現有技術中，針對水中硝酸鹽污染物去除通常採用生物處理方法。生物處理方法指，利用微生物的反硝化作用，將水中的硝酸鹽最終還原為氮氣排至大氣中。反硝化過程
中，硝酸鹽在微生物的作用下有兩種轉化途徑： 種途徑為同化還原反硝化，在該過程中反硝化細菌能夠將硝酸鹽同化為銨鹽以供細胞合成有機氮化合物，成為菌體本身；第二種為異化還原反硝化，是指將硝酸鹽最終還原為氮氣。
但是，無論是同化還原反硝化或是異化還原反硝化，當廢水中C/N比值較低時均須補充碳源，可能會發生甲醇投加量過大，導致出水COD超標的風險；而且，補充碳源就需要額
外配置有機碳源設備，額外投加設備增加了佔地面積，增加了整套過濾系統的複雜程度。
氮的深度處理是污水處理提標改造中的重中之重，目前污水處理脫氮主要採用生物反硝化法。硝化反應和反硝化反應是生物脫氮過程的關鍵環節，碳源是反硝化反應的重要控制因素，然而河湖類地表水、污水廠二級出水及人工濕地系統中的碳氮比普遍較低，硝化反應和反硝化反應難以達到平衡，需要額外投加碳源來補給反硝化過程，導致工藝複雜度增加，污水處理費用增多。
硫自養反硝化生物脫氮技術本質上也是一種催化反應，是一種酶催化，該技術是在硫自養反硝化微生物的作用下，以CO2、HCO3‑和CO32‑等作為無機碳源，以還原態無機物質(包括S、S‑、S2‑、S2O32‑、Fe和Fe2+等)作為電子供體，將缺少有機碳源的低碳氮比水體中的硝態氮(包括NO3‑‑N和NO2‑‑N)還原為氮氣(N2)的過程。
