溶解氧浓度是重要的参数之一 ，它直接影响到系统的硝化、反硝化程度。水中溶解氧的含量，影响了反应器内微生物絮体结构的大小和生物量的多少。对于悬浮生长污泥和附着生长的生物膜，由于氧的扩散，在污泥絮体内和生物膜内部形成了溶解氧的变化梯度。在生物膜表层，由于溶解氧的浓度较高，以好氧菌和硝化细菌为主;在生物膜内部，溶解氧浓度逐渐降低，形成了缺氧区，以反硝化菌为主，这种厌氧微环境的存在使得硝化反硝化得以同时发生。所以，为实现同步硝化反硝化，首先溶解氧的浓度应满足有机物的氧化和硝化反应的要求;其次溶解氧浓度又不宜过高，以保证厌氧、缺氧微环境的形成，同时使系统中有机物不至于过度消耗而影响了反硝化所需的碳源。将溶解氧控制在适宜的范围内，使硝化速率和反硝化速率越接近，总氮的去除效果将越好。由于进水水质和生物膜状况的不同，溶解氧的范围也不同。
图4-84是生物转盘一级溶解氧与总氮去除率的关系图。由图可知:在本试验中，溶解氧控制在1. 5~3.5mg/L时，脱氮效果较好。当DO大于3.5mg/L时，脱氮效率和反硝化速率有所降低。这是因为硝化菌在活性污泥中的比例较低，且大部分存在于生物膜的内部，溶解氧浓度的增加能提高溶解氧对生物膜的穿透力，增加生物膜内部的溶解氧浓度，因而可以提高硝化反应速率。但由于反硝化反应发生在缺氧环境中，当反应器中DO升高时，缺氧微环境逐步缩小，反硝化反应受到抑制，导致出水中的硝态氮浓度随DO的升高而逐步增加，脱氮率降低。当DO小于1. 5mg/L时，溶解氧的穿透能力较弱，生物膜内部区域大部分呈厌氧状态，这就导致了硝化反应速率的降低，从而也影响了脱氮效果。另外本试验中，亚硝酸盐氮的含量一直保持在一个很低的水平。
