硝化和反硝化细菌的特点
为了便于对反硝化细菌和硝化细菌之间作比较,把硝化细菌（这里的硝化细菌是所有具有硝化作用的细菌的统称,包括亚硝化细菌属和硝化细菌属）的氧化反应式写出来,并对硝化细菌的生化过程做个简要介绍：
可以看到,硝化细菌依靠氧化氨氮（NH3）和亚硝酸（HNO2）来获得能量,他们依靠这个能量来将外界提供的无机碳（CO2）转化为自己的细胞物质（C6H12O6）.实际上,们可以看到,硝化细菌的能量过程是分为2部分的,首先,他们氧化低价态的氮成为硝酸,并由此获得能量,然后使用这个能量来将无机碳合成为自己需要的有机物.这种将一种生化作用（氧化氨氮和亚硝酸）获取的能量,用于另一种生化作用（合成细胞物质）的能量过程叫做“化能”,而硝化细菌是依靠吸收无机物（CO2）来合成自己需要的营养物质的,所以是自养菌,同时硝化细菌还是好氧的,因多们将硝化细菌划分为化能自养菌型好氧菌.
那么反硝化细菌们是怎么划分的呢?反硝化细菌是化能异养菌型兼氧菌.依据上面对硝化细菌的分析,们可以很容易的了解到反硝化细菌的特点：1.反硝化细菌也是化能细菌,因此他们必将一种生化作用获得的能量用于另一种生化作用；2.他们是异养菌,因此一定需要吸收有机物转化为无机物；3.他们是兼氧菌,因此需要一个既有氧气,同时氧气又不多的情况（缺氧条件）.下面,们具体的分析一下这3个方面：
反硝化细菌同硝化细菌最大的不同点在于,反硝化细菌是异养菌,而硝化细菌是自养菌.反硝化细菌需要吸收外界的有机碳源,比如糖类等,并通过氧化这些有机碳来获取能量.由于反硝化细菌氧化有机物,获取能量的过程是需要氧气来完成的,因此硝化细菌是好氧菌.然后,反硝化细菌用获得的一部分能量用于反硝化,将硝酸和亚硝酸在厌氧条件下转化为氮气或者不溶于水的氮氧化物.硝化细菌的化能作用也就由此体现,他们是依靠氧化外界提供的有机物来获取能量,借以完成反效果作用的.同时们可以发现,反硝化细菌的好氧作用和厌氧作用是交替进行的,因此他们需要一个好氧厌氧交替的情况,并在外界能够提供生命所需的有机物（碳源）的条件下才能完成们期望的反硝化效果.
在们的鱼缸中,反硝化细菌是在生物膜中的,并和许多其他异养菌一同吸附在填料中的,在缺氧状态下,由于异养菌对溶解氧的争夺,反硝化细菌常常由于氧气的不足而获得厌氧条件,也常常能够得到一定的溶解氧来氧化有机物获取能量,因此们只要保证水中的溶解氧维持在较低的水平上,就能营造出好氧厌氧交替的环境来.
但是,反硝化细菌是需要一定的有机物的,但在鱼缸中,有机物浓度贫瘠,他们难以获得生命所需的有机物（这些反硝化细菌往往需要一些小分子、简单的有机物,比如面粉、酒精、糖等）,因此在反硝化装置中必须有碳源提供,这对反硝化来说非常重要!在很大一个方面来说,也是成败的关键所在.如果有机物提供的太多,造成有机物流失,会加重异养菌负担,且过高的有机物浓度会引起异养菌对硝化细菌的抑制作用,限制硝化过滤效率；如果有机物提供太少,或者有机物分子过于复杂,难以符合反硝化细菌“口味”,他们会因为难以获取能量而停止反硝化.以上这几点对于反硝化细菌的特点分析,也正是们在设计和改进反硝化过滤中