一种强化污水全程自养脱氮反应器及方法，属于环境保护和污水处理技术领域，反应器主要包括反应池以及设于反应池内的微孔曝气器、导流筒和膜组件，微孔曝气器设于导流筒正下方，产生微气泡用于形成气提作用和控制膜污染，导流筒设于反应池中央位置，膜组件设于导流筒内部，通过颗粒活性炭投加和水力筛选方式快速完成内部功能微生物的培养和富集，微生物一方面通过形成颗粒型生物膜得以固定化，另一方面借助膜组件的高效截留作用以悬浮态形式得以富集，在气提作用下所有微生物随污水在导流筒内外做上下循环运动；本发明能大幅度提高全程自养脱氮生物量和反应活性，同时保证较高的出水水质。