生物脫氮機(jī)理是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2氣體的過程，整個(gè)過程包括兩個(gè)階段：硝化和反硝化。
硝化反應(yīng)是在好氧條件下和硝化細(xì)菌的作用下，氨態(tài)氮進(jìn)一步分解、氧化成硝酸鹽的生化反應(yīng)過程。首先，在亞硝化單胞菌的作用下，使氨氮（NH4+）轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽NO2-N，硝化桿菌再將NO2-N氧化成穩(wěn)定的硝酸鹽NO3-N，后一反應(yīng)較快，一般不會(huì)造成NO2-N的積累。
反硝化反應(yīng)是指污水中的硝酸鹽（NO3），在缺氧狀態(tài)下，在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮（N2）的過程。反硝化是生物脫氮工藝去除TN的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而碳源的充足與否將決定缺氧對NO3-N的去除效率。反硝化速率的快慢與碳源的濃度和種類有關(guān)。酸化液中含有較多易降解的小分子有機(jī)物，是生物反硝化的有效碳源。反硝化是一個(gè)耗碳、產(chǎn)生堿度同時(shí)去除NO3-N的過程，理論上還原1.0mg的NO3-N需要消耗8.67mg的易降解COD。
復(fù)合碳源也稱脫氮營養(yǎng)劑，降總氮的綜合性價(jià)比全面優(yōu)于市場上的多核碳源、無水乙酸鈉、液體醋酸鈉、食品級葡萄糖、甲醇、冰醋酸。主要成分是多元醇類（不可點(diǎn)燃）、果糖、蔗糖、水蘇糖、棉子糖、微量元素，相比之下單糖最容易被微生物吸收轉(zhuǎn)化利用。
