本发明公开了一种一体化污水生化处理装置，属于污水处理领域；其技术方案要点是包括沿污水流通方向设置且允许污水循环流通的第一处理单元、第二处理单元、第三处理单元以及第四处理单元；第二处理单元和第四处理单元并排设置，且第二处理单元和第四处理单元之间设置有用于隔离第二处理单元和第四处理单元的沉淀池；第一处理单元包括至少一一级缺氧池，第二处理单元包括至少一一级好氧池，第三处理单元包括至少一二级缺氧池，第四处理单元包括至少一二级好氧池；一级好氧池和二级好氧池内均设有曝气管。本发明解决了小规模污水处理厂建设和运行成本高的问题。