本发明公开了一种利用剩余污泥进行废水生物脱氮的方法和实施该方法的生物脱氮系统，方法包括：（1）对待处理废水进行序批式内循环A/O生物脱氮，取脱氮完成后排出的剩余污泥；（2）对所述剩余污泥进行超声处理，获得污泥混合液；（3）对所述污泥混合液进行厌氧发酵，获得发酵液，并将所述发酵液回流至所述待处理废水中；（4）重复步骤（1）-（3）。好氧池中添加有填料，提高功能微生物对污染物的降解效率；在填料上挂载水蚯蚓，利用水蚯蚓捕食活性污泥，实现剩余污泥的有效减量；进一步对排出的剩余污泥进行处理后获得发酵液作为碳源，无需添加额外碳源，解决了反硝化碳源不足的问题，实现了剩余污泥的二次减量。