本发明属于氨氮废水处理的技术领域，公开了一种以碳酸钠提供碱度实现高浓度氨氮废水高效亚硝化的方法。方法为：(1)将装有填料的生物反应装置进行生物挂膜；生物反应装置包括第一级生物反应装置和第二级生物反应装置；(2)将第一份碳酸钠加入进水储水装置，第一份碳酸钠与氨氮废水混合均匀；然后将添加了碳酸钠的氨氮废水送入第一级生物反应装置进行亚硝化，亚硝化后出水进入中间储水装置；向中间储水装置中加入第二份碳酸钠，混合均匀，然后将中间储水装置的废水送入第二级生物反应装置，继续亚硝化，完成后出水。本发明的方法解决了碳酸钠作为外源碱度投加导致高pH值，使微生物活性受到游离氨抑制的问题；本发明的方法成本更低。