Ce chapitre passe en revue la chimie et la biochimie de la nitrification. Les procédés biologiques pour le contrôle des résidus azotés dans les effluents peuvent être classés en deux grands domaines : (1) la production d’un effluent où l’azote (ammoniac et azote organique) est transformé en azote nitrique et (2) la réduction du nitrate en azote gazeux. Dans la première étape, la nitrification est effectuée par des bactéries qui oxydent l’ammoniac en nitrate avec la formation intermédiaire de nitrite. La deuxième étape, la dénitrification, est utilisée après la nitrification lorsque la teneur en azote total de l’effluent doit être réduite. Les deux principaux genres de bactéries importantes dans les processus de nitrification biologique sont Nitrosomonas et Nitrobacter. Deux conditions doivent être remplies pour obtenir une nitrification dans une station d’épuration. Premièrement, l’âge des boues doit être suffisamment élevé pour empêcher le lessivage des nitrifiants à croissance lente en appliquant des systèmes de conception de boues actives. Deuxièmement, le temps de contact entre la masse bactérienne et l’ammoniac doit être suffisamment long pour oxyder l’ammoniac.