本实用新型涉及一种分层式污水净化处理罐，包括罐本体，罐本体的顶部一侧设置有污水进水口，罐本体内侧设置有多级搅拌系统和分层过滤系统，多级搅拌系统包括搅拌杆、第一搅拌叶片、第二搅拌叶片、第三搅拌叶片和电机，分层过滤系统包括第一过滤板、第二过滤板和第三过滤板，罐本体的底部一侧通过出水管道与水质检测装置相连接，水质检测装置的一侧设置有排放口，水质检测装置的另一侧通过回流泵与回流管道的第一端相连接，回流管道的第二端与回流进水口相连接。本实用新型通过在罐本体内侧设置的多级搅拌系统和分层过滤系统，以及水质检测装置和回流管路设计，整体结构和工艺设计较为简单，污水处理效果较好。