污水處理廠生化降解除氮過程中，除了溶解氧外，還有兩個重要的參數不容忽視，那就是氨氮和硝酸氮。這三個參數互相關聯，它們之間的對應關系能否調整得恰到好處，直接關系到污水處理的效果和曝氣的電力消耗。在硝化過程中，鼓風機引入足量的空氣，溶解氧濃度維持在約2mg/L的平均水平，隨著氨氮（氨氮在線監測儀）濃度的減小，硝酸氮濃度相應增大。在反硝化過程中，鼓風機停止工作，溶解氧慢慢降低到0，這時進行的是厭氧反應，硝酸氮逐步被還原成氮氣，除氮過程成功完成，氨氮濃度逐漸增高。之前經常也用ORP這個參數來監測控制硝化和反硝化工藝，但ORP這個參數不太穩定，有時會誤警報，提前終止反硝化工藝。

      污水的成分是不固定的，需根據污水的實際成分(如C、N、P等的實際比例)靈活調整所需要的曝氣量。這不僅可以節省大量的電力消耗，還能夠保證良好的凈化處理效率。早期設計的污水廠只監測溶解氧單一參數，而未考慮氨氮和硝氮濃度變化會造成不可忽視的負面效果；有時只考慮去除有機碳，又忽略了硝化反應也需要消耗氧氣，往往導致溶解氧不足；或者為去除更多的有機碳而單純增加溶解氧。反而抑制了反硝化進程，影響脫氮效果。

      不難看出，硝化與反硝化工藝過程蘊含著實現多變量化控制的可行性和可操作性。由此引申至整個脫氮除磷工藝過程來解析，更具實現多維極值控制的潛在規律有待探求。