污水廠內(nèi)的硝化作用，是一個(gè)需要兩組細(xì)菌參與才能完成的兩步過程。也就是第一階段，氨通過一組自養(yǎng)菌(主要以亞硝化單胞菌屬，亞硝化球菌屬，亞硝化螺旋菌屬，亞硝化葉菌屬等等細(xì)菌為主，注意前面都有亞硝化的前綴)氧化成亞硝酸鹽，第二階段，亞硝酸鹽被另一組的自養(yǎng)菌(主要以硝化菌屬，硝化球菌，硝化螺菌，硝化囊菌屬等細(xì)菌為主，前綴是硝化)氧化成硝酸鹽。這是兩種不同的細(xì)菌在發(fā)揮作用才能完成污水廠內(nèi)的污水硝化，也就是氨氮的生物硝化過程。

在實(shí)際生產(chǎn)中，去除氨氮所需要的氧氣的大致的量，特別是遇到特殊水質(zhì)進(jìn)水時(shí)，造成進(jìn)水氨氮持續(xù)增高的時(shí)候，要注意溶解氧的調(diào)整，確保這個(gè)生物脫氮的化學(xué)表示的方程能夠進(jìn)行下去。

在生物反應(yīng)池中，如果沒有及時(shí)中和生成的H+離子，就會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)右端的濃度無限增加，最終使硝化反應(yīng)不再進(jìn)行。研究表明進(jìn)水中的H+離子較多的時(shí)候，也就是進(jìn)水的PH低于6.8時(shí)，硝化反應(yīng)速率開始明顯下降，如果接近6.0，反應(yīng)下降幅度達(dá)到90%。因此在硝化反應(yīng)中，還有一個(gè)對(duì)堿度的需要，也就是中和生成的H+離子的反應(yīng)。

在污水處理過程中存在的大量的微生物是需要大量的氮元素來完成自身的生物體繁殖和生長所需的，因此我們?cè)谙趸磻?yīng)中，還要考慮生物體本身所需要的氮元素，也就是我們通常所說的同化作用：構(gòu)成污水廠內(nèi)活性污泥的微生物在自身生長過程中從污水中所攝取的氮元素。

除了從化學(xué)反應(yīng)的角度來看污水廠的硝化過程以外，我們還要從微生物的生長來考察污水廠的硝化反應(yīng)。在相關(guān)的文獻(xiàn)中介紹，硝化系統(tǒng)在生存的環(huán)境溫度在28℃以下時(shí)，反應(yīng)的速率是受到限制的，因此為了突破溫度對(duì)反應(yīng)速率的限制，一般會(huì)控制硝化反應(yīng)的過程中是氧氣是飽和的狀態(tài)。這也就是在污水廠中的生化系統(tǒng)盡量要保持溶解氧充足來控制出水的氨氮達(dá)標(biāo)。但是由于硝化菌的反應(yīng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于消耗污水中的有機(jī)物的異養(yǎng)菌的反應(yīng)速率，因此在污水廠中，我們?yōu)榱吮ＷC硝化反應(yīng)的進(jìn)行，就需要控制兩個(gè)因素，一個(gè)是曝氣池內(nèi)的充足的溶解氧，一個(gè)是要有足夠的污泥齡，讓硝化菌有時(shí)間來進(jìn)行硝化反應(yīng)。