水中氮元素的過量排放會引起水體富營養化，使藻類大量繁殖，出現水華赤潮，當水中總氮含量大于0.3mg/L時，即達到富營養化的標準；另外，硝酸鹽本身對人無害，但在體內會被還原為亞硝酸鹽，一方面，亞硝酸鹽會與血紅蛋白反應生成高鐵血紅蛋白，影響氧的傳輸能力，特別對于嬰兒，易導致高鐵血紅蛋白癥（藍嬰?。?；另一方面，亞硝酸鹽過高，會與蛋白生成亞硝胺，屬于強致癌物質，對健康危害極大。總氮（TN）=硝態氮+亞硝氮+氨氮（NH3-N）+有機氮
在該過程中，池體數量較多，使生化的結構較為冗雜，特別是厭氧池溶解氧含量難以控制，反硝化的效率受到抑制，一方面反硝化菌富集較慢，且容易滋生雜菌爭奪生存環境，另一方面，龐大的池體結構使產生的氮氣不能及時排出，增加了占比較大的無效空間，反硝化菌的數量始終維持在一個總數較低的水平，致使脫氮負荷難以提高，傳統生化中培養出的反硝化菌脫氮負荷通常小于0.2kgN/m3d，而針對工業廢水而言，其較高的鹽分及毒性會使大量反硝化菌死亡，從而進一步降低此過程中的脫氮負荷，是脫氮效率再次降低。 通過氧化使氮化合物直接從有機氮、氨氮直接轉化為氮氣。
用化學法脫氮存在多項缺陷，首先，氧化成本較高；其次，多數化學物質使用及反應時僅適合實驗室的嚴格操作條件，使危險性在可控范圍之內，而實際廢水處理中，水量較大，環境較差，在加上工人的專業性不強，使反應過程中存在極大的安全隱患；另外，常常由于不能反應而造成效果相對較差。 綜上所述，生物法成本較低，效果穩定，但工藝復雜，操作困難，且占地面積較大，運行時間較長；化學法省去中間轉化步驟，更快速直接，但成本較高，折點加氯法控制難度大，效果不穩定。兩種方法各有利弊，均需改進。隨著環保力度的增強，各行各業污水排放指標日趨嚴苛，傳統的兩種除氮方法已不具備達標的技術性能，蘇州湛清環保科技有限公司通過對工業廢水處理現狀三年的詳細調研，研發出反硝化生物濾池HDN技術，解決了常規生化法存在的局限性，同時大大降低了運行成本，使總氮提標過程快速且便捷。 通過對反硝化每一環節的深入研究，HDN技術實現了對每個缺陷的逐個擊破：1) 生物富集：為使單位體積內的微生物數量得到大幅提升，在填料環節使用了改性過的天然玄武巖，提高其表面親水性的同時，使其具有了更為豐富的微觀孔道結構，微生物更易附著。2) 菌種馴養：為使反硝化菌耐受性增強，特引進荷蘭脫氮菌，經過三年馴化，不僅可以適應工業廢水水質的復雜性，且繁殖快、壽命長，大大提升了反硝化模塊的脫氮負荷。3) 氮氣釋放：為使氮氣可以及時排出，通過對反應器內部流態的特殊優化設計，建立了順暢的排氣微孔道，促使生成的不溶性物質氮氣快速排出，從而減少反應器死區及無效空間，提高了反應器穩定性和脫氮效率。
