本发明公开悬浮陶粒—活性炭双层滤池及应用其处理原水的方法。悬浮陶粒—活性炭双层滤池的进水槽与配水槽分别位于升流式悬浮陶粒—活性炭双层滤池体的同一侧的上、下方，出水槽位于配水槽对面一侧的上方；配水槽还通过配水孔与升流式悬浮陶粒—活性炭双层滤池体下端连通；滤池体内从下到上依次为配水区、气冲洗布气管、膜孔曝气管、下滤网、悬浮陶粒床、滤板、活性炭床和出水区。本发明滤料上生物膜利用水中溶解氧生化降解氨氮、有机物以及嗅味物质；滤板下悬浮陶粒在微膨胀状态下能够截留大部分浊度，并通过陶粒表面催化氧化去除铁、锰、铊等重金属；滤板上活性炭在低浊条件下吸附，有利于维持吸附容量，发挥应急作用，实现对待滤水的深度净化。