本发明提供了一种强化脱氮除藻的原水生物膜预处理工艺装置及方法。该工艺装置在反应器本体底部侧面设有进水管、进水单元、进水布水板、曝气装置、曝气管、分格筛网、载体填充区域、出水布水板、出水单元、溢流堰和出水管；在此基础上，提供一种强化脱氮除藻的原水生物膜预处理工艺启动与运行方法。本发明的优点在于富集生物膜有效去除原水中的氮素等污染物，并通过吸附、机械截留等作用同步去除藻类；进水布水板能大幅减少反应器死区体积，并协同分格筛网、出水布水板和填充载体有效截留藻类；预挂膜填料有助于缩短生物膜预处理工艺启动周期，缩短实现反应器同步脱氮除藻的时间；曝气条件及位置的优化，既强化了氨氧化性能又减少了曝气能耗。