本发明公开了一种利用微藻处理富氮磷废水的装置，包括沉降池、通过支撑架固定在沉降池上方的微藻培养罐；微藻培养罐内设有多个并排设置的培养单元，每个培养单元由两个相对设置的膜组件围合而成；每个膜组件包括支撑层、储水层和过滤层，还包括与支撑层固定连接的环形壁；微藻铺设在过滤层上进行培养；微藻培养罐内还设有中心管道，中心管道穿过每个培养单元并贯穿整个微藻培养罐，中心管道在每个培养单元处均开有通孔；中心管道的两端分别通过管道与沉降池连通，管道上设有进水泵；中心管道的两端还分别通过气管与曝气装置连接，气管上设有气动蝶阀；微藻培养罐的两端分别设有排水口，排水口处设有电磁阀。