除溶解氧外，污水處理廠生化降解脫氮過程中還有兩個不可忽視的重要參數(shù)，即氨氮和硝酸鹽氮。這三個參數(shù)是相互關聯(lián)的，它們之間的對應關系能否調(diào)整得恰到好處，直接關系到污水處理的效果和曝氣的耗電量。在硝化過程中，鼓風機引入足夠的空氣，溶解氧濃度保持在平均2mg/L左右的水平。隨著氨氮濃度的降低，硝酸鹽氮的濃度相應升高。反硝化過程中，鼓風機停止工作，溶解氧逐漸降至0。此時進行的是厭氧反應，硝酸鹽氮逐漸還原為氮，脫氮過程順利完成，氨氮濃度逐漸升高。過去常采用ORP參數(shù)來監(jiān)測控制硝化和反硝化過程，但ORP參數(shù)不穩(wěn)定，有時會出現(xiàn)誤報，提前終止反硝化過程。
污水的成分不固定，需要的曝氣量需根據(jù)污水的實際成分（如C、N、P等的實際比例）靈活調(diào)整。這不僅節(jié)省了大量的電力消耗，而且保證了良好的凈化處理效率。早期設計的污水處理廠只監(jiān)測溶解氧的單一參數(shù)，沒有考慮氨氮和硝酸鹽氮濃度變化帶來的不容忽視的負面影響。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(xiàn)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(xiàn)多維極值控制的潛在規(guī)律有待探求。
