本发明公开了基于菌藻共生和海绵生物填料的两相生物滤器及其方法，包括菌藻悬浮室、生物膜流化室和出水缓冲区，其中菌藻悬浮室位于生物滤器下部，生物膜流化室位于菌藻悬浮室上部；菌藻悬浮室内加入硝化微生物制剂和小球藻；生物膜流化室加入预先挂膜的海绵生物填料；生物滤器底部的曝气和水流会带动菌藻上浮，上浮到生物膜流化室后会被海绵填料吸附并截留，按照固定周期，通过气缸挤压海绵填料，将菌藻返回菌藻悬浮室，从而防止菌藻通过上方的出水缓冲区的出水口流失。可以克服常规生物滤器启动周期长，去除硝酸盐和总磷能力弱，悬浮态菌藻易流失等问题。