一种低碳环保型污水处理装置及方法，主要包括：内外径之比为2∶3～4∶5的等高同心圆池体，进、出水管，生物填料，曝气系统，溶解氧(DO)在线监测系统及自动控制系统；其中进出水管均为PVC管；生物填料为多孔悬浮球填料；曝气系统由空气泵及曝气管道组成。曝气及进水方式均为间歇式，当装置内DO浓度低于0.5mg/L时，开始曝气和进水，至DO浓度达到1.0mg/L时停止曝气和进水。本发明具有脱氮效率高，一氧化二氮产生量低，在一定程度上缓解地球温室效应，可应用于市政污水、农村集中式生活污水处理等。