本发明提供一种生产聚羟基脂肪酸酯耦合反硝化脱氮的方法，所述方法利用驯化后的活性污泥为菌种进行发酵生产聚羟基脂肪酸酯；所述驯化包括：以活性污泥为菌源，以热水解污泥经厌氧发酵、除磷后的上清液为碳源，采用“好氧低磷丰盛期‑缺氧饥饿期”驯化模式，在缺氧饥饿期引入含硝酸盐的废水实现反硝化。本发明的方法可以高效地合成聚羟基脂肪酸酯，且较完美地结合了反硝化过程，为硝酸盐废水提供了一种可能的处理方式。本发明的方法利用了污水处理厂的剩余污泥，且降低了能耗，实现了废物资源化、污染物去除、提高能量利用率的目标，具有应用前景。