用于处理沼液超标氮磷的膜式光生物反应器及其处理方法，涉及沼液处理。所述用于处理沼液超标氮磷的膜式光生物反应器设有沼液储存罐、蠕动泵、微藻培养罐、空气泵、膜式光生物反应器和中空纤维膜。含超标氮、磷的沼液贮存在沼液储存罐中，由第1蠕动泵带动在硅胶管内循环流动；微藻溶液在微藻培养罐中光照培养，由第2蠕动泵带动在硅胶管内循环流动，透过空气泵向微藻培养罐中通入空气，沼液和微藻溶液在膜式光生物反应器中汇合，沼液在中空纤维膜管内循环流动，微藻溶液在中空纤维膜管外循环流动，两者错流流动；沼液中超标氮、磷从中空纤维膜内透过被膜外微藻溶液吸收，经过周期培养将沼液中超标氮、磷吸收，达到排放标准。