本发明属于污水处理领域，尤其是一种具有多级灭菌机构的污水处理设备及方法，初步处理污水中剩余微生物会在紫外线灯管上附着滋生，而现有设备无法自主对紫外线灯管进行清洁，包括支撑架，两个所述支撑架的内壁分别设置有灭菌仓和搅拌仓，且灭菌仓的内部设置有灭菌自洁组件。本发明公开的一种具有多级灭菌机构的污水处理设备具有提高了对污水灭菌处理的能力，解决了在紫外线灯管进行长时间灭菌作业被微生物滋生影响灭菌效果的问题，提高了设备的自洁能力，避免了应微生物滋生导致灭菌效果不佳的问题，解决了更换损坏灯管过于复杂的问题，减轻了设备维修人员的工作量，保证了灭菌性的同时增加了设备的便捷性的效果。