废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。
生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。 快速消除水中氨氮方法有多种，但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
下面我详细介绍以下这种快速消除水中氨氮的方法：
（一） 生物硝化 在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。
由上式可知： (1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；
(2)硝化过程中释放出h ，将消耗废水中的碱度，每氧化lg氨氮，将消耗碱度(以caco3计) 7.lg。
影响硝化过程的主要因素有： (1)ph值；当ph值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度。由于硝化过程中ph将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持ph值在7.5以上；
(2)温度；温度高时，硝化速度快。亚硝酸盐菌的宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；
(3)污泥停留时间；硝化菌的增殖速度很小，其比生长速率为 ＝0.3～0.5d-1(温度20℃，ph8.0～8.4)。
为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间 必须大于硝化菌的最小世代时间 。在实际运行中，一般应取 ＞2 ,或 ＞2 ；
(4)溶解氧；氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。
一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/l以上；
(5)bod负荷；硝化菌是一类自养型菌，而bod氧化菌是异养型菌。若bod5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。
所以为要充分进行硝化，bod5负荷应维持在0.3kg(bod5)/kg(ss).d以下。
（二） 生物反硝化 在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将no2--n和no3--n还原成n2的过程，称为反硝化。
反硝化过程中的电子供体(氢供体)是各种各样的有机底物(碳源)。
以甲醇作碳源为例。 由上可见，在生物反硝化过程中，不仅可使no3--n、no2--n被还原，而且还可位有机物氧化分解。
影响反硝化的主要因素：
(1)温度；温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。一般，以维持20～40℃为宜。苦在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果；
(2)ph值；反硝化过程的ph值控制在7.0～8.0；
(3)溶解氧；氧对反硝化脱氮有抑制作用。
一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0.5mg/l以下(活性污泥法)或1mg/l以下(生物膜法)；
(4)有机碳源；当废水中含足够的有机碳源，bod5/tn＞(3～5)时，可无需外加碳源。当废水所含的碳、氮比低于这个比值时，就需另外投加有机碳。外加有机碳多采用甲醇。考虑到甲醇对溶解氧的额外消耗，甲醇投量一般为no3--n的3倍。此外，还可利用微生物死亡；自溶后释放出来的那部分有机碳，即内碳源，但这要求污泥停留时间长或负荷率低，使微生物处于生长曲线的静止期或衰亡期，因此池容相应增大。
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