Kväve är vanligtvis det tillväxtbegränsande ämnet i havsmiljö. Problem med algblomningar och fiskdöd i slutet av 80-talet har lett till att kvävebelastningen från land uppmärksammats allt mer och att många avloppsreningsverk utrustats med ny teknik för kväverening. Vattnets totala kväveinnehåll utgörs av organiskt bundet kväve och lösta salter, de senare i form av nitrat (NO3), nitrit (NO2; försumbar i rinnande vatten) och ammonium (NH4). Nitrat tas lättast upp av växter och plankton. Utsläpp av avloppsvatten kan öka halten ammonium i vattnet som i sin tur förbrukar syre i vattnet vid omvandling till nitrat. Vid extremt varma och soliga sommardagar kan dessutom ammonium omvandlas till ammoniak som är giftigt för fisk och andra vattendjur.
Länge ansågs utsläppen av kväve spela en mindre roll i vattenmiljön men omfattande algblomningar och plötslig fiskdöd utmed kusterna i slutet på 80-talet och ledde till att kvävets roll började uppmärksammas. Krafttag sattes in och för Uppsalas del kom krav på ett separat kvävereningssteg vid avloppsreningsverket. Anläggningen började byggas 1998 och det nya reningsblocket togs i drift våren 1999. Efter detta har även en ombyggnad skett av de redan befintliga delarna i reningsverket. Investeringarna har lett till att utsläppen av kväve och syreförbrukande ämnen har minskat betydligt.
Reningstekniken för kväve i reningsverk är betydligt mera komplicerad än för fosfor. Hela processen är beroende av bakterier och därmed temperaturberoende samtidigt som bakterierna är mycket känsliga för andra störningar. Bakterierna omvandlar kväve i vattnet till kvävgas (N2) som avgår till luften. För att processen ska vara möjlig måste ammonium (NH4) först omvandlas till nitrat (NO3), vilket även har den fördelen att nitrat som inte ombildas till kvävgas i reningsverket kan genomgå omvandlingen ute i Fyrisån och på så sätt ytterligare minska belastningen på Ekoln.