本发明涉及一种耐低温异养硝化好氧/缺氧反硝化菌剂的富集及在缺氧条件下废水处理中的应用。该菌剂在10℃的低温条件下，以乙酸钠为唯一有机碳源、在氨氮和硝氮共存的环境中，能够在好氧或缺氧的环境实现同步硝化反硝化，从而将废水中的无机氮转为气态氮，实现总氮的去除。该耐低温菌剂不仅充分实现了好氧硝化异养反硝化细菌在低温条件下活性的维持和稳定，同时在缺氧条件下具有很高的总氮去除速率。此外，该异养菌剂生长迅速，为快速扩增和实际运用提供了良好的基础。将该菌剂应用于实际城镇污水处理，可在单一缺氧条件实现低温环境的总氮高效去除，较好解决了传统污水处理厂在冬季难以达到总氮国家一级A排放标准的难题，应用潜力巨大。