廢水(shuǐ)中氮的(de)生化(huà)去除分(fēn)2段進行，先進行硝化(huà)，将廢水(shuǐ)中的(de)铵氮轉化(huà)爲硝态氮，然後進行反硝化(huà)，将硝态氮還(hái)原爲氣态氮。

    1·硝化(huà)：铵氮轉化(huà)爲硝态氮時(shí)，先是亞硝化(huà)毛杆菌将餒氮轉化(huà)爲亞硝酸鹽，然後是硝化(huà)杆菌将亞硝酸鹽轉化(huà)爲硝酸鹽。硝化(huà)菌爲化(huà)能自養菌，其生長(cháng)能量來(lái)自無機氮的(de)氧化(huà)，其碳源來(lái)自二氧化(huà)碳。

    硝化(huà)菌的(de)生長(cháng)速率一般僅爲利用(yòng)碳質BOD生長(cháng)的(de)異養菌的(de)十分(fēn)之一到二十分(fēn)之一。在硝化(huà)過程中，硝化(huà)杆菌的(de)生長(cháng)速率高(gāo)于亞硝化(huà)毛杆菌，因此亞硝化(huà)毛杆菌将铵氮轉化(huà)爲亞硝酸鹽的(de)速率是整個(gè)硝化(huà)過程速率的(de)控制因素。在穩态條件下(xià)，硝化(huà)過程中不存在高(gāo)濃度亞硝酸鹽。

    硝化(huà)菌的(de)生長(cháng)會受到許多(duō)有機物(wù)(如溶劑)及無機物(wù)(如重金屬)的(de)抑制。有報道認爲厭氧消化(huà)池上清液回流對(duì)亞硝化(huà)毛杆菌的(de)生長(cháng)速率有抑制作用(yòng)。

    2·反硝化(huà)：硝酸鹽轉變成氮氣的(de)反硝化(huà)過程可(kě)在某些異養菌參與下(xià)完成。在無氧條件下(xià)，這(zhè)些異養菌能利用(yòng)硝酸鹽代替氧氣作最終電子受體。異養菌在低DO濃度下(xià)可(kě)缺氧生長(cháng)，但在單一基質中當DO濃度爲0.2mg/L時(shí)，或在活性污泥中DO濃度爲0.3——1.5mg/L時(shí)，反硝化(huà)作用(yòng)即告停止。

    在活性污泥中參與反硝化(huà)作用(yòng)的(de)異養菌有産堿杆菌屬、無色杆菌屬、小球菌屬、假單胞菌屬等。這(zhè)些細菌在代謝産能過程中具有利用(yòng)氧或硝酸鹽作爲電子受體的(de)能力口若存在溶解氧，則氧被優先利用(yòng);在缺氧條件下(xià)再利用(yòng)硝酸鹽。

    若以BOD表示反硝化(huà)過程異養菌細胞合成時(shí)的(de)有機碳需要量，則每消耗或反硝化(huà)1mg硝酸根離子需要BOD3三毫克。因此，廢水(shuǐ)經曝氣硝化(huà)後的(de)出水(shuǐ)中生物(wù)可(kě)降解有機碳濃度較低，不能滿足反硝化(huà)過程對(duì)碳源的(de)要求。實際工程中，可(kě)添加未經硝化(huà)的(de)廢水(shuǐ)或甲醇等來(lái)提供反硝化(huà)所需要的(de)有機碳。

    反硝化(huà)作用(yòng)會提高(gāo)水(shuǐ)中碳酸氫鈣濃度。理(lǐ)論上将1mg硝酸鹽還(hái)原爲氮氣可(kě)産生3.57mg堿度堿度(碳酸鈣表示)。反硝化(huà)中堿度的(de)增加能部分(fēn)補償硝化(huà)過程中的(de)堿度和(hé)pH值的(de)下(xià)降。在處理(lǐ)低堿度廢水(shuǐ)時(shí)，可(kě)利用(yòng)反硝化(huà)過程以增加水(shuǐ)中堿度，防止因硝化(huà)過程pH值降低而對(duì)微生物(wù)生長(cháng)産生的(de)抑制作用(yòng)。