生物脱氮原理：硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机碳为碳源将氨基化成亚硝基，然后再氧化成硝基的过程。硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐，第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐。反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮的过程。反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。