本发明公开一种多级氨氮废水脱除工艺及设备。脱除设备主要包括：吹脱塔、空气储罐、空气加热器、风机、废液泵、酸液泵、酸液储罐和缓冲槽；其特征在于所述吹脱塔仅为一个；且所述吹脱塔内包括设计数量要求的吸收段和吹脱段，每一个吸收段和每一个吹脱段之间安装有一层断塔盘；对于塔内件组成主要由塔板组成的板式塔，每一个吸收段包括设计数量的塔盘，每一个吹脱段包括设计数量的塔盘；对于塔内件组成主要由填料组成的填料塔，每一个吸收段内包括一套分布器和一段填料组成，每一个吹脱段内包括一套分布器和一段填料。该脱除工艺采用本发明所述多级氨氮废水脱除设备，并包括空气循环工艺、废液处理工艺和酸液循环工艺。