本发明公开了高效水处理装置及水处理方法，由潜水泵、原水池、管道混合器、污泥池、搅拌机、重介质混凝反应池、放空管、PAC加药泵、PAC储槽、重介质回收系统、PAM加药泵、PAM储槽、污泥泵、污泥管、消毒剂及化学清洗剂投加装置、快速沉淀池、产水或化学清洗管道、膜池、消毒剂投加管路、超滤膜组件、曝气系统、凸轮泵、产水或化学清洗内循环管道、清水池、排污管道组成。原水进入重介质混凝反应池后进入快速沉淀池，沉淀池底部剩余污泥进入重介质回收装置，回收后的重介质重新进入反应器中形成循环。快速沉淀池出水进入膜池过滤后进入清水池中消毒。本发明具有节约土地使用面积和土建成本，出水水质好，运行稳定高效，重介质可循环利用，经济性良好的特点。