本发明公开了一种膜曝气生物活性炭床深度处理系统，包括生物活性炭移动床(1)、生物活性炭流化床(2)、增压泵(3)、管式膜组件(4)、空压机(5)和管道混合器(6)；生物活性炭移动床(1)和生物活性炭流化床(2)均为密闭式带压反应塔。本发明还公开了一种深度处理方法：废水依次进入生物活性炭移动床(1)和生物活性炭流化床(2)和管式膜组件(4)，通过管式膜曝气，同时实现废水压力充氧、泥水分离和膜污染控制，提高了系统溶解氧利用效率，强化了生物降解过程，提高了出水水质。