本发明涉及废水处理领域，公开了一种开放式培养装置和含磷废水的处理方法。该方法包括：向开放式培养装置中导入微藻以及含有所述含磷废水的培养液，并利用所述培养液进行微藻的培养，所述含磷废水含有磷酸分子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子和磷酸根离子中的一种或多种；其中，所述开放式培养装置包括用于容纳所述培养液的培养池(1)、以及设置在所述培养池(1)中的导光部件和通气部件(3)；所述导光部件包括一个以上的导光板(2)，所述导光板(2)的顶端设置于培养液的液面上方，所述导光板(2)的底端设置于培养液的液面下方，所述导光板(2)用于将照射在其顶部的光线导入培养液的液面下方。本发明所述方法的处理效率和稳定性均较高，且在处理废水的同时高产量地获得了微藻生物质，具有良好的经济效益与生态、社会效益。