基本原理
折疊氨化反應
在氨化菌作用下，有機氮被分解轉化為氨態氮，這一過程稱為氨化過程，氨化過程很容易進行。
折疊硝化反應
硝化反應由好氧自養型微生物完成，在有氧狀態下，利用無機碳為碳源將NH4+化成NO2-，然后再氧化成NO3-的過程。
硝化過程可以分成兩個階段。第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽(NO2-)，第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽(NO3-)。
折疊反硝化反應
反硝化反應是在缺氧狀態下，反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態氮(N2)的過程。
反硝化菌為異養型微生物，多屬于兼性細菌，在缺氧狀態時，利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，以有機物(污水中的BOD成分)作為電子供體，提供能量并被氧化穩定。
生物脫氮工藝
目前使用比較廣泛的生物脫氮工藝主要有SBR工藝、氧化溝工藝以及缺氧/好氧(ANO)工藝等。
缺氧/好氧脫氮工藝，簡稱ANO法，A為缺氧(Anoxic)，O為好氧(Oxic)。
外加碳源位置是哪里？
生物脫氮機理
污水生物脫氮的基本原理就是在將有機氮轉化為氨態氮的基礎上，先利用好氧段經硝化作用，由硝化細菌和亞硝化細菌的協同作用，將氨氮通過硝化作用轉化為亞硝態氮、硝態氮，即，將 轉化為 和 。在缺氧條件下通過反硝化作用將硝氮轉化為氮氣，即，將 （經反亞硝化）和 （經反硝化）還原為氮氣，溢出水面釋放到大氣，參與自然界氮的循環。水中含氮物質大量減少，降低出水的潛在危險性，達到從廢水中脫氮的目的。
1硝化——短程硝化：
硝化——全程硝化（亞硝化+硝化）：
2反硝化——反硝化脫氮（加碳源）：
反硝化——厭氧氨氧化脫氮：
反硝化——厭氧氨反硫化脫氮：
廢水中氮的去除還包括靠微生物的同化作用將氮轉化為細胞原生質成分。主要過程如下：氨化作用是有機氮在氨化菌的作用下轉化為氨氮。硝化作用是在硝化菌的作用下進一步轉化為硝酸鹽氮。其中亞硝酸菌和硝酸菌為好氧自養菌，以無機碳化合物為碳源，從 或 的氧化反應中獲取能量。其中硝化的最佳溫度在純培養中為25-35℃，在土壤中為30-40℃，最佳pH值偏堿性。反硝化作用是反硝化菌（大多數是異養型兼性厭氧菌，DO<0.5mg/L）在缺氧的條件下，以硝酸鹽氮為電子受體，以有機物為電子供體進行厭氧呼吸，將硝酸鹽氮還原為N2或NO2-同時降解有機物。