本发明公开了一种AAO-生物接触氧化强化脱氮除磷装置及处理低C/N污水的实时控制方法。该系统主要由原水水箱、AAO反应器、中间沉淀池、生物接触氧化池、沉淀区、出水水箱、在线控制箱以及计算机组成。实时控制方法为：DO传感器在线采集生物接触氧化池各格室中的溶解氧浓度，通过计算机运算输出，可实现对硝化进程的控制；NH₄⁺传感器、NO₃^-传感器、NO₂^-传感器和TP传感器在线采集出水水箱中的氨氮，硝酸盐，亚硝酸盐以及总磷浓度，根据各传感器采集到的信号，通过计算机运算输出，可实现对曝气量、硝化液回流比以及进水C/N的调整。本发明通过在线实时控制设备，优化系统运行，节能降耗，实现了碳源和曝气量的节省以及剩余污泥的减量。