本发明涉及污水深度处理技术领域，具体是涉及一种处理二级生化尾水的协同处理装置及耦合处理方法，其主要技术特点为：耦合紫外/过氧乙酸高级氧化技术和生物反硝化技术，利用紫外/过氧乙酸降解二级生化尾水中的类固醇雌激素，此过程中增加的有机碳可作为碳源用于后续生物反硝化深度脱氮，从而增强了二级生化尾水中类固醇雌激素和总氮的去除，并在此过程中优化了前置工艺装置，通过低耗能的混合结构设计为上述耦合工艺提供了稳定入水，通过智能控制系统控制整体运行过程，提高了耦合工艺的反应效率，因此具有较强的推广应用价值。