本发明公开了一种一体式微动力生物物理耦合污水处理装置及水处理方法，属于污水处理技术领域。该污水处理装置包括厌氧生物处理单元及紫外灭菌处理单元，厌氧生物处理单元与紫外灭菌处理单元连通。水处理方法基于该污水处理装置，具体为：将污水通入该厌氧生物处理单元第一部分中，利用厌氧生物处理单元进行厌氧处理，然后将处理后的污水通入紫外灭菌处理单元，进行紫外灭菌处理即可。本发明采用微动力技术，运行能耗极低，投资及运行费用少，可避免造成不必要的能源浪费，且采用太阳能绿色能源，符合环保要求。