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国家气象局局长郑国光称，从1750年以来统计的全球12个高温年，其中11个发生在过去12年里，可见全球温室效应已日趋严重。而随着水体“富营养化”问题的日渐突出，污水排放标准不断严格，以控制富营养化为目的的脱氮除磷二级深化处理已成为当今污水处理厂改造的趋势。近年来的研究结果已经证实污水脱氮处理过程也是N2O的重要产生源之一，N2O是引起地表温度升高的主要温室气体之一，其温室效应是CO2的300倍左右，占全球温室气体效应贡献值的6.4％，继CO2、氯氟烃和甲烷之后占第四位。在1997年通过的《京都协议书》中，要求发达国家缔约方在2008～2012年第一承诺期内，N2O排放量要比1990年至少削减5％，我国也是缔约方。因此研究如何控制和减少污水脱氮过程中N2O的排放具有十分重要的现实意义。
本文采用密封的SBR反应器处理实际生活污水，研究此过程中N2O的释放情况。反应器有效容积6L，整体密封，磁力搅拌器提供搅拌，采用PLC程序自动控制进水、曝气、搅拌和排水时间；该生活污水COD平均值为248mg/L，氨氮54.89mg/L，pH7.43。污水脱氮过程中排放的气体经过干燥收集与气体采样袋中，利用Agilent6890气相色谱仪分析其中N2O含量。
采用SBR工艺处理实际生活污水，考察其脱氮过程中一周期内N2O的产生情况，试验发现N2O的产生情况与氨氮氧化过程有一定的相关性，随着氨氮不断被氧化其产量也逐渐增加，并且在硝化结束后达到最大值，反硝化过程中产生量很小；溶解态N2O量在硝化结束前达到最大值，之后随着曝气的吹脱作用逐渐下降，反硝化过程变化不大。在溶解氧浓度大于2mg/L条件下，SBR法处理实际生活污水生物脱氮过程中N2O释放量平均值为1.1mg/L，脱氮系统去除总氮量的2.8％左右转化为N2O。SBR法生物脱氮过程中好氧硝化阶段为N2O主要产生阶段，其中氨氧化阶段为主要产生阶段，亚硝酸盐氧化阶段次之；而缺氧反硝化过程中N2O产生量较少。因此要控制N2O的产生重点应着手研究氨氧化阶段N2O的产生，从而尽可能的减少污水生物脱氮过程中N2O的产生。
溶解氧浓度是污水生物脱氮过程中影响N2O产生的重要因素，高DO浓度有利于降低N2O产生量，当DO浓度低于0.9 mg/L时，将导致N2O产生量的迅速升高。因此，从提高污水脱氮效率节能降耗和控制N2O产生量两个角度考虑，生活污水脱氮过程中控制DO浓度在1.5 mg/L较为适宜。
试验利用向生活污水中投加Nacl的方法，调节试验所需不同盐度污水，研究发现，长期适应盐度7.5g/L的活性污泥系统，其硝化过程中N2O产量为实际生活污水(盐度为0.1g/L)的2.85倍。利用适盐7.5g/L的活性污泥系统处理盐度为7.5、5和2.5g/L生活污水，硝化过程中N2O产量和转化率变化不大，但随着盐度的降低，系统的比氨氧化速率有所升高。但当盐度由7.5g/L急剧增加到10g/L时，N2O产量和转化率均有大幅升高，系统的比氨氧速率大幅降低。因此处理含盐污水时应避免盐度的过高波动。
C/N是影响反硝化过程N2O产量的重要因素，利用内源碳源反硝化时，以硝酸盐作为电子受体产生的N2O量较少，以亚硝酸盐作为电子受体时产生量较高。无论以硝酸盐还是亚硝酸盐作为电子受体，随C/N的增加，在不同C/N比条件下反硝化，N2O的产量和转化率都会出现两个峰，一个是碳源不充足时，另一个是碳源过高时，控制N2O产量最少的最佳C/N就在两峰间。试验发现以乙醇作为外加碳源，以硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体反硝化的最佳C/N分别为5.0和3.0。控制在最佳C/N条件下，与硝酸型反硝化相比，亚硝酸型反硝化可节省40％碳源，并且N2O产量远少于硝酸型反硝化，但当碳源不充足(C/N=2.4)时，其N2O产量最高值却是硝酸盐型(C/N=3.5)的1.89倍。硝酸盐作为电子受体时，在C/N较低条件下，由于碳源缺乏容易导致亚硝酸盐的积累，这可能是C/N比较低时N2O产量较高的一个原因，这也说明此时NO2--N的还原成为反硝化的限速步骤。
通过试验比较了不同SRT的SBR活性污泥系统N2O产生情况，结果发现较短的SRT为9d的条件下，SBR反应器可以实现很好的脱氮效率，脱氮效率在96％以上。经长期驯化后不同污泥龄系统，其N2O的产生量也不同，较短污泥龄有利于N2O的产生。9d污泥龄的系统产生N2O量为15d污泥龄系统的1.2倍，分别为4.62mg/L和3.8 mg/L。不同污泥龄条件下产生N2O的转化率也有所差别，污泥龄较短的系统产生的N2O的转化率也比较高，分别为11.2％和7.8％。
复合生物反应器(HBR)生物脱氮系统N2O产生量约为SBR生物脱氮系统N2O产生量的2倍。反应器类型对实际生活污水脱氮过程中N2O产生量有较大的影响。SBR生物脱氮系统N2O主要产生于硝化阶段，碳源充足条件下，反硝化阶段N2O产生很少，而HBR生物脱氮系统由于反硝化不彻底，导致了N2O的大量产生。