本发明提供一种A/O一体化生物反应器，包括反应罐体和位于所述反应罐体内的隔离装置，所述隔离装置在横向上将所述反应罐体隔离成底部连通的反硝化反应室和硝化反应室；其中，所述反硝化反应室和所述硝化反应室之间相对体积的大小能够通过所述隔离装置改变。根据本发明的A/O一体化生物反应器，将硝化反应室和反硝化反应室布置在同一反应罐体内，通过反应罐体内的隔离装置改变硝化反应室和反硝化反应室相对体积的大小，控制了硝化反应和反硝化反应的发生程度，从而实现了有效应对反应体系中氨氮的波动，进而优化了出水水质。