本发明公开了一体式臭氧与曝气生物滤池水处理装置及其方法。该装置曝气生物滤池（９）位于臭氧接触反应室（８）的上方，通过曝气生物滤池（９）的滤板与臭氧接触反应室（８）连通；臭氧接触反应室与文丘里管（５）连接，文丘里管（５）还分别与臭氧发生系统（６）、进水水泵（１）连接；臭氧发生系统（６）为通过无声放电法使空气中的部分氧气转化为臭氧的臭氧发生器。该方法中经臭氧预处理以后的水通过臭氧反应室顶部的曝气生物滤池的滤板均匀进入曝气生物滤池（９），在曝气生物滤池处理的停留时间为１～４小时。本发明不需安装曝气系统就可提高曝气效率，曝气生物滤池与臭氧化缓冲池单元间流量平衡，具有水处理效率高、投资少、运行成本低的优点。