本发明涉及一种耐低温自养硝化菌剂的富集及其在废水处理中的应用。该菌剂在10℃的低温环境下，能够以氨氮为唯一氮源，在好氧环境中将氨氮高效去除；充分实现了硝化细菌在低温条件下的活性维持和持续的硝化速率。该菌剂属于自养菌剂，能够与普通污水处理系统的活性污泥体系实现良好的协同。应用时无需添加有机碳源，菌剂一次性少量投加后很快显现强化效果。将该菌剂应用于实际污水处理，可实现污水处理厂低温条件下的氨氮高效去除，较好解决了传统污水处理厂冬季氨氮达标排放难的问题，具有广阔的应用推广前景。