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，如硝化、反硝化等一系列反應來達到去除目的，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。

生物學方法操作簡單，效果穩定，不會產生二次污染，且經濟實惠，缺點是占地面積大，處理效率易受溫度、有毒物質等影響，對操作管理要求也很高。工業應用中要考慮某些物質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，當處理氨氮廢水時，初始質量濃度小于300mg/L時，生物法效果更好。

（一）常規生物硝化反硝化技術。

常規生物硝化反硝化脫氮工藝分為硝化和反硝化兩個階段。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，反硝化細菌可以將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣，從而達到脫氮的目的。

在傳統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。

該產品效果穩定，操作簡單，不產生二次污染，成本較低。但是，該法律也存在一些缺陷，如必須補充相應的碳源，配合完成氨氮脫除，使運行費用增加；碳氮較小時，需要進行消化液回流，反應池容積和動力消耗；硝化細菌濃度低，系統投堿量大等。

（二）新型生物脫氮新工藝

①短期硝化反硝化技術。

在同一種反應器中，先在有氧條件下，用氨氧化菌將氨氧化成亞硝酸鹽，阻止亞硝酸鹽進一步氧化，然后在缺氧條件下，用有機物質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。

與傳統生物法相比，短程硝化反硝化工藝具有以下優點：活性污泥法可節省氧的25%，降低能耗；節省碳源，一定情況下可提高全氮去除率；提高反應速率，縮短反應時間，反應器體積減小。但是，由于亞硝化細菌與硝化細菌之間有密切的聯系，各影響因素的變化同時影響兩類細菌，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。

在同一反應器中，當硝化和反硝化同時進行時，即為同步硝化反硝化(SND)。水中溶解氧受擴散速率的限制，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，越深入絮體或膜內部，溶解氧濃度越低，形成缺氧區，反硝化細菌占優勢，從而形成同時硝化反硝化過程。

當DO為1mg/L,C/N=30,pH=7.2時，COD、NH4+-N和TN去除率分別為96%、95%、92%，在一定范圍內，TN去除率在一定范圍內均有所下降。并用硝化反硝化方法節約反應器，縮短反應時間，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-為電子供體進行的。

厭氧氨氧化技術能大幅度降低硝化反應的耗能，同時免除了反硝化反應的外源電子供體，節省了傳統硝化反硝化所需的中和試劑，減少了產生污泥量。但是迄今為止，反應機理、參與菌種類及各種操作參數都不明確。