微生物脫氮技術(shù)（biological denitrification）就是在人為控制下利用微生物將污水中的NO3－還原為N2清除廢水中硝態(tài)氮的過程。如果廢水中存在的含氮化合物是氨態(tài)氮，則先將氨態(tài)氮氧化為硝態(tài)氮即先進行硝化作用，然后再在厭氧條件下反硝化作用，進行脫氮，形成“硝化-反硝化”的脫氮過程與工藝。關(guān)于硝化作用與反硝化作用的微生物學(xué)與生物化學(xué)原理已在“第十章第二節(jié)”中闡述，這里不再重復(fù)。

微生物脫氮的工藝流程有多種。傳統(tǒng)的流程為三級活性污泥法工藝，即污水進入一級反應(yīng)器進行氨化作用，使有機物中的含氮物質(zhì)脫氨；出水沉淀進入二級反應(yīng)器進行硝化作用，使氨在有氧條件下氧化為硝態(tài)氮；出水沉淀進入三級反應(yīng)器，使硝態(tài)氮在無氧條件下反硝化形成氣態(tài)氮N2，逸入大氣，完成脫氮過程。每一級出水沉淀都進行污泥回流以提高反應(yīng)器工作效率。目前應(yīng)用較多的是A／O（anoxic／oxic）脫氮工藝，見圖11-9?，F(xiàn)在也已開發(fā)出利用將氨的氧化控制在形成NO2－為止，即只到亞硝化階段，然后即進入反硝化階段，以節(jié)省用于進一步硝化的通氣（約25％）和碳源（約40％），減少成本支出。這一工藝稱為短程脫氮工藝或簡捷硝化-反硝化脫氮工藝。利用氨厭氧氧化脫氮的工藝也正日趨成熟，氨在有少量NO3－存在并作為電子受體的條件下厭氧氧化為N2。

圖11-9 A／O脫氮工藝流程