生物脫氮是指在菌種作用下經過氨化、硝化、反硝化作用下促進氮轉化為氮氣完全的污水脫氮技術，由于反硝化過程依靠高效脫氮菌促進反硝化反應進行，提高污水處理系統的反硝化性能，通過增加特異性菌株密度，提高生物模塊整體耐受性，使得硝酸鹽總氮在溫度低、鹽分高、毒性大等嚴苛的環境下，更穩定、高效、快速地轉化為氮氣，從而實現總氮去除。
生物脫氮的原理，可分為以下幾個步驟：
1.有機氮在氨化細菌的作用下，發生氨化作用生成氨氮，注意氨化作用在厭氧環境、好氧環境均能進行，且氨化作用能夠產生堿度。
2.水中氨氮再亞硝酸菌的亞硝化作用下，生成亞硝酸根，亞硝化過程消耗堿度，且在好氧條件下進行。
3.亞硝酸菌在硝酸菌的作用下，發生硝化作用，繼續生成硝酸根，這個過程也是在好氧條件下進行的，這個過程也消耗堿度，但是消耗量要比亞硝化過程少。
4.生成的硝酸根在缺氧條件下，由反硝化細菌發生反硝化作用，生成氮氣排入大氣，這個過程能夠大大增加堿度，可以適當彌補前面階段消耗的堿度。
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