本发明公开了一种生物纳米硒强化复合菌株及其应用，所述复合菌株包括巨大芽孢杆菌、鞘氨醇单胞菌YT甲橙、恶臭假单胞菌、杆状菌、戈登氏菌。所述处理方法包括以下步骤：1)培养巨大芽孢杆菌合成制备生物纳米硒；2)培育、驯化鞘氨醇单胞菌YT甲橙、恶臭假单胞菌、杆状菌、戈登氏菌混合菌体；3)将步骤1)、步骤2)所提供的菌体离心、混合，接种至待处理水体中进行脱氮处理。负载生物纳米硒的混合菌株能高效的去除水中的氨氮与硝态氮，可以在以氨氮或硝态氮为唯一氮源的条件下生长，在异养好氧条件下通过硝化反硝化作用，表明该发明纳米硒/复合异养硝化‑好氧反硝化细菌在水体异养硝化‑好氧反硝化方面具有很大的应用潜力。