一种组合式高氧曝气泥水一体化处理系统及方法，所述系统包括有深池单元和曝气装置，所述曝气装置为组合式高氧曝气装置，包括固定设置在深池单元底部的曝气头，设有高氧供气止回阀的进气管道，以及通过进气管道与曝气头连通、并且生产含氧量40%～80%的高浓度氧的高浓度制氧机，所述曝气头由主曝气头支架、分曝气头固定架、固定在主曝气头支架上的一个筒状的主曝气头、通过分曝气头固定架围在主曝气头四周的一圈筒状的分曝气头、以及将主曝气头与分曝气头连通的通气管组成。本系统及方法能够实现在污水处理出水达到相关排放标准的同时，减少剩余活性污泥的产生量，从而达到无需专门设置活性污泥处理设施的目的。