本发明提供了一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭吸附组合净化装置，包括活性炭吸附反应器(1)、超滤膜池(2)、水泵(3)、回流管(4)、回流泵(5)、活性炭投加装置(6)；所述活性炭吸附反应器(1)为分格式反应器，其出水口与超滤膜池(2)的进水口连接；所述超滤膜池(2)内设有超滤膜组件(7)；所述水泵(3)设于超滤膜池(2)的出水管上；所述回流管(4)一端与超滤膜池(2)连接、另一端与活性炭吸附反应器(1)的进水管连接；所述回流泵(5)设于回流管(4)上；所述活性炭投加装置(6)设于超滤膜池(2)顶部。还提供了利用上述装置去除饮用水中微量有机物的方法。该组合净化装置工艺简单、使用方便、成本低廉、净化效果好、基本无需维护工作、使用成本低。