本发明公开了一种基于A2O工艺的污泥减量处理系统及其工艺，该系统包括A2O池、二沉池、污泥泵池、培菌池和储泥池，A2O池的出口连接二沉池，二沉池的出口连接污泥泵池，污泥泵池的一出口连接储泥池，另一出口分成两管路，一管路回流连接A2O池的厌氧区，另一管路连接培菌池，培菌池的出口连接A2O池的好氧区。本发明通过A2O生化工艺系统本身的优化改进，污泥通过生物强化反应器处理，在保持对污泥生化处理效果不变的前提下，从源头减少剩余污泥的产生，将大大减少后续污泥脱水、运输和终端处置成本。