第二段生物濾池主要對污水中的氨氮進行硝化，在該段生物濾池中，由于進水中有機物濃度較低，異養微生物較少，而優勢生長的微生物為自養性硝化菌，將污水中的氨硝化成硝酸鹽或亞硝酸鹽。在濾池硝化時，氨氮的去除一定程度上取決于有機負荷，當BOD5有機負荷高于3.0 kg m3˙d時，氨氮明顯受到抑制，采用曝氣生物濾池同步除碳和硝化時，必須降低有機負荷。因此在采用曝氣生物濾池工藝去除有機物時，首先必須根據同類污水處理出水的數據選擇適當的容積負荷，并在設計時留有一定的余量，同時碳和硝化時，必須降低有機負荷，好控制在2 kg m3˙d以下。
