本发明涉及一种污水深度处理方法及装置，属于难降解废水处理技术领域。所述的污水深度处理方法，污水先通过换热器被预热后投加氧化剂，之后进入紫外光发生器，氧化剂在紫外光的催化作用下产生强氧化性的自由基，之后进入预氧化器进行反应并控制反应温度，预氧化器大部分出水循环进入紫外光发生器，部分出水进入缓冲器，并向缓冲器中投加生化调节剂。缓冲器出水进入生化反应器进行生物处理，出水经换热器冷却后排出。本发明高级氧化氧化剂投加量低、利用率高，生化处理效率高，有机物降解效率高，流程短，运行稳定；其使用的装置，结构简单，设计合理，占地面积小。