污水反硝化脱氮处理是指利用反硝化细菌将水中硝酸盐氮还原成氨氮并进而将其去除的废水脱氮处理过程。反硝化细菌大量存在于污水中，反应在缺氧条件下进行，水中溶解氧应小于0.5mg/L。要求污水中存在一定数量的有机物质（可补充投加二次沉淀污泥、甲醇、醋酸等），反硝化反应池设计为带有搅拌设备的池子或鼓风曝气池。反硝化过程也是硝化-反硝化两阶段脱氮处理方法的第二阶段。