本发明提供了一种三维电极生物膜耦合厌氧氨氧化处理硝酸盐废水的方法，属于硝酸盐废水处理技术领域。本使用活性炭作为填料，碳棒、铁片分别为正负极，搭建完成三维膜电极反应器。反应器内投加氢自养反硝化菌和厌氧氨氧化菌，进水为硝酸盐废水和氨氮废水，在一体化反应器内硝酸盐废水经三维生物膜电极的半反硝化控制后，大部分硝酸盐氮已转化为亚硝酸盐，亚硝酸根与氨氮经厌氧氨氧化反应生成氮气去除，同时厌氧氨氧化过程中产生的部分硝酸根又进一步经三维生物膜电极氢自养反硝化重新进行去除。相比现有技术，该方法具有经济、低碳排放等优势。