第一，必须明确废水中氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮、硝酸氮四种形式存在，并不是单纯的只有氨氮（虽然我们的在线只有氨氮测量）。

很多污水厂由于是以生活污水为主要处理目标，同时为了提高生化处理中微生物的营养成分，也会刻意添加一些含氮量高的污泥或污水，所以这种污水中总氮（特别是有机氮）的含量较高（并不代表氨氮含量高）。

　　第二，生物脱氮通常包括生物硝化和生物反硝化。生物硝化是在好氧条件下，有机氮通过异养菌转化为氨氮，再通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐和硝酸盐的过程。

如果反应完全，氨氧化成硝酸盐分两阶段完成：开始，在亚硝酸菌的作用下使氨氧化成亚硝酸盐，亚硝酸菌属于强好氧性自养细菌，利用氨作为其唯一能源。

第二阶段，在硝酸菌的作用下，使亚硝酸盐转化为硝酸盐，硝酸菌是以亚硝酸作为唯一能源的特种自养细菌。生物反硝化是反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程。

　　根据生物除氮的原理和过程不难看出，如果氨化反应速率高于硝化反应速率，那么生成的氨氮就会高于硝化的氨氮，所以氨氮总量也增加了。

这主要是由于进水中总氮（特别是有机氮）含量较高，再者反应时间不够造成的。还有，一些污水厂进水中掺杂了工艺很难处理或处理不了的工业废水，对后续硝化菌造成严重影响，甚至死亡（只是生化处理中需要的生物死亡，并不是所有微生物死亡）。

而有机氮废水，则可以通过一般的异养菌进行高效的氨化作用（生成氨氮的过程）。这样就导致了氨化速率高于硝化速率，出水氨氮浓度比进水浓度高。