生物脱氮技术被广泛用于废水中氮的去除，在传统生物脱氮技术中，氨氮首先被严格好氧的氨氧化细菌（ammonia-oxidizingbacteria，AOB）和亚硝酸盐氧化菌（nitriteoxidizingbacteria，NOB）氧化为亚硝态氮（NO2－-N）和硝态氮（NO3－-N），之后异养菌（heterotrophicbacteria，HB）利用有机物提供的电子将硝酸盐还原为氮气。此过程不仅需要消耗大量能量为硝化反应提供氧气，且常常需要额外补充有机物保证反硝化脱氮的进行。厌氧氨氧化技术（anammox）是20世纪90年代由荷兰代尔夫特大学开发的一种新型自养生物脱氮工艺，与传统脱氮技术相比，自养型厌氧氨氧化工艺被认为是一种更高效、节能的废水处理方法，其在厌氧或缺氧条件下以NO2－-N为电子受体，利用厌氧氨氧化细菌（anaerobicammoniaoxidationbacteria，AnAOB）将氨氮直接氧化为氮气。在节约了硝化反应曝气能源的基础上，还无需外加碳源，且由于AnAOB属自养型微生物，生长缓慢，因此，可大大减少工艺的污泥产量。
由于厌氧氨氧化技术在污水厂节能降耗、绿色环保方面表现出来的显著优势，过去二十年里，国内外研究者对其展开了大量研究。截至2021年3月，根据WebofScience数据统计，全球已发表厌氧氨氧化相关科技论文4403篇，其中，中国是全球发表厌氧氨氧化相关文章最多的国家（共计2054篇，占46.6%）。论文研究方向涉及环境微生物学、水资源、生态学等83个方向，具体可细分为：
（1）研究抑制厌氧氨氧化效果的物质及其浓度，如氨氮、NO2－-N、有机物、盐、重金属、磷酸盐和硫化物等对厌氧氨氧化过程的抑制作用影响；
（2）研究自养生物脱氮系统中涉及的主要微生物，如AOB、NOB、AnAOB、HB及其相互作用；
（3）研究控制NOB生长的方法及对应的运行参数，如改变缺氧/好氧状态、维持高氨氮浓度、利用底物如游离亚硝酸（FNA）的抑制作用、控制曝气时间等；
（4）研究不同的厌氧氨氧化工艺、反应器和污泥存在形态（悬浮污泥，生物膜）对处理效果的影响；
（5）研究维持AnAOB生物量的方法。
基于以上多方面的研究工作，厌氧氨氧化技术日益成熟，且被广泛应用于工业废水、垃圾渗滤液、沼液等高含氮废水生物处理过程中，据统计，全球已有超过110座生产性厌氧氨氧化工程，但其中绝大部分用于市政污水的侧流处理。将厌氧氨氧化技术引入市政污水主流工艺应用，不仅可通过耦合碳浓缩预处理实现污水能量回收最大化，而且可显著减少外加碳源量，从而有效降低污水的脱氮运行成本。由于生活污水与工业废水、垃圾渗滤液、沼液等高含氮废水在水质、水温、水量等方面的差异，厌氧氨氧化工艺在污水处理主流工艺应用上面临很多技术瓶颈。在日益重视污水资源化、能源化发展的今天，这种绿色低碳且可持续的脱氮工艺受到越来越多关注和研究，主流厌氧氨氧化工艺的工程应用也取得很大的进步，下文基于现有研究和应用成果，对该工艺基本情况、工程应用进展和主流工艺应用面临的技术难点展开论述。