硝化细菌可以说是水质净化的先锋部队，在自然界担任氮循环自净过程中分解有机污染物质的关键角色，在众多生物污水处理工艺中占据极其重要的位置，透过硝化反应去除水体污染的生物污水处理法更被广泛应用于石油、石化、化工、冶金、机械、皮革、煤气化、食品、酿造、日化、印染、制药、造纸、畜牧、水产养殖及城市污水等诸多类型的污水处理以及江河湖泊等大面积水域的污水治理，是目前全世界应用最多最广的污水处理工艺。
近年来，由于环境污染和水体富营养化问题严重化，迫使越来越多的国家和地区制定严格的氮磷排放标准，这也使污水脱氮除磷技术成为污水处理领域的焦点和难题。在国内，危害之程度已经危及人类健康与生存，成了迫切的危机，其主要污染来自城市生活污水、工业污水、农业污染等，所造成的危害包括：
一、加速水体的富营养化，水中的藻类大量繁殖而引起水质恶化。
三、造成水体中重金属富集，并可从水中生物移转给人体，形成毒害。
六、硝酸根（NO3- ）和亚硝酸根（NO2- ）可被转化为亚硝胺，是一种“三致”物质（致癌、致畸形、致突变），对人体造成毒害。
七、水中NO3-过高，可导致婴儿患变性血色蛋白症。
一、 具有很强的吸附力、良好的沉降性和很强的降解能力，不需要特殊的环境要求，在温和的条件，污染物经过酶催化即可被菌群降解或转化。
二、 BIO-N硝化细菌生命力强，性价比高，采用BIO-N菌剂的生物处理法，污水处理量大，处理费用低廉。
三、 微生物菌种丰富、具有多种代谢类型，几乎可降解或转化环境中存在的各种有机污染物质。
四、 易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和自然进化等特性，一旦出现新的污染化合物，它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系，具备新的代谢功能，从而降解或转化那些新的化合物。
五、 菌群通过严格的筛选、培养和驯化，能适应各种有毒的工业废水、生活污水、农药污染等环境，有效降解污染毒素。
六、 不仅能高效去除有机污染物、病原体、有毒物质，还具有去除臭味、提高透明度、降低色度等功效。
七、 菌种选育自大自然，加以高科技培育驯化，完全无毒、无公害，对环境不产生二次污染，对工作人员不会造成任何伤害。
八、 就地处理，操作简便，可以避免铺设不雅观的机械设备，减少占地面积，基建费、运行费，能耗，管理等，且能满足高效低耗的要求。
一、整合国际上优良菌种，台湾高科技驯化，本土生产等优点，具有高效的污水处理能力。
二、25年菌库积累，菌种丰富，能解决各种不同的污染问题。
五、由试车至成功，需时甚短，只需添加一次生物菌剂。
六、具备快速消除 COD、SS、BOD 污染之能力。
七、具备显着除臭效果，消除 NK3、P、H2S及有机酸之能力强。
八、强效除氮、磷、硫，避免排放水造成二次公害。N（氮）的去除率85%以上，P（磷）的去除率 90% 以上， S（硫）的去除率 90% 以上。
九、可利用活性碳及担体种植菌种进行污水中初步油水分离，强化油水分离设备的处理效果。
十、处理后之污泥生产量少(去除每公斤的 BOD 剩余污泥约 0.05 公斤)。
十一、污泥之沈降性佳，紧密度高，稳定性高，处理容易。
十二、染料及染整废水及其他具有难消除颜色之废水，利用本配方也可直接脱色。
十三、对有机抑制剂有很好的耐受能力，能更快的适应复杂多变的废水环境 。
一、组成成份： 硝酸菌群、亚硝酸菌群、芽孢杆菌群等组成的硝化菌群。
二、单位菌落总数： 5.9 x 1010 cfu/g 以上。
五、使用方法：将菌珠1公斤投入20公升水中，搅拌均匀后，投入生物池与厌氧池中，PH质调整为6.5－7.8之间即可。
德丰BIO-N硝化菌剂广泛应用于各种污水处理工艺中，是生物脱氮除磷的利器，在下列的污水处理中都能起到很好的成效。
一、氧化塘法：又名生物塘或稳定塘，以自然界的池塘、湖泊作为参照物，仿照非流动水具有自身净化功能的原理，人为构建一个静态污水池塘，污水中有机物主要由塘中细菌降解，细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行，适合于轻度污染且量少的污水处理。其种类按塘内的微生物类型、供氧方式和功能等划分，常见的有：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、水生植物塘、生态塘、复合塘等。
二/活性污泥法：具有处理能力高、出水水质好的优点，应用非常广泛。主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离，流出沉淀池的就是净化水。活性污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。
三、氧化沟法：又称氧化渠或循环曝气池，是活性污泥法的一种应用。氧化沟工艺在城市生活污水及工业废水处理领域已经得到广泛应用。我国污水处理厂的建设以中小型规模为主，各类氧化沟工艺得到普遍应用，其中奥贝尔氧化沟应用较广，DE及T型多沟交替式在中高浓度污水处理厂应用较多，而卡鲁塞尔氧化沟以外贷项目为主。
