近年來，我國社會經濟高速發展，對礦產資源尤其是稀土資源產生了巨大需求。然而，稀土冶煉過程中會產生大量高氨氮廢水。我國已將氨氮納入了“十二五”環境污染物約束性控制指標，對冶煉行業廢水排放制定了更為嚴格的標準，規定從2012 年開始，鉛鋅行業廢水氨氮直接排放標準需控制在8mg/L 以下。在此背景下，如何選用經濟的方法對其進行處理，已成為水污染控制工程技術研究的重點。
目前，工業氨氮廢水處理的方法主要有物理化學方法和生物方法，其中，常用的吹脫法、吸附法、膜技術、化學沉淀法、化學氧化法屬于物理化學方法。生物方法可分為傳統硝化反硝化法和新型的短程硝化反硝化法、同時硝化反硝化法、厭氧氨氧化法等。但是由于水質指標的不同和工藝條件的限制，針對不同類別的廢水，采用的處理技術有很大差異，如在 高濃度氨氮廢水處理過程中常采用吹脫-生物法、吹脫-折點氯化法、化學沉淀-生物法等；而在低濃度氨氮廢水處理中考慮到成本和效益問題常采用吸附法、生物法等。
1、高濃度氨氮廢水處理技術
高濃度氨氮廢水是指氨氮質量濃度大于500mg/L 的廢水。伴隨石油、化工、冶金、食品和制藥等工業的發展，以及人民生活水平的不斷提高，工業廢水和城市生活污水中氨氮的含量急劇上升，呈現氨氮污染源多、排放量大，并且排放的濃度增大的特點。目前針對高氨氮廢水的處理技術主要使用吹脫法、化學沉淀法等。
2、低濃度氨氮工業廢水處理技術
由于技術和處理成本方面的原因，我國許多企業在排放污水時僅對COD 進行深度處理，而往往忽略了對低濃度氨氮的處理。廢水中氨氮的構成主要有兩種，一種是氨水形成的氨氮，一種是無機氨形成的氨氮，主要是硫酸銨、氯化銨等。氨氮是造成水體富營養化的重要因素之一，對這類污水進行回收利用時還會對管道中的金屬產生腐蝕作用，縮短設備和管道的壽命，增加維護成本。目前工業上常用于處理低濃度氨氮的技術主要有吸附法、折點氯化法、生物法、膜技術等。
3、新型生物脫氮技術
（1）短程硝化反硝化技術。短程硝化反硝化是在同一個反應器中，先在有氧的條件下，利用氨氧化細菌將氨氧化成亞硝酸鹽，阻止亞硝酸鹽進一步氧化，然后直接在缺氧的條件下，以有機物或外加碳源作為電子供體，將亞硝酸鹽進行反硝化生成氮氣。
短程硝化反硝化與傳統生物脫氮相比具有以下優點：對于活性污泥法，可節省25%的供氧量，降低能耗；節省碳源，一定情況下可提高總氮的去除率；提高了反應速率，縮短了反應時間，減少反應器容積。但由于亞硝化細菌和硝化細菌之間關系緊密，每個影響因素的變化都同時影響到兩類細菌，而且各個因素之間也存在著相互影響的關系，這使得短程硝化反硝化的條件難以控制。目前短程硝化反硝化技術仍處在人工配水實驗階段，對此現象的理論解釋還不充分。
（2）同時硝化反硝化技術。當硝化與反硝化在同一個反應器中同時進行時，即為同時硝化反硝化（SND）。廢水中溶解氧受擴散速度限制，在微生物絮體或者生物膜的表面，溶解氧濃度較高，利于好氧硝化菌和氨化菌的生長繁殖，越深入絮體或膜內部，溶解氧濃度越低，形成缺氧區，反硝化細菌占優勢，從而形成同時硝化反硝化過程。
隨著國家對氨氮的排放標準要求的提高，工業氨氮廢水處理技術具有廣闊的應用前景。目前，中低濃度氨氮廢水處理技術還需進一步完善，多種脫氮技術聯用以及氨氮回收綜合利用將是今后的重點研究方向。
鄒聯沛等〔26〕對膜生物反應器系統中的同時硝化反硝化現象進行了研究，實驗結果表明，當DO 為1mg/L，C/N=30，pH=7.2 時，COD、NH4+-N、TN 去除率分別為96%、95%、92%，并發現在一定的范圍內，升高或降低反應器內DO 濃度后，TN 去除率都會下降。
同時硝化反硝化法節省反應器，縮短了反應時間，且能耗低、投資省。但目前對于同步硝化反硝化的研究尚處于實驗室階段，其作用機理及動力學模型需做進一步的研究，其工業化運用尚難實現。
（3）厭氧氨氧化技術。厭氧氨氧化是指在缺氧或厭氧條件下，微生物以NH4+ 為電子受體，以NO2- 或NO3- 為電子供體進行的NH4+、NO2- 或NO3- 轉化成N2的過程〔27〕。
何巖等〔28〕研究了SHARON 工藝與厭氧氨氧化工藝聯用技術處理“中老齡”垃圾滲濾液的效果，實驗結果表明，厭氧氨氧化反應器可在具有硝化活性的污泥中實現啟動； 在進水氨氮和亞硝酸氮質量濃度不超過250 mg/L 的條件下，氨氮和亞硝酸氮的去除率分別可達到80%和90%。目前，SHARON 與厭氧氨氧化聯合工藝的研究仍處于實驗室階段，還需要進一步調整和優化工藝條件，以提高聯合工藝去除實際高氨氮廢水中的總氮的效能。
厭氧氨氧化技術可以大幅度地降低硝化反應的充氧能耗，免去反硝化反應的外源電子供體，可節省傳統硝化反硝化過程中所需的中和試劑，產生的污泥量少。但目前為止，其反應機理、參與菌種和各項操作參數均不明確。
