本发明涉及一种快速实现厌氧氨氧化颗粒化的装置及其运行方法，包括调节池、反应池组件和自动控制组件；反应池组件包括微孔曝气盘、穿孔曝气管、膜组器；微孔曝气盘设置于反应池底部，并且通过第一进气管路与第一鼓风机相连接；穿孔曝气管也设置于反应池底部，并且置于膜组器的下方，穿孔曝气管通过第二进气管路与第二鼓风机相连接用于间歇曝气；膜组器的底部还设置有集水盒，集水盒连接排水/排泥管路与膜组件；自动控制组件包括在线检测仪组件、可编程PLC控制器、加氨氮/碱液调节器。其具有快速实现颗粒化、结构设计合理、操作使用方便、维护成本低、自动化智能化程度高等优点。