在生物脱氮的过程之中，反硝化反应的还原基质为硝酸盐的脱氮过程称为整程硝化反硝化。若氨氮发生氨氧化反应生成的亚硝酸盐未再继续被氧化，硝化过程停留在亚硝化阶段，亚硝酸盐直接被反硝化菌利用生成氮气，这种脱氮过程称为短程硝化反硝化。与传统生物脱氮方法相比，短程硝化反硝化具有耗氧量少，耗能低，反硝化阶段减少40%左右的有机碳源，节约成本、污泥产量低等优点。影响短程硝化过程的主要因素有∶DO浓度、pH值、温度、污泥龄、游离氨浓度等。通过农村污水处理设备在变流量进水期间，好氧池中DO浓度的变化情况得出：

　　进水流量增加，而好氧池中曝气量不变，所以好氧池中溶解氧被大量进水稀释后浓度下降。在一整天之内，溶解氧浓度会出现两个波峰，三个波谷。随着进水流量减小，厌氧池和缺少氧池也的水力停留时间增加后消耗降解的有机污染物量也逐渐增多，进入好氧池中的有机物随之减少，所以在相同曝气下好氯池中溶解风浓度开始上升。进水流量增加时好氧池中游解氧浓度达到峰值。

　　农村污水处理设备在变流量进水期间好氧池中NO2-N、NOx-N含量以及NO2-N积累率的变化情况得出，好氧池中NO3-N平均质量浓度为6.5mg/L，NO2-N平均质量浓度为3.9mg/L，NO2-N积累率达到40%左右，表明好氧池中发生了轻微的短程硝化现象。在好氧池中，随着溶解氧浓度的减低，硝化菌逐渐占有竞争势头，利于硝化反应的进行。氨氧化菌（AOB）的氧饱和常数一般为0.2~0.4mg/L，亚硝酸氧化菌（NOB）的为1.2~1.5mg/L。在低溶解氧浓度下，AOB和NOB会争夺溶解氧。而AOB对氧的融和力大于NOB，所以在好氧池中低溶解氧浓度下AOB氧化氨氮为亚硝态氮的氨氧化反应越容易进行。

　　低溶解氧浓度和累积的NO2-N都会对NOB的活性产生制约作用，使NO2-N在好氧池中得到积累。AOB具有饱食饥饿特性，可以适应溶解氧的波动。在溶解氧浓度较低时AOB处于低氧饱食阶段，利用少量的氧进行氨氧化反应;溶解氧浓度升高后，进入高氧饥饿阶段，AOB处于内源呼吸状态，恢复了活性。而NOB由于不具有饱食饥饿特性从而不能适应溶解氧的变化，因此在农村污水处理设备运行过程逐渐被淘汰。AOB的饱食饥饿特性是变流量进水条件下实现短程硝化的生物学基础。