1、1. 氨化反应
有机氮化物在好氧菌和氨化细菌的作用下分解，转化为氨态氮，有机碳被降解为CO2。
2、2. 硝化反应
在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解、氧化，首先在亚硝化菌的作用下，使铵转化为亚硝酸氮；再者亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮。
NH4++2O2→NO3-+H2O+2H+
2NO2-+2O2→2NO3-
硝化反应正常进行的环境条件：
（1）好氧条件
（2）混合物中的有机物含量不高，BOD值应在15~20mg/L以下
（3）PH值硝化菌对PH的变化非常敏感，最佳在8.0~8.4，为了保持适宜的PH值，应当在污水中保持适当的碱度
（4）温度 20~30℃
（5）污泥龄
（6）溶解氧不能低于1mg/L
3、3. 反硝化反应
硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为气态N2。
CH3OH+6NO3-→6NO2-+2CO2+4H2O
3CH3OH+6NO2-→2N2-+3CO2+3H2O+6OH-
反硝化反应的环境条件：
（1）碳源
碳源可以外加，而污水中本身含有碳源，比较经济
（2）PH
PH值是反硝化反应的重要因素，最适宜应在6.5~7.5，在这个条件下，反硝化速率最高。
（3）溶解氧
（4）温度 20~40℃
4、由于HDN工艺可针对不同的水质做定制方案，是污水处理一体化设备，能够全自动控制。经过上述3个步骤，废水总氮即可处理达标排放。
HDN脱氮设备正常运行脱氮负荷1kg N/m³•d，出水总氮稳定达标；同时有效解决了传统工艺污泥产量大，处理成本高的问题。
