本发明涉及一种渗滤液生化段碳源投加量的预测方法及优化算法，包括以下步骤：S1)确定影响渗滤液生化段出水总氮浓度的影响因子；S2)基于现场生产数据进行数据提取与清洗，得到包含训练数据组和验证数据组的基础数据组；S3)创建深度学习神经网络算法模型；S4)使用训练数据组训练模型；S5)使用训练数据组和验证数据组验证模型；S6)创建包含影响因子参数的碳源投加量目标函数，通过梯度下降法、牛顿迭代法或者二分法对碳源投加量目标函数进行求解，得到最低碳源投加量预测值；S7)针对碳源投加量目标函数引入碳源投加系数对最低碳源投加量预测值进行误差调节，并通过观测生化段出水总氮浓度的实际值进行验证，得到最优碳源投加量预测值。