本发明公开了一种固相反硝化耦合膜生物反应器一体化高氨氮废水处理装置及方法。所述装置主要包括膜生物反应器和固相反硝化生物膜反应器、进水系统、搅拌系统、曝气系统、温控系统、出水系统,膜生物反应器采用微滤膜组件,固相反硝化装置内部填充聚丁二酸丁二醇酯颗粒,投加体积为60~80%。本发明所述方法包括:启动阶段为快速实现固相反硝化反应器挂膜,曝气量设定为2.8~3.2 L/min;1~10天设定水力停留时间为24 h,11~15天设定为18 h,16~20天设定为12 h;稳定阶段曝气量设定为1.8~2.2 L/min;水力停留时间为12 h。本发明解决了反硝化段碳源不足和液体碳源导致的出水有机物含量过高的难题,本装置具有占地面积小、抗冲击负荷能力强、无污泥膨胀问题、节能降耗、成本低等优点。