廢(fei)水中(zhong)(zhong)氮的生化(hua)(hua)去除分2段(duan)進行，先進行硝化(hua)(hua)，將廢(fei)水中(zhong)(zhong)的銨(an)氮轉(zhuan)化(hua)(hua)為硝態(tai)氮，然(ran)后進行反硝化(hua)(hua)，將硝態(tai)氮還原為氣態(tai)氮。

    1·硝(xiao)(xiao)化(hua)：銨氮轉(zhuan)化(hua)為(wei)硝(xiao)(xiao)態氮時，先是亞硝(xiao)(xiao)化(hua)毛桿(gan)菌(jun)將(jiang)餒氮轉(zhuan)化(hua)為(wei)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)，然后是硝(xiao)(xiao)化(hua)桿(gan)菌(jun)將(jiang)亞硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)轉(zhuan)化(hua)為(wei)硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)。硝(xiao)(xiao)化(hua)菌(jun)為(wei)化(hua)能(neng)自(zi)(zi)(zi)養菌(jun)，其生長(chang)能(neng)量來自(zi)(zi)(zi)無機(ji)氮的氧化(hua)，其碳(tan)源來自(zi)(zi)(zi)二氧化(hua)碳(tan)。

    硝(xiao)化(hua)(hua)菌(jun)的生(sheng)(sheng)長速(su)率(lv)一(yi)般僅為利用碳質BOD生(sheng)(sheng)長的異養(yang)菌(jun)的十分之(zhi)一(yi)到二十分之(zhi)一(yi)。在硝(xiao)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程中，硝(xiao)化(hua)(hua)桿(gan)菌(jun)的生(sheng)(sheng)長速(su)率(lv)高(gao)于(yu)亞(ya)硝(xiao)化(hua)(hua)毛桿(gan)菌(jun)，因此亞(ya)硝(xiao)化(hua)(hua)毛桿(gan)菌(jun)將銨氮轉(zhuan)化(hua)(hua)為亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)的速(su)率(lv)是整個硝(xiao)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程速(su)率(lv)的控制因素。在穩態條件下，硝(xiao)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程中不存在高(gao)濃(nong)度亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鹽(yan)。

    硝化(hua)菌的(de)生(sheng)長會受到許多有(you)機(ji)物(如溶劑)及無(wu)機(ji)物(如重金(jin)屬)的(de)抑制(zhi)。有(you)報道認為厭氧消化(hua)池上清液回流對(dui)亞硝化(hua)毛桿菌的(de)生(sheng)長速率(lv)有(you)抑制(zhi)作用。

    2·反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)：硝(xiao)(xiao)酸鹽轉變成(cheng)氮氣的反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)過程可在某些異(yi)養(yang)菌(jun)參與下(xia)完成(cheng)。在無氧條(tiao)件下(xia)，這些異(yi)養(yang)菌(jun)能利用(yong)硝(xiao)(xiao)酸鹽代替氧氣作最終電子受體。異(yi)養(yang)菌(jun)在低DO濃度(du)(du)下(xia)可缺(que)氧生長，但在單一基質中當DO濃度(du)(du)為0.2mg/L時，或在活性(xing)污泥中DO濃度(du)(du)為0.3——1.5mg/L時，反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)作用(yong)即(ji)告停(ting)止。

    在(zai)活性污泥中(zhong)參與反硝(xiao)(xiao)化(hua)作(zuo)用的異(yi)養(yang)菌有產堿桿(gan)菌屬、無色(se)桿(gan)菌屬、小球菌屬、假單(dan)胞菌屬等。這(zhe)些細(xi)菌在(zai)代謝產能(neng)過程中(zhong)具(ju)有利用氧(yang)(yang)或硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)作(zuo)為(wei)電子(zi)受體的能(neng)力口若(ruo)存在(zai)溶解氧(yang)(yang)，則氧(yang)(yang)被優先利用;在(zai)缺氧(yang)(yang)條(tiao)件下再利用硝(xiao)(xiao)酸(suan)鹽(yan)(yan)。

    若(ruo)以BOD表(biao)示反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)異養菌細(xi)胞合成時的(de)(de)有(you)(you)機碳需要(yao)(yao)(yao)量，則每(mei)消耗或反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)1mg硝(xiao)(xiao)酸根(gen)離子需要(yao)(yao)(yao)BOD3三毫克。因(yin)此，廢水經曝氣硝(xiao)(xiao)化(hua)后的(de)(de)出水中(zhong)生物可降解有(you)(you)機碳濃度較低，不能滿足反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)過程(cheng)對碳源的(de)(de)要(yao)(yao)(yao)求。實際工程(cheng)中(zhong)，可添加未經硝(xiao)(xiao)化(hua)的(de)(de)廢水或甲醇等來提供反(fan)硝(xiao)(xiao)化(hua)所需要(yao)(yao)(yao)的(de)(de)有(you)(you)機碳。

    反(fan)硝化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用(yong)會提高水(shui)(shui)中碳酸(suan)氫(qing)鈣濃度(du)(du)。理論上將(jiang)1mg硝酸(suan)鹽還原(yuan)為氮氣可產生(sheng)3.57mg堿度(du)(du)堿度(du)(du)(碳酸(suan)鈣表示)。反(fan)硝化(hua)(hua)(hua)中堿度(du)(du)的(de)增(zeng)加能部(bu)分補償硝化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)中的(de)堿度(du)(du)和(he)pH值的(de)下(xia)降(jiang)。在處理低堿度(du)(du)廢(fei)水(shui)(shui)時，可利用(yong)反(fan)硝化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)以增(zeng)加水(shui)(shui)中堿度(du)(du)，防(fang)止(zhi)因硝化(hua)(hua)(hua)過(guo)程(cheng)pH值降(jiang)低而對微生(sheng)物生(sheng)長產生(sheng)的(de)抑制作(zuo)用(yong)。