本发明公开了一种生物制氢耦合反硝化实现同时产氢和脱氮的污水处理方法，包括接种污泥和反应器运行等步骤。其中，接种污泥是将同时包含反硝化微生物和制氢微生物的污泥接种到厌氧反应器中，使反应器中MLSS为15～20g/L；反应器运行是将有机污水泵入厌氧反应器中，控制反应器运行温度为25～37℃，运行pH为4～10，氧化还原电位为‑200～‑500mV，水力停留时间为4～12h，直至完成污水处理。本发明中的方法解决了反硝化过程中碳源不足的问题，提高了暗发酵生物制氢过程的产氢性能，减少了暗发酵生物制氢过程碱度投加量，能够降低反硝化脱氮过程的运行成本。