四、SBR序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor ActivatedSludge Process）：是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。SBR技术的核心是集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一反应池，无污泥回流系统。
五、CASS／CAST循环式活性污泥系统：主要由进水、曝气、沉淀（进水）、滗水和充水、闲置四个基本过程组成，是以序批式曝气、非曝气方式间歇运行，将生物反应过程和泥水分离结合在一座池中进行，CASS工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器的原理进行有机的结合。
六、 AAO生物处理法：又称A2O法（Anaerobic-Anoxic-Oxic厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。通过厌氧过程使废水中的部分难降解有机物得以降解去除，进而改善废水的可生化性，并为后续的缺氧段提供适合于反硝化过程的碳源，最终达到高效去除COD、BOD、N、P的目的。
七、生物膜法：生物膜法污水处理技术主要是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。其作用原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
一、生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括同化、氨化、硝化和反硝化四个反应过程。
二、同化过程：污水生物处理中，一部分氨（氨氮或有机氮）被直接同化成微生物细胞的组分。
三、氨化过程：有机氮化物在氨化菌的作用下，分解、转化为氨氮，以氨基酸为例反应如下：
RCHNH2COOH+O2——NH3+CO2+RCOOH
氨化菌为异养菌，一般氨化过程与去除有机物同时进行，氨化反应无论在好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸性环境中都能进行，只是作用的微生物不同、作用的强弱不同 。在活性污泥和生物膜系统内能够比较完全地完成氨化反应。
四、硝化过程： 硝化反应是在好氧条件下，将NH3－N转化为NO2-N 和NO3-N的过程。此作用是由亚硝酸菌群和硝酸菌群来共同完成的，统称硝化细菌。硝化细菌合成有机物所需要的能量来自于硝化作用，由铵盐或亚硝酸盐而来，属于无机化学能。硝化细菌进行硝化作用时，需要有硝化酵素的催化。这些酵素会受到氨或亚硝酸盐、溶氧等浓度所影响。硝化细菌合成有机物时，也需要无机碳的参与，来源有二氧化碳、可溶性碳酸氢盐及碳酸盐等。
五、反硝化过程：又称脱硝作用，藉由反硝化菌将硝酸盐氮（ NO3-N ）和亚硝酸盐氮（ NO2-N ）还原为氮气的过程，使得环境中的硝酸盐类重新以气体的形式回到大气中。
六、硝化作用与反硝化作用过程中氧化还原反应相当的重要，硝化作用是在有氧条件下将废水中的氨氮最终转换成硝酸氮 ; 脱硝作用则是在无氧条件下，进一步将亚硝酸氮及硝酸氮转化成气态氮，包括一氧化二氮(NO2)、一氧化氮(NO)及氮气(N2)。
第一阶段：亚硝酸菌将氨氧化为亚硝酸盐，称之为亚硝酸化作用。

2NH4+ + 3O2→ 2NO2- + 4H+ + 2H2O + 168Kcal
第二阶段：硝化细菌将亚硝酸氧化为硝酸盐，又称为硝酸化作用。

2NO2- + O2→ 2NO3- + 35.6Kcal
硝化作用所得的反应热，仅有少部份，约5~14%被硝化细菌所利用，
其余以热量方式散发至水体中。硝化作用的效率会因为环境因子，如溶氧、
pH值、温度等，而受到影响。
溶氧是硝化作用中，不可缺少的要素之一，同时也是维持硝化细菌生理代谢的重要因子。硝化作用要消耗大量氧气，建议最少溶氧不要低于2ppm
以下，最适5~8ppm之间。如果浓度高于20ppm，可能会对许多菌种的硝化作用产生抑制。
pH值会影响水中分子性氨（NH3）与离子性铵（NH4+）的浓度平衡，
其中只有分子态氨能用于硝化作用。在总氨量一定状况下，pH值越高，氨浓度比例越高。因此用于硝化作用的反应基质浓度越高，硝化速率越有利。
换言之，硝化作用在中性或碱性环境远比在酸性环境中更能快速进行。此外
，pH值会直接影响硝化酵素的活性，通常最适pH值约为7.5~8.2之间，依温度不同而有所差异。由于硝化作用中会产生硝酸，造成水质酸化，会使pH
降低，影响硝化作用。
温度主要会催化硝化反应的酵素活性，最适温度约在35~40℃之间，
但还需视溶氧浓度取得一最高效率平衡。一般以不超过30℃，不低于20℃
为较佳区间。
有机污染对硝化作用有确实的抑制现象，但其作用机制不详。推测可能为间接的抑制性，例如有机污染所造成的腐生菌大量生长，与硝化细菌有竞争性的排除作用。也可能为腐生菌消化有机物而将氧气耗尽所导致。虽然消化有机物所产生的氨可充分供给硝化反应，但所减少的溶氧却变成限制因子而抑制了硝化作用。
