1、活性污泥法脱氮传统工艺
传统生物法是在各种微生物作用下，经过硝化、反硝化等一系列反应将废水中的氨氮转化为氮气，从而达到废水治理的目的。
1.1 Barth提出的三级活性污泥法流程
三级活性污泥法流程即氨化、硝化、反硝化三项反应过程，处理工艺流程见下图。
（1）第一级曝气池的功能：① 碳化——去除BOD5、COD；② 氨化——使有机氮转化为氨氮；
（2）第二级是硝化曝气池，投碱以维持pH值；
（3）第三级为反硝化反应器，可投加甲醇作为外加碳源或引入原废水。
该工艺流程的优点是氨化、硝化、反硝化分别在各自的反应器中进行，各自回流污泥，反应速率较快且较彻底；但其缺点是处理设备多，造价高，运行管理较为复杂。
1.2 两级活性污泥法脱氮工艺
与前一工艺相比，该工艺是将其中的前两级曝气池合并成一个曝气池，使废水在其中同时实现碳化、氨化和硝化反应，因此只是在形式上减少了一个曝气池，并无本质上的改变。处理工艺流程见下图。
2、缺氧—好氧活性污泥法脱氮系统（A/O法）
缺氧—好氧活性污泥法脱氮系统（A/O法）于80年代初期开创，目前应用广泛。该流程与两级活性污泥工艺相比，是将缺氧的反硝化反应器设置在好氧反应器的前面，因此常被称为“前置式反硝化生物脱氮系统”，处理工艺流程见下图。
（1） A/O工艺主要特征及其缺点
①其主要特征：反硝化反应器设置在流程的前端，而去除BOD、进行硝化反应的综合好氧反应器则设置在流程的后端；因此，可以实现进行反硝化反应时，可以利用原废水中的有机物直接作为有机碳源，将从好氧反应器回流回来的含有硝酸盐的混合液中的硝酸盐反硝化成为氮气；而且，在反硝化反应器中由于反硝化反应而产生的碱度可以随出水进入好氧硝化反应器，补偿硝化反应过程中所需消耗碱度的一半左右；好氧的硝化反应器设置在流程的后端，也可以使反硝化过程中常常残留的有机物得以进一步去除，无需增建后曝气池。
② 其缺点有：a、欲提高脱氮率，必须加大内循环比(RN)，导致：一是运行费用增高；二是内循环液带入大量的溶解氧，影响反硝化进程。b、处理水来自硝化反应器，含有一定浓度的硝酸氮，如沉淀池运行不当，不及时排泥，在池内能够产生反硝化反应使污泥上浮。
（2）影响因素与主要参数
①水力停留时间(t)
HRT是影响处理效果和反应器规模、尺寸的重要参数。
经验：脱氮效果与反应时间呈线性关系，在硝化与反硝化二项反应中，硝化反应需时长。对城市废水脱氮系统，硝化与反硝化之比大体为2:1，具体时间则为4.8h:2.4h。
总之，在本系统中，硝化与反硝化时间之比介于2:1—5:1之间。
②回流比(R)
内循环回流比的取值与要求达到的脱氮效果以及反应器的类型有关。对活性污泥法，取值不低于200%。最佳回流比应当通过试验确定或对运行数据加以归纳分析确定。
③生物固体平均停留时间(活泥龄)(θc)
θc应取值较大，以保证在反应器内保持一定浓度的硝化菌。经证实，此值应在30d以上。
④混合液悬浮固体浓度(MLSS)
⑤负荷率
氮负荷率也是影响本工艺脱氮效果的重要参数。负荷高会使其转化率不完全，影响脱氮效果。
3 其它生物脱氮工艺
3.1 氧化沟工艺
由于氧化沟的运行工艺特征，会在其反应沟渠内的不同部位分别形成好氧区、缺氧区，使得氧化沟内的活性污泥分别经过好氧区和缺氧区，从而可以实现生物脱氮功能。
3.2 生物转盘生物脱氮工艺
控制每级生物转盘的运行工况，使其分别处于好氧状态和缺氧状态，即在整个流程中需要分别采用好氧生物转盘和厌氧生物转盘，在不同的好氧生物转盘中分别实现BOD的去除和氨氮的硝化，而在厌氧生物转盘中则主要实现反硝化，其原理类似于前述的三级活性污泥生物脱氮工艺，只是在本工艺中实现各级功能是依靠生物转盘来完成的。
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