本发明公开了一种二硫化钼在硝态氮污水处理中的应用及使用方法，属于化学工程、生物工程和环境工程领域，该硝态氮污水中含有预定量的活性污泥，其中该二硫化钼用于改变硝态氮污水中的活性污泥的菌群结构。上述使用方法，包括以下步骤：S1：在含有预定量的活性污泥的硝态氮污水中加入二硫化钼得到混合液体；S2：向该混合液体中加入碳源，搅拌均匀形成中间液体；S3：将中间液体在一定温度下进行反应；S4：分析步骤S3水溶液中总氮的浓度。本发明通过在硝态氮污水中添加二硫化钼，加快活性污泥脱除硝态氮污水中硝酸盐和亚硝酸盐的速度，以缩短反应时间，降低运行成本，在生化法处理含氮污水领域具有很好的应用前景。