本发明公开了一种以菌丝球为载体的固定化微藻反应器及废水处理方法，该反应器包括进水系统、反应器主体和出水系统，进水系统包括进水箱，进水箱依次连接有进水泵和进水管；反应器主体包括上升管和下降管；进水管另一端与下降管的顶端连通，上升管位于下降管的管腔内；下降管的管底部设置有曝气头，曝气头通过进气管与空气压缩机连通；出水系统包括出水箱和出水管，出水管安装在下降管侧壁上；出水管与下降管连通，出水管出水至出水箱。该方法包括以下步骤：制作反应器；制备浓缩藻液、菌丝球悬液、絮凝剂发酵液和光合细菌浓缩液；菌藻共生系统快速启动和运行。本发明解决了菌丝球‑微藻共生颗粒系统形成时间较长及稳定性较差的问题。