生物法是指在各种微生物作用下，废水中的氨氮通过一系列反应，如硝化、反硝化等一系列反应来达到去除目的，其脱氮途径见图2。高活性废水(bod/cod>0.3)可以通过生物法脱除氨氮。
生物学方法操作简单，效果稳定，不会产生二次污染，且经济实惠，缺点是占地面积大，处理效率易受温度、有毒物质等影响，对操作管理要求也很高。工业应用中要考虑某些物质对微生物活动和繁殖的抑制作用。另外，高浓度氨氮对生物法硝化过程有抑制作用，当处理氨氮废水时，初始质量浓度小于300mg/l时，生物法效果更好。
（一）常规生物硝化反硝化技术。
常规生物硝化反硝化脱氮工艺分为硝化和反硝化两个阶段。硝化过程是指在好氧条件下，在硝酸盐和亚硝酸盐菌的作用下，氨氮被氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮；在缺氧条件下，反硝化细菌可以将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气，从而达到脱氮的目的。
在传统的生物硝化反硝化工艺中，a/o法、a2/o法、sbr序批式处理、接触氧化法等都比较成熟。
该产品效果稳定，操作简单，不产生二次污染，成本较低。但是，该法律也存在一些缺陷，如必须补充相应的碳源，配合完成氨氮脱除，使运行费用增加；碳氮较小时，需要进行消化液回流，反应池容积和动力消耗；硝化细菌浓度低，系统投碱量大等。
（二）新型生物脱氮新工艺
①短期硝化反硝化技术。
在同一种反应器中，先在有氧条件下，用氨氧化菌将氨氧化成亚硝酸盐，阻止亚硝酸盐进一步氧化，然后在缺氧条件下，用有机物质或外加碳源作为电子供体，用亚硝酸盐反硝化氮，在缺氧条件下直接作用于亚硝酸盐。
与传统生物法相比，短程硝化反硝化工艺具有以下优点：活性污泥法可节省氧的25%，降低能耗；节省碳源，一定情况下可提高全氮去除率；提高反应速率，缩短反应时间，反应器体积减小。但是，由于亚硝化细菌与硝化细菌之间有密切的联系，各影响因素的变化同时影响两类细菌，而且各因素之间也存在相互作用，使短程硝化反硝化条件难以控制。
②同步硝化反硝化技术。
在同一反应器中，当硝化和反硝化同时进行时，即为同步硝化反硝化(snd)。水中溶解氧受扩散速率的限制，微生物絮体或生物膜表面的溶解氧浓度较高，有利于好氧硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入絮体或膜内部，溶解氧浓度越低，形成缺氧区，反硝化细菌占优势，从而形成同时硝化反硝化过程。
当do为1mg/l,c/n=30,ph=7.2时，cod、nh4 -n和tn去除率分别为96%、95%、92%，在一定范围内，tn去除率在一定范围内均有所下降。并用硝化反硝化方法节约反应器，缩短反应时间，而且能耗低，投资省。
③厌氧氨氧化工艺
厌氧氨氧化是指在缺氧或厌氧条件下，微生物以nh4 为电子受体，以no2-或no3-为电子供体进行的。
厌氧氨氧化技术能大幅度降低硝化反应的耗能，同时免除了反硝化反应的外源电子供体，节省了传统硝化反硝化所需的中和试剂，减少了产生污泥量。但是迄今为止，反应机理、参与菌种类及各种操作参数都不明确。
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