本发明属于污水处理领域，具体涉及一种污水处理装置和方法。技术方案为：在污水中接种反硝化微生物，投放生物炭，接种藻类。污水处理系统包括藻类净化系统和反硝化系统，藻类净化系统和反硝化系统间通过过滤结构连通；藻类净化系统包括藻类生长箱体，藻类生长箱体由透明材料制作，反硝化系统包括反硝化箱体，反硝化箱体内接种有反硝化微生物并装有供所述反硝化微生物生存的营养物质，反硝化箱体内设置可向反硝化箱体内缓慢释放碳源的补碳柱。本发明提供了一种新的污水处理装置和方法，可以控制生物炭的缓释程度，促进藻类生长，强化微生物反硝化作用，促进农业面源污染净化和氮磷等营养物质向藻类高附加值成分转化，减少温室气体排放。