本发明提供一种强化污水厂污泥减量及低碳耗脱氮的方法，其处理装置中的原水池依次与A/O硝化反应器、二沉池、中间水池及厌氧发酵同步低碳脱氮反应器的注水端连接，二沉池的排泥端分别与A/O硝化反应器以及储泥池的注泥端连接。其方法为：原污水首先进入A/O硝化反应器进行短程硝化，而后会同剩余污泥一同进入厌氧发酵同步低碳脱氮反应器，同步进行剩余污泥的发酵、硝化液的反硝化异养脱氮以及厌氧氨氧化的自养脱氮；剩余污泥进入厌氧发酵同步低碳脱氮反应器进行厌氧发酵和减量化处理。本发明适合于高氨氮污水处理，在实现对污水深度低碳耗脱氮处理的同时，还可以降低污水生物脱氮系统中剩余污泥的产量。