地下水硝酸盐污染日益严重，为了克服传统生物处理工艺的脱氮效果不甚理想、容易造成二次污染等缺点，对操作简单、脱氮效率高、不需后续处理的新型的电极生物膜法工艺进行了研究。本文根据电极生物膜法的反硝化理论自行设计了一套二维电极生物膜反应器和一套三维电极生物膜反应器。对二维电极生物膜反应器与常规生物膜反应器等四个对比反应器进行了对比研究；以及对二维、三维电极生物膜反应器的时间、电流、温度、碳氮比、进水硝态氮浓度等主要影响因素进行了研究，得出了最佳工艺条件。取得如下结果：（1）电极生物膜反应器对硝态氮的去除率达到98%，脱氮效果优于常规的生物膜反应器等四个对比反应器。（2）对于二维电极生物膜反应器，电流从1mA增大到15mA时，硝态氮去除率先上升后下降，5mA时去除率最高，达到100%；对于三维电极生物膜反应器，电流从10mA增大到60mA的过程中，硝态氮去除率先上升后下降，40mA时去除率最大，达到98.5%。（3）对于二维电极生物膜反应器，温度从15°C升高至40°C时，硝态氮去除率先上升后下降，35°C时去除率最高，达到100%；对于三维电极生物膜反应器，温度从10°C升高至40°C时，硝态氮去除率先上升后下降，30°C时去除率最高，达到95.3%。（4）对于二维电极生物膜反应器，碳氮比从0增加到2.5的过程中，硝态氮去除率一直在升高，碳氮比为2.5时硝态氮去除率能达到100%；对于三维电极生物膜反应器，碳氮比从0增加到2.5的过程中，硝态氮去除率一直在上升，碳氮比为1时去除率达到92%，之后去除率增加缓慢。（5）对于三维电极生物膜反应器，进水硝态氮浓度从50mg/L增加到200mg/L的过程中，硝态氮去除率在下降，去除率从100%下降到了45%。但是硝态氮去除量从50mg增加到95mg。二维电极生物膜反应器运行的最佳工艺条件是：停留时间6小时，电流5mA，温度35°C，碳氮为2.5；三维电极生物膜反应器运行的最佳工艺条件是，停留时间3小时，电流40mA，温度30°C，碳氮比为1。本研究得出了电极生物膜工艺的一些基本规律以及最佳工艺条件，对本工艺向实用化迈进提供了一定的理论支持。