生物法是指在各種微生物作用下，廢水中的氨氮通過一系列反應(yīng)，如硝化、反硝化等一系列反應(yīng)來達(dá)到去除目的，其脫氮途徑見圖2。高活性廢水(BOD/COD>0.3)可以通過生物法脫除氨氮。

生物學(xué)方法操作簡單，效果穩(wěn)定，不會產(chǎn)生二次污染，且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，缺點(diǎn)是占地面積大，處理效率易受溫度、有毒物質(zhì)等影響，對操作管理要求也很高。工業(yè)應(yīng)用中要考慮某些物質(zhì)對微生物活動和繁殖的抑制作用。另外，高濃度氨氮對生物法硝化過程有抑制作用，當(dāng)處理氨氮廢水時(shí)，初始質(zhì)量濃度小于300mg/L時(shí)，生物法效果更好。

（一）常規(guī)生物硝化反硝化技術(shù)。

常規(guī)生物硝化反硝化脫氮工藝分為硝化和反硝化兩個(gè)階段。硝化過程是指在好氧條件下，在硝酸鹽和亞硝酸鹽菌的作用下，氨氮被氧化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮；在缺氧條件下，反硝化細(xì)菌可以將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓瑥亩_(dá)到脫氮的目的。

在傳統(tǒng)的生物硝化反硝化工藝中，A/O法、A2/O法、SBR序批式處理、接觸氧化法等都比較成熟。

該產(chǎn)品效果穩(wěn)定，操作簡單，不產(chǎn)生二次污染，成本較低。但是，該法律也存在一些缺陷，如必須補(bǔ)充相應(yīng)的碳源，配合完成氨氮脫除，使運(yùn)行費(fèi)用增加；碳氮較小時(shí)，需要進(jìn)行消化液回流，反應(yīng)池容積和動力消耗；硝化細(xì)菌濃度低，系統(tǒng)投堿量大等。

（二）新型生物脫氮新工藝

①短期硝化反硝化技術(shù)。

在同一種反應(yīng)器中，先在有氧條件下，用氨氧化菌將氨氧化成亞硝酸鹽，阻止亞硝酸鹽進(jìn)一步氧化，然后在缺氧條件下，用有機(jī)物質(zhì)或外加碳源作為電子供體，用亞硝酸鹽反硝化氮，在缺氧條件下直接作用于亞硝酸鹽。

與傳統(tǒng)生物法相比，短程硝化反硝化工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：活性污泥法可節(jié)省氧的25%，降低能耗；節(jié)省碳源，一定情況下可提高全氮去除率；提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)器體積減小。但是，由于亞硝化細(xì)菌與硝化細(xì)菌之間有密切的聯(lián)系，各影響因素的變化同時(shí)影響兩類細(xì)菌，而且各因素之間也存在相互作用，使短程硝化反硝化條件難以控制。

②同步硝化反硝化技術(shù)。

在同一反應(yīng)器中，當(dāng)硝化和反硝化同時(shí)進(jìn)行時(shí)，即為同步硝化反硝化(SND)。水中溶解氧受擴(kuò)散速率的限制，微生物絮體或生物膜表面的溶解氧濃度較高，有利于好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖，越深入絮體或膜內(nèi)部，溶解氧濃度越低，形成缺氧區(qū)，反硝化細(xì)菌占優(yōu)勢，從而形成同時(shí)硝化反硝化過程。

當(dāng)DO為1mg/L,C/N=30,pH=7.2時(shí)，COD、NH4+-N和TN去除率分別為96%、95%、92%，在一定范圍內(nèi)，TN去除率在一定范圍內(nèi)均有所下降。并用硝化反硝化方法節(jié)約反應(yīng)器，縮短反應(yīng)時(shí)間，而且能耗低，投資省。

③厭氧氨氧化工藝

厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下，微生物以NH4+為電子受體，以NO2-或NO3-為電子供體進(jìn)行的。

厭氧氨氧化技術(shù)能大幅度降低硝化反應(yīng)的耗能，同時(shí)免除了反硝化反應(yīng)的外源電子供體，節(jié)省了傳統(tǒng)硝化反硝化所需的中和試劑，減少了產(chǎn)生污泥量。但是迄今為止，反應(yīng)機(jī)理、參與菌種類及各種操作參數(shù)都不明確。