本发明涉及环境工程技术领域,具体涉及一种同步实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的脱氮装置及方法,装置包括依次管路连通的缺氧池I段、缺氧池II段、好氧池I段和好氧池II段,装置还设有亚硝态氮回流管路、硝态氮回流管路、搅拌器和曝气盘;方法为采用短程硝化‑厌氧氨氧化+硝化反硝化的组合工艺对污水进行处理。本发明提供的脱氮装置及方法通过控制溶解氧含量,实现硝化反硝化和厌氧氨氧化的同步脱氮,可明显提高污水的脱氮效率;对碳源的需求较低,污水处理成本大幅度下降;污泥产率低,污泥处理处置费用下降,经济效益显著;可降低曝气量和二氧化碳的排放量,环境效益显著,具有极高的实用价值。