處理工業廢水內的氨氮污染物，只有生物法和其它（吹脫法、化學沉淀法、離子交換法等），而生物法的優點是：可去除多種含氮化合物，對氨氮可以徹底降解，總氨氮去除率可達95%以上，二次污染小且運行費用低。
生物法脫氮的原理是以脫氮微生物的生物活性作為脫氮主體，需要在各種脫氮微生物的共同作用下，通過硝化、反硝化等反應，將氨氮廢水中的氨氮轉化為二氧化碳、氮氣和水。
生物法處理氨氮廢水的方法較多，處理過程復雜，控制難點多，比較常見的方法有傳統硝化反硝化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化、厭氧氨氧化、A/O、A2/O、氧化溝和SBR。
1、傳統硝化反硝化
傳統的理論認為生物脫氮是由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來完成。氨化作用是將有機氮在生物處理過程中氧化為氨氮；硝化作用是由氨氧化為硝酸的過程稱為硝化作用；反硝化作用，硝酸鹽在缺氧條件(DO<0.5mg／L)下被反硝化菌還原為亞硝酸鹽，再轉化為氮氣的過程。
它的缺點也比較明顯：①存有大量有機物的情況下，自養硝化菌對氧氣與營養物的競爭力不如好氧異養菌，導致反應中硝化菌種無法占據主導地位；②反硝化需要提供有機物作為電子供體，但硝化過程中去除了大量有機碳導致碳源缺乏。
2、同步硝化反硝化
存在有氧情況下的反硝化反應和低氧情況下的硝化反應，硝化過程和反硝化過程通常在一個反應器中進行，這種現象被稱為同步硝化反硝化，如流化床反應器、生物轉盤、氧化溝等。
短程硝化反硝化與全程硝化反硝化相比，可減少25%的硝化需氧量和40%的反硝化碳源，同時可削減底泥產量，進而減少反硝化池容積，在各類脫氮工藝中具有較大競爭力。此外，亞硝態氮的積累不會抑制氨氧化過程。
3、厭氧氨氧化
在厭氧條件下，微生物直接以NH4+為電子供體，以亞硝酸鹽、硝酸鹽作為電子受體，將氮化合物轉變成N2的過程或利用硝酸鹽作為電子受體來氧化氨的過程。
相比傳統的脫氮工藝，可以大幅度降低硝化反應的充氧能耗；免去反硝化反應的外加碳源；改善硝化反應產酸，反硝化反應產堿而均需中和的狀況，節省傳統硝化反硝化反應過程中所需的中和試劑；對防止由于化學藥劑的投加而可能出現的二次污染具有重要作用。
4、A/O工藝
A/O工藝對廢水中的有機物、氨氮等物質均有較高的去除效果，抗負荷沖擊能力強，無需外加碳源，具有投資省、操作費用和運行費用均較低等優點。
5、A2/O工藝
A2/O工藝是在A/O工藝的基礎上進行的升級，對于脫氮除磷步驟來說，通過綜合化的操作，可以進行有效地處理，工序簡單，效率高。占地面積小，成本比A/O工藝更少。厭氧、缺氧、好氧三種作用步驟可以交替往復運行，可以有效抑制絲狀菌的過量繁殖。
傳統的生物脫氮工藝技術與SBR脫氮工藝進行對比，傳統工藝進行硝化和反硝化的反應，必須創造好氧和厭氧的環境條件，才能達到處理的目的。好氧階段是硝化反應，而厭氧階段是反硝化反應，加強對工藝的條件控制，才能達到預期的脫氮效果。