本发明提供了一种同时提高浮萍淀粉和粗蛋白产量及污水氮磷去除率的方法，该方法的操作如下：向设置在密闭、透光大棚内的污水处理池中输入污水，然后将浮萍接种在污水表面，且每天白天向大棚内通入CO2，污水处理池的进出水方式为连续进水、连续排水或者为间歇进水、间歇排水，控制污水在污水处理池中的水力停留时间为2～15天，浮萍在生长的同时实现污水的处理，污水处理和浮萍生长期间需定期打捞部分浮萍。本发明所述方法可同时大幅度提高浮萍的淀粉和粗蛋白产量，同时实现污水中氮磷的高效去除，有利于推进浮萍的大规模应用。