廢水中的氮通常以含氮有機物、氨、硝酸鹽和亞硝酸鹽的形式存在。生物處理將大部分有機氮轉化為氨，然后氨可以進一步轉化為硝酸鹽。

快速去除水中氨氮的方法有很多，但常見的脫氮工藝有生物硝化反硝化、沸石選擇性交換吸附、氣提和斷點氯化。

現在我將詳細介紹以下快速去除水中氨氮的方法:

（一）微生物硝化

在好氧條件下，通過亞硝酸鹽細菌和硝酸鹽細菌的作用將氨氮氧化成亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的過程稱為生物硝化。

從上面的公式可以看出:

(1)硝化過程中，當1g氨氮轉化為硝態氮時，需要4.57g氧氣；

(2)硝化過程中氫的釋放會消耗廢水中的堿度。對于lg氨氮的每次氧化，堿度(以CaCO3計算)將消耗7.lg。

影響硝化過程的主要因素有:

(1)ph值；當酸堿度為8.0~8.4(20℃)時，硝化作用最快。由于硝化過程中酸堿度會下降，當廢水堿度不足時，應加入石灰以保持酸堿度在7.5以上。

(2)溫度；當溫度高時，硝化速度快。亞硝酸鹽細菌的最佳水溫為35℃，其活性在15℃以下急劇下降，因此水溫不應低于15℃。

(3)污泥停留時間；硝化細菌的增殖率很小，最大比生長率為=0.3~0.5d-1(溫度20℃，酸堿度8.0~8.4)。為了在池中保持一定量的硝化細菌，污泥停留時間必須大于硝化細菌的最小生成時間。在實際操作中，一般應取>2，或>2；

(4)溶解氧；氧是生物硝化過程中的電子受體，其濃度過低，不利于硝化。硝化一般在活性污泥曝氣池中進行，溶解氧應保持在2~3毫克/升以上；

(5)生化需氧量負荷；硝化細菌是自養細菌，而生化需氧量氧化細菌是異養細菌。如果BOD5負荷過高，生長速率較高的異養細菌會迅速繁殖，因此白光型硝化細菌不會獲得優勢，導致硝化速率降低。因此，為了充分進行硝化，BOD5負荷應保持在0.3kg(BOD5)/kg(ss)d以下。

（二）微生物反硝化

缺氧條件下，由于兼性反硝化菌(脫氮菌)的作用，將NO2-氮和NO3-氮還原到N2的過程稱為脫氮。反硝化全過程中的電子器件供體(氫供體)是各式各樣的有機化學底物(碳源)。以甲醇為碳源。

由此可見，在生物脫氮過程中，不僅NO3-N和NO2-氮可以被還原，有機物也可以被氧化分解。

影響脫氮的主要因素:

(1)溫度；溫度對反硝化作用的影響大于其他生物廢水處理工藝。一般來說，最好保持溫度在20~40℃。冬季溫度過低時，可采取增加污泥停留時間、降低負荷等措施保持良好的脫氮效果。

(2)ph值；脫氮過程的酸堿度控制在7.0-8.0之間；

(3)溶解氧；氧氣可以抑制反硝化作用。反硝化反應器中溶解氧一般應控制在0.5毫克/升以下(活性污泥法)或1毫克/升以下(生物膜法)；

(4)有機碳源；當廢水中含有足夠的有機碳源bod5/TN>(3~5)時，不需要額外的碳源。當廢水中碳氮比低于該比例時，應添加額外的有機碳。大多數添加的有機碳是甲醇。考慮到甲醇對溶解氧的額外消耗，甲醇的用量一般是NO3-N的3倍..此外，微生物死亡也可以使用；自溶后釋放的有機碳部分被稱為“內部碳源”，但這需要較長的停留時間或較低的污泥負荷率，這使得微生物處于生長曲線的靜止或下降階段，因此槽容積相應增加。