污水生物處理中氮的轉化包括同化、氨化、硝化和反硝化作用。但是從化合態氮到氣態氮進而從根本上去除氮污染物的轉化過程主要通過硝化和反硝化過程起作用。硝化作用是指在好氧條件下，將氨氮氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮的生化反應；反硝化作用是指在缺氧條件下，將亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮還原成氣態氮（N2）或N2O、NO的作用。廢水生物脫氮是在硝化菌和反硝化菌參與的反應過程中，將氨氮最終轉化為氮氣而將其從廢水中去除的。
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