氮素物質對水體環境和人類都具有很大的危害，主要表現在以下幾個方面：
氨氮會消耗水體中的溶解氧；
氨氮會與氯反應生成氯胺或氮氣，增加氯的用量；
含氮化合物對人和其它生物有毒害作用：① 氨氮對魚類有毒害作用；② NO3 和NO2可被轉化為亞硝胺——一種“三致”物質；③ 水中NO3高，可導致嬰兒患變性血色蛋白癥——“Bluebaby”；
加速水體的“富營養化”過程；所謂“富營養化”就是指水中的藻類大量繁殖而引起水質惡化，其主要因子是N和P（尤其是P）；解決的辦法主要就是要嚴格控制污染源，降低排入水環境的廢水中的N、P含量；對于城市廢水來說，利用傳統的活性污泥法進行處理，對N的去除率一般只有40%左右，對磷的去除率一般只有20~30%。
1、氨氮的吹脫法：
2、折點加氯法去除氨氮：
每mgNH4+--N被氧化為氮氣，至少需要7.5mg的氯。
3、選擇性離子交換法去除氨氮：
采用斜發沸石作為除氨的離子交換體。
1、鋁鹽除磷
一般用Al2(SO4)3，聚氯化鋁（PAC）和鋁酸鈉（NaAlO2）
2、鐵鹽除磷：FePO4 Fe(OH)3
一般用FeCl2、FeSO4 或 FeCl3 Fe2(SO4)3
3、石灰混凝除磷
向含磷的廢水中投加石灰，由于形成OH，污水的pH值上升，磷與Ca2+反應，生成羥磷灰石。
一、活性污泥法脫氮傳統工藝
1、Barth提出的三級活性污泥法流程：
第一級曝氣池的功能：① 碳化——去除BOD5、COD；② 氨化——使有機氮轉化為氨氮；
第二級是硝化曝氣池，投堿以維持pH值；
第三級為反硝化反應器，可投加甲醇作為外加碳源或引入原廢水。
該工藝流程的優點是氨化、硝化、反硝化分別在各自的反應器中進行，反應速率較快且較徹底；但七缺點是處理設備多，造價高，運行管理較為復雜。
2、兩級活性污泥法脫氮工藝
與前一工藝相比，該工藝是將其中的前兩級曝氣池合并成一個曝氣池，使廢水在其中同時實現碳化、氨化和硝化反應，因此只是在形式上減少了一個曝氣池，并無本質上的改變。
二、缺氧——好氧活性污泥法脫氮系統（A—O工藝 該流程與兩級活性污泥工藝相比，是將缺氧的反硝化反應器設置在好氧反應器的前面，因此常被稱為“前置式反硝化生物脫氮系統”。其主要特征有：反硝化反應器設置在流程的前端，而去除BOD、進行硝化反應的綜合好氧反應器則設置在流程的后端；因此，可以實現進行反硝化反應時，可以利用原廢水中的有機物直接作為有機碳源，將從好氧反應器回流回來的含有硝酸鹽的混合液中的硝酸鹽反硝化成為氮氣；而且，在反硝化反應器中由于反硝化反應而產生的堿度可以隨出水進入好氧硝化反應器，補償硝化反應過程中所需消耗堿度的一半左右；好氧的硝化反應器設置在流程的后端，也可以使反硝化過程中常常殘留的有機物得以進一步去除，無需增建后曝氣池。目前，A－O工藝是實際工程中較常見的一種生物脫氮工藝。
三、其它生物脫氮工藝
1、氧化溝工藝
由于氧化溝的運行工藝特征，會在其反應溝渠內的不同部位分別形成好氧區、缺氧區，使得氧化溝內的活性污泥分別經過好氧區和缺氧區，從而可以實現生物脫氮功能。
2、生物轉盤生物脫氮工藝
控制每級生物轉盤的運行工況，使其分別處于好氧狀態和缺氧狀態，即在整個流程中需要分別采用好氧生物轉盤和厭氧生物轉盤，在不同的好氧生物轉盤中分別實現BOD的去除和氨氮的硝化，而在厭氧生物轉盤中則主要實現反硝化，其原理類似于前述的三級活性污泥生物脫氮工藝，只是在本工藝中實現各級功能是依靠生物轉盤來完成的。
一、厭氧—好氧生物除磷工藝（A－O工藝）
實際上是另外一種意義上的“A—O工藝”，其中的“A”指的是“厭氧anaerobic”，它是直接根據生物除磷的基本原理出發而設計出來的一個工藝，其特點有：水力停留時間為3~6h；曝氣池內的污泥濃度一般在2700~3000mg/l；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量約為4%，肥效好；污泥的SVI小于100，易沉淀，不易膨脹。
二、Phostrip除磷工藝
實際上是一種生物除磷與化學除磷相結合的工藝，其特點有：除磷效果好，處理出水的含磷量一般低于1mg/l；污泥的含磷量高，一般為2.1~7.1%；石灰用量較低，介于21~31.8mgCa(OH)2/m3廢水之間；污泥的SVI低于100，污泥易于沉淀、濃縮、脫水，污泥肥分高，不易膨脹。
一、Bardenpho同步脫氮除磷工藝
其工藝特點：各項反應都反復進行兩次以上，各反應單元都有其首要功能，同時又兼有二、三項輔助功能；脫氮除磷的效果良好。
二、A—A—O同步脫氮除磷工藝
AAO工藝是目前較為常見的同步脫氮除磷工藝，其工藝特點主要是：工藝流程比較簡單；厭氧、缺氧、好氧交替運行，不利于絲狀菌繁殖，無污泥膨脹之虞；無需投藥，運行費用低。
三、UCT同步脫氮除磷工藝
在前述的兩種同步脫氮除磷工藝中，都是將回流污泥直接回流到工藝前端的厭氧池，其中不課避免地會含有一定濃度的硝酸鹽，因此會在第一級厭氧池中引起反硝化作用，反硝化細菌將與除磷菌爭奪廢水中的有機物而影響除磷效果，因此提出UCT（Univercity of Cape Town）工藝。UCT工藝將二沉池的回流污泥回流到缺氧池，使污泥中的硝酸鹽在缺氧池中進行反硝化脫氮，同時，為彌補厭氧池中污泥的流失以及除磷效果的降低，增設從缺氧池到厭氧池的污泥回流，這樣厭氧池就可以免受回流污泥中硝酸鹽的干擾。
四、Phoredox同步脫氮除磷工藝
工藝的特點是在缺氧反應器之前再加一座厭氧反應器，以強化磷的釋放，從而保證在好氧條件下，有更強的吸收磷的能力，提高除磷效果。
