一种强化深度脱氮除磷的装置及其运行控制方法，涉及一种脱氮除磷的装置及其控制方法。本发明解决了现有技术脱氮除磷效率不高，且由于反硝化不彻底，不利形成严格厌氧环境，进而影响厌氧释磷的问题。本发明由缺氧区、缺氧过渡区、厌氧区和好氧区组成，采用两点进水，设置内循环及污泥回流设施。将缺氧区置于厌氧区之前，并在缺氧区进水，可以充分利用原水碳源进行反硝化，提高氮的去除效率。在缺氧区之后设置缺氧过渡区，并对缺氧过渡区进行碳源投加控制，可以进一步去取硝酸盐氮的浓度，降低硝酸盐氮对厌氧释磷的负面影响，提高释磷率，同时，由于实施ORP在线控制碳源投加，碳源投加量可最省。本发明用于生活污水及含氮工业废水的深度脱氮。