本发明请求保护一种一体化多级生物膜法污水处理设备，包括有池体、填料、进水管和出水管等。所述池体由四级同心圆组成，其中外环由隔板分为不同的反应区，好氧厌氧交替运行，各反应区内设半软性组合填料，中环为好氧区，内设半软性组合填料，内环为沉淀区，中心为消毒区。所述进水管分别接外环的各反应区，采取分点供水，外环各反应区与中环、内环和中心消毒区依次通过水管连通，出水管由中心消毒区接出，并在外环、中环反应区底部布置水下曝气装置。本处理设备具有耐冲击负荷，处理效能高，运行能耗低。剩余污泥量极小，工艺简短、占地少、投资低、管理方便等优点。