本发明公开了一种设置内套筒的连续流好氧颗粒污泥反应装置及方法，属于污水生物处理技术领域。装置包括进水单元、反应主体单元、沉淀‑污泥回流单元和出水单元；反应主体单元的反应器主体的内部同轴套设有内套筒，内底部设有曝气装置，下部开设进水口并与进水管的出水端连通；内套筒为上下封闭的中空筒状结构，侧壁均匀开设有若干贯通的孔洞；内套筒外接能驱动其以轴心为旋转轴旋转的动力装置，使内套筒能在反应器主体内部旋转且不与反应器主体内壁干涉。本发明可实现连续流运行条件下好氧污泥颗粒化，有效缩短了污泥颗粒化时间，形成的颗粒污泥粒径分布均匀、结构紧密，解决了现有连续流好氧颗粒污泥的颗粒启动周期长、结构不稳定等问题。