廢水生物脫氮的基本原理是，在將有機氮轉化為氨氮的基礎上，首先通過好氧段的硝化作用和硝化細菌與亞硝化細菌的協同作用，將氨氮轉化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，即氨氮轉化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。硝態氮在缺氧條件下通過反硝化作用轉化為氮氣，即(反硝化作用)和(反硝化作用)還原為氮氣，溢出水面，釋放到大氣中參與自然氮循環。水中含氮物質大大減少，降低了出水的潛在危險，達到了廢水脫氮的目的。\x0d\這個過程可以分為三步:\x0d\第壹步是氨化，即水中的有機氮在氨化細菌的作用下轉化為氨氮。(在普通活性汙泥法中，氨化進行得很快，不需要采取特殊措施)\x0d\第二步是硝化，即在供氧充足的條件下，水中的氨氮先被亞硝酸鹽細菌氧化成亞硝酸鹽，再被硝酸鹽細菌進壹步氧化成硝酸鹽。\x0d\第三步是反硝化作用，即在缺氧或厭氧條件下，硝化作用產生的亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下被還原成氮氣。
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