生物脫氮工藝是一個(gè)包括硝化和反硝化過(guò)程的單級或多級活性污泥法系統。從完成生物硝化的反應器來(lái)看，脫氮工藝可分為微生物懸浮生長(cháng)型（活性污泥法及其變形）和微生物附著(zhù)生長(cháng)型（生物膜反應器）兩大類(lèi)。
多級活性污泥法系統具有多級污泥回流系統，是傳統的生物脫氮法，是將硝化和反硝化分別單獨進(jìn)行。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果，其缺點(diǎn)是流程長(cháng)、構筑物多、基建費用高、需要外加碳源、運行費用高、出水中殘留一定量甲醇等。
而單級活性污泥法系統則是將含碳有機物的氧化、硝化和反硝化在一個(gè)活性污泥系統中實(shí)現，并且只有一個(gè)沉淀池，即一個(gè)污泥回流系統。
多級活性污泥法系統具有多級污泥回流系統，是傳統的生物脫氮法，是將硝化和反硝化分別單獨進(jìn)行。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果，其缺點(diǎn)是流程長(cháng)、構筑物多、基建費用高、需要外加碳源、運行費用高、出水中殘留一定量甲醇等。
而單級活性污泥法系統則是將含碳有機物的氧化、硝化和反硝化在一個(gè)活性污泥系統中實(shí)現，并且只有一個(gè)沉淀池，即一個(gè)污泥回流系統。
單級活性污泥脫氮系統代表方法是缺氧/好氧（A/O）工藝和四段Bardenpho工藝（A/O/A/O），其他方法還有厭氧/缺氧/好氧（A2/O）工藝、Phoredox（五段Bardenpho）工藝、UCT工藝、VIP工藝等；
此外，氧化溝、SBR法、循環(huán)活性污泥法等通過(guò)調整運行方式而有脫氮功能時(shí)也歸為單級活性污泥脫氮系統。其中A2/O工藝、Bardenpho工藝、Phoredox工藝、UCT工藝、VIP工藝等同時(shí)具有脫氮除磷功能。
生物膜反應器適合世代周期長(cháng)的硝化細菌生長(cháng)，而且其中固著(zhù)生長(cháng)的微生物使硝化菌和反硝化菌各有其適合生長(cháng)的環(huán)境。因此在一般的生物膜反應器內部，也會(huì )同時(shí)存在硝化和反硝化過(guò)程。
在已有的活性污泥法處理過(guò)程中，通過(guò)投加粉末活性炭等載體，不僅可以提高去除BOD5的能力，還可以提高整個(gè)系統的硝化和脫氮效果。如果將已經(jīng)實(shí)現硝化的廢水回流到低速轉動(dòng)的生物轉盤(pán)和鼓風(fēng)量較小的生物濾池等缺氧生物膜反應器內，可以取得更好的脫氮效果，且不需污泥回流。
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