水中氮元素的过量排放会引起水体富营养化，使藻类大量繁殖，出现水华赤潮，当水中总氮含量大于0.3mg/L时，即达到富营养化的标准；另外，硝酸盐本身对人无害，但在体内会被还原为亚硝酸盐，一方面，亚硝酸盐会与血红蛋白反应生成高铁血红蛋白，影响氧的传输能力，特别对于婴儿，易导致高铁血红蛋白症（蓝婴病）；另一方面，亚硝酸盐过高，会与蛋白生成亚硝胺，属于强致癌物质，对健康危害极大。总氮（TN）=硝态氮+亚硝氮+氨氮（NH3-N）+有机氮
在该过程中，池体数量较多，使生化的结构较为冗杂，特别是厌氧池溶解氧含量难以控制，反硝化的效率受到抑制，一方面反硝化菌富集较慢，且容易滋生杂菌争夺生存环境，另一方面，庞大的池体结构使产生的氮气不能及时排出，增加了占比较大的无效空间，反硝化菌的数量始终维持在一个总数较低的水平，致使脱氮负荷难以提高，传统生化中培养出的反硝化菌脱氮负荷通常小于0.2kgN/m3d，而针对工业废水而言，其较高的盐分及毒性会使大量反硝化菌死亡，从而进一步降低此过程中的脱氮负荷，是脱氮效率再次降低。 通过氧化使氮化合物直接从有机氮、氨氮直接转化为氮气。
用化学法脱氮存在多项缺陷，首先，氧化成本较高；其次，多数化学物质使用及反应时仅适合实验室的严格操作条件，使危险性在可控范围之内，而实际废水处理中，水量较大，环境较差，在加上工人的专业性不强，使反应过程中存在极大的安全隐患；另外，常常由于不能反应而造成效果相对较差。 综上所述，生物法成本较低，效果稳定，但工艺复杂，操作困难，且占地面积较大，运行时间较长；化学法省去中间转化步骤，更快速直接，但成本较高，折点加氯法控制难度大，效果不稳定。两种方法各有利弊，均需改进。随着环保力度的增强，各行各业污水排放指标日趋严苛，传统的两种除氮方法已不具备达标的技术性能，苏州湛清环保科技有限公司通过对工业废水处理现状三年的详细调研，研发出反硝化生物滤池HDN技术，解决了常规生化法存在的局限性，同时大大降低了运行成本，使总氮提标过程快速且便捷。 通过对反硝化每一环节的深入研究，HDN技术实现了对每个缺陷的逐个击破：1) 生物富集：为使单位体积内的微生物数量得到大幅提升，在填料环节使用了改性过的天然玄武岩，提高其表面亲水性的同时，使其具有了更为丰富的微观孔道结构，微生物更易附着。2) 菌种驯养：为使反硝化菌耐受性增强，特引进荷兰脱氮菌，经过三年驯化，不仅可以适应工业废水水质的复杂性，且繁殖快、寿命长，大大提升了反硝化模块的脱氮负荷。3) 氮气释放：为使氮气可以及时排出，通过对反应器内部流态的特殊优化设计，建立了顺畅的排气微孔道，促使生成的不溶性物质氮气快速排出，从而减少反应器死区及无效空间，提高了反应器稳定性和脱氮效率。
