本实用新型公开了一种污泥处理装置，包括进泥系统、超声波处理系统、曝气系统、膜分离系统、出水系统和反应器；进泥系统包括储泥池、污泥泵和进泥管，超声波处理系统包括超声波控制箱、超声波发生器及超声波换能器，超声波换能器设于反应器的第一端；曝气系统包括鼓风机和曝气管路，曝气管路深入至反应器的底部；膜分离系统包括膜组件，膜组件设于反应器的第二端，第一端与第二端相对设置，曝气管路均匀分布在反应器的底部；出水系统与所述膜组件连接，用于将膜组件净化后产生的水排出。本实用新型能够提高污泥兼氧消化的处理效率。