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廢水生物脫氮，一般由硝化和反硝化兩個過程完成，而硝化過程分為氨氧化階段和亞硝酸鹽氧化階段。這兩個階段分別由氨氧化菌(AOB)和亞硝酸鹽氧化菌(NOB)獨立催化完成。
第一階段是在AOB的作用下，將氨氮NH3-N氧化為亞硝態(tài)氮NO2―N;而第二階段是在NOB的作用下，將亞硝態(tài)氮NO2―N氧化為硝態(tài)氮NO3―N。
由于硝化反應(yīng)是由兩類生理特性完全不同的細(xì)菌獨立催化完成的不同反應(yīng)，所以需要通過適當(dāng)控制條件，可以將硝化反應(yīng)控制在NO2―N階段，阻止NO2―N的進(jìn)一步氧化，隨后直接進(jìn)行反硝化，這就是短程硝化反硝化的作用機(jī)理。
