一种异位电子补偿的氢自养反硝化脱氮装置，涉及一种自养反硝化脱氮装置。目的是解决电子供体匮乏的硝酸盐污染水体脱氮效率低及速率低的问题。装置由产氢室、脱氮室、阳极、阴极、气体扩散膜和直流电源构成，产氢室和脱氮室之间通过气体扩散膜间隔；或包括气体扩散装置；气体扩散装置设置在氢气输送管道的出气端。本发明装置异位地利用生物电化学系统产生的氢气进行氢自养反硝化，打破了反硝化时对电极间距的固有限制，总氮去除率可提高，阳极回收的电子的利用率提高，不会对水体造成二次污染。本发明适用于污水处理。