近年来，我国水中氮磷污染严重，导致水富营养化问题突出。经济、高效的微生物技术被广泛应用于高浓度 、难降解的含氮废水处理过程中 ，并取得了良好的效果。
水处理中总氮去除是通过硝化和反硝化两个过程来完成的。首先氨氮由自养的硝化细菌在好氧条件下转化为硝态氮，然后再通过异养的反硝化细菌在缺氧条件下将硝态氮还原为氮气，从而释放。
反硝化细菌在有氧条件下以氧气为电子受体，缺氧条件下以硝酸根为电子受体。现在大多数污水厂总氮去除选用好氧硝化缺氧反硝化两个过程，因此，微生物菌种是废水脱氮中必不可少的，在此过程中反硝化菌种能够利用电子供体、碳源等物质还原废水中的硝酸盐，从而转化为氮气。
生物脱氮氨化-硝化-反硝化三个步骤：
1. 氨化反应：有机氮（+氨化菌种）→ NH4+
2. 硝化反应：2NH4++3O →亚硝化菌 2NO2-+4H++2H2O
2NO2-+O2 →2NO3-
3. 反硝化反应：6NO3- +有机物（+ 反硝化菌）→ 3N2+5CO2+7H2O+6OH-
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