脫氮技術包括化學法和生物法，由于化學法會產生二次污染，成本較高，因此普遍采用生物脫氮技術。
生物脫氮
廢水的生物脫氮處理主要取決于一些特性細菌轉化氮的形式。含氮有機化合物首先在微生物的作用下分解并轉化為氨氮NH4 +或NH3。該過程稱為“胺化反應”。硝化細菌將氨氮轉化為硝酸鹽，這一過程稱為“硝化反應”。反硝化細菌將硝酸鹽轉化為氮，該反應稱為“反硝化”。含氮有機化合物最終轉化為氮氣，并從廢水中去除。
生物脫氮
硝化過程
硝化細菌將氨氮轉化為硝酸鹽的過程稱為硝化作用，硝化過程分為兩步，分別使用兩種類型的微生物，即亞硝酸鹽細菌和硝酸鹽細菌。這兩種細菌統稱為硝化細菌，這些細菌使用的碳源是無機碳，例如CO32-，HCO3-和CO2。
硝化細菌
第一步，亞硝酸鹽細菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽，第二步，亞硝酸鹽細菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽。這兩個過程釋放能量。硝化細菌利用這種能量來合成新細胞并維持正常的生命活動。氨氮向硝酸鹽氮的轉化不會除去氮，但會減少其需氧量。1 g氨氮的氧化需要大約4.3 g的O2和8.64 g的HCO3-（相當于7.14 g的CaCO3堿度）。
影響硝化過程的因素：
1）溫度：最適合硝化反應的溫度范圍是30~35℃。溫度不僅影響硝化細菌的比生長速率，還影響硝化細菌的活性。
2）溶解氧：硝化反應必須在有氧條件下進行。硝化細菌可以耐受的溶解氧濃度為0.5-0.7mg/L。當溶解氧低于2mg/L時，那么氮可能被全部硝化了。但是，需要更長的污泥停留時間，因此通常應將混合溶液的溶解氧濃度保持在2mg/L以上。
3）pH和堿度：硝化細菌對pH值特別敏感，硝化的最佳pH在7.2至8之間。每硝化1克氨需要大約7.14克CaCO3堿度。如果廢水的堿度不足以緩沖，硝化反應將導致pH值降低和反應速率降低。
4）有毒物質：過量的氨氮，重金屬，有毒物質和某些有機物質會對硝化反應產生抑制作用。
5）污泥的年齡：一般來說，系統污泥的年齡應大于硝化細菌產生周期的兩倍，一般不小于35 d。冬季水溫低時，需要延長污泥的使用期限，以保證一年中有足夠的時間；對于硝化作用，污泥的使用期限通常在10d以上。
6）碳氮比：BOD5與TKN的比為C/N，該指標反映了活性污泥系統中異養細菌和硝化細菌競爭底物和溶解氧的能力。不同的C/N直接影響脫氮效果。通常認為，當處理系統的BOD 5負載小于0.15BOD 5 /（MLVSSd）時，硝化反應可以正常進行。
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