本发明提供了一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭吸附组合净化装置，包括活性炭吸附反应器（1）、超滤膜池（2）、水泵（3）、回流管（4）、回流泵（5）、活性炭投加装置（6）；所述活性炭吸附反应器（1）为分格式反应器，其出水口与超滤膜池（2）的进水口连接；所述超滤膜池（2）内设有超滤膜组件（7）；所述水泵（3）设于超滤膜池（2）的出水管上；所述回流管（4）一端与超滤膜池（2）连接、另一端与活性炭吸附反应器（1）的进水管连接；所述回流泵（5）设于回流管（4）上；所述活性炭投加装置（6）设于超滤膜池（2）顶部。还提供了利用上述装置去除饮用水中微量有机物的方法。该组合净化装置工艺简单、使用方便、成本低廉、净化效果好、基本无需维护工作、使用成本低。