一种轻质滤料与重质滤料曝气生物滤池联合使用的污水处理方法，涉及污水处理生化技术领域，进一步优化单一轻质滤料、重质滤料生物滤池性能参数。该方法的工艺设备主要包括重质滤料生物滤池作为CN池，轻质滤料生物滤池作为N池，重质滤料生物滤池作为DN池，所述的工艺中重质滤料生物滤池分别作为CN、DN池，设置于N池之前和之后。该装置首先利用重质滤料生物滤池处理相对较大污染物负荷的污水，利用其好氧硝化去除大部分的COD，氨氮等；再利用轻质滤料生物滤池作为N池进行进一步好氧硝化降解，可明显降低该池的反冲洗周期，简化反冲洗工艺参数，提高N池的综合承载力；最后使用重质滤料生物滤池进行厌氧反硝化，进一步除氮、降解有机物。本工艺方法通过优化两种生物滤池的工艺参数，弥补其单一使用时存在的不足，具有处理负荷高，占地小，运行稳定，成本低等优点。