本发明提供一种可用于去除天然水体低浓度磷的复合材料制备方法及一体化应用装置，制备方法包括：将市售硫铝酸盐水泥经粉碎、筛分得到水泥颗粒，水泥颗粒和水混合发生部分水化反应生成C‑S‑H凝胶硫铝酸盐水泥；市售生物炭经粉碎、筛分后与锁磷剂混合均匀，再加入C‑S‑H凝胶硫铝酸盐水泥，加水充分搅拌30min得到复合材料。一体化应用装置可智能控制完成复合材料的自动制备与投加，通过高速水流带动水体呈逆时针旋转，促进水泥的水化过程及除磷效果；利用高速水流及反冲提高复合材料的沉降效率，并智能实现絮体沉降过程监测控制及絮液分离。本发明可去除天然水体中的低浓度磷，材料稳定性强、回收简便、可实现资源化循环利用。