本发明提供一种利用有机废水脱除烟气中氮氧化物的方法及装置。该方法是：将经浓缩后的有机废水喷射入锅炉或窑炉炉膛的高温区与烟气接触反应,该有机废水的化学需氧量大于150g/L；有机物分解生成小分子碳氢化合物,与烟气中的氮氧化物发生反应生成氮气和水,从而脱除烟气中的氮氧化物。该装置包括有机废水储罐、泥浆泵、有机废水稳压罐、空气压缩机、空气稳压罐及数个喷枪,数个喷枪分为多层设置在锅炉或窑炉炉膛的高温区,各喷枪均具有液体接口和气体接口,液体接口通过管路依次连接有机废水稳压罐、泥浆泵和有机废水储罐,气体接口通过管路依次连接空气稳压罐和空气压缩机。本发明以废治废,高效,降低了废水处理、脱除烟气氮氧化物的运行成本。