目前，主要的降氨氮方法有生物硝化反硝化、折點加氯、氣提吹脫和離子交換法等。以上方法會因氨氮濃度、再生問題、處理成本等原因而使其應用受到限制。目前，大型污水廠還是采用傳統生物脫氮技術，主要包括A/O法和A2/O、氧化溝以及各種改進型SBR等生物處理法，在處理過程中，脫氮主要通過硝化、反硝化過程實現。
隨著環保的日益嚴格，污水處理廠的穩定運行尤為重要。目前，污水廠脫氮主要通過硝化、反硝化過程實現，硝化細菌多為自養菌，增殖緩慢，世代周期長，對外界因素敏感，易受水質、水量沖擊。一旦生化系統進水水質及水量發生大幅度變化，將對生物系統造成沖擊，硝化細菌大量消失，很難自然恢復。通常導致污水處理廠氨氮超標的因素包括以下幾個方面：
1. 進水濃度過高
高濃度進水COD、氨氮和有機氮均影響硝化系統氨氮處理效果。COD對硝化階段的影響主要體現在異養細菌與硝化細菌對氧的競爭。當COD高時，它有利于異氧細菌的生長，異養細菌占主導地位，硝化細菌較少，導致硝化效果差。有機氮經過水解酸化后，可轉化為氨氮，間接導致進水氨氮升高。過量的氨氮負荷對活性污泥系統產生巨大影響。此外，過高的氨氮會導致游離氨濃度增加，進而導致亞硝酸鹽的積累。
2. COD與SS含量比例失調
受進水水質及系統設計的影響，初沉池沉淀不充分，無機質無法充分去除，致使活性污泥的有效成分偏低，實際有機污泥負荷偏高。SV30即使在正常范圍內，但是無機物含量高，MLSS含量高，MLVSS/MLSS偏低，這種情況計算負荷有偏差，排泥量過大。此外，無機顆粒沉降于好氧區，易堵塞曝氣頭，影響曝氣效果。
3. 溫度影響
低溫下，硝化細菌的繁殖速率降低，體內的酶活性被抑制，代謝速度緩慢。硝化速率一般低于15℃活性開始降低，當溫度低于12℃時硝化反應速率顯著下降，在污水溫度小于8℃時，微生物菌膠團的硝化、反硝化活動受到明顯抑制甚至停止。因此冬季容易造成氨氮處理能力下降。
4. 其它因素
此外，影響硝化作用的因素很多。例如，高pH值會影響微生物的正常生長，增加水中游離氨的濃度，抑制硝化細菌。硝化細菌對重金屬、酚類和氰化物等有毒物質也特別敏感。因此，硝化細菌對水樣的毒性試驗可用于確定廢水對硝化作用是否有抑制作用。
如果出水氨氮呈上升趨勢，可以選擇以下應急措施以防止水質進一步惡化。
1. 降低進水氨氮負荷
降低氨氮的攝入量。當發現高濃度氨氮進入時，需要及時啟動緊急調節池，并增加對進水的取樣監測。從源頭控制氨氮濃度。減少水的攝入是促進硝化細菌恢復的有效手段，但在實際操作中，由于調節池的停留時間等限制，只能實現數小時。
2. 減少氧污泥排放量
由于硝化細菌的繁殖周期很長，適當延長SRT對硝化細菌的生長有利；其次，當硝化作用降低時，大量硝化細菌流失，排泥會加速硝化細菌的流失。
3. 增加生化系統內外回流
一方面，這樣可以保持較高的污泥濃度，提高系統的抗沖擊性，另一方面，可以降低進入生化系統的氨氮濃度，從而降低高濃度氨氮或游離氨對硝化細菌的抑制作用。
4. 投加硝化細菌快速促進硝化系統恢復
硝化細菌是人工富集培養后的微生物菌劑，比常規的細菌具有更好的生物活性，解決了硝化細菌自然生長緩慢的問題。根據污水處理的微生物營養和生理學原理，投加后可以顯著提高系統中硝化細菌的生長繁殖速率，促進硝化系統的快速恢復。硝化細菌既可以用于系統恢復，也可以在不增加池容的情況下提高原有系統的氨氮處理能力。投加后可逐步提高負荷，增加進水氨氮，效果顯著。