮气，同时在好氧段只需将氨氮氧化为亚硝氮，省略后续亚硝氮氧化为硝态氮，所以节省了曝气量，降低了电耗。

厌氧氨氧化菌大大降低了传统反硝化过程外加碳源的介入，污水中的有机物可****限度的进行回收产甲烷，而不是被氧化成二氧化碳。产生的甲烷又可以作为能源重新利用。

氮循环可以将稳定的氮气转换成更加有用的形式，例如氨和硝酸盐离子，然后再返回成氮气，从而维持全球氮平衡（见图）。

由于厌氧氨氧化细菌在自然界氮循环方面是一个革命性的发现，它们会在氮循环中可以产生“短程”现象，从而彻底改变了传统氮循环中NH4+只有通过硝化—反硝化途径才能被转变为N2的认识。

此外，厌氧氨氧化反应过程中减少有机碳源和氧的介入，因此，如果将厌氧氨氧化技术运用到污水处理中，并且能实现工程化，那就意味着污水脱氮技术有可能朝着可持续的方向发展。

 厌氧氨氧化菌最实际的应用在于污水的处理。污水厂和一些制造化肥或精炼石油的工厂会产生数百万升富含氨的废水，所有的这些含氮废水都需要降解掉。传统方法是使用硝化菌将氨转换成亚硝酸盐或硝酸盐，然后反硝化菌再将其还原成氮气。硝化过程的微生物需要氧气，并且需要巨量的氧气，因此一些机器就要耗费大量的电来为这些污泥进行曝气。而且，反硝化过程还需要外碳源，例如甲醇，甲醇燃烧又会产生二氧化碳。所以，传统工艺是代价高昂的，不仅占用大量空间还影响环境。    

厌氧氨氧化污水处理工艺具备明显的优势。厌氧氨氧化菌能够利用氨作为能源，不需要再用昂贵的甲醇。该工艺非常环保，不仅不产生二氧化碳，反而还会消耗它。厌氧氨氧化工艺与传统的工艺相比能减少90%的运行费、节省50%的空间面积。

从污水处理工程应用角度看，厌氧氨氧化过程比传统硝化—反硝化脱氮方式具有明显优势。这一过程可以彻底改变过去需要通过投加电子供体(碳源)才能脱氮的传统途径(反硝化)，减少外加碳源的费用。同时，厌氧氨氧化过程还可以降低曝气能耗，使剩余污泥产量降至最低，从而节省大量的污泥处置费用。

如果将厌氧氨氧化以颗粒污泥的形式富集于反应器中，便能维持较高的容积负荷率，这样不仅可以节省占地，还可以节约投资。此外能量消耗减少便意味着CO2排放的降低，因此厌氧氨氧化技术还具有明显的可持续性。