本发明涉及一种污水处理用硝化菌的富集装置及应急投料方法，属于污水处理技术领域。富集装置包括富集桶及安装在富集桶内的曝气管路，富集桶包括盛装桶体及设有排气检测孔的桶盖；曝气管路包括布设在桶底部的曝气管路，自桶壁上端部向下延伸至桶底部的连接管路，及安装在连接管路的上端口部上的外连接头；桶壁上端部上设有安装通孔，用于水密地套装固定上端口部和/或外连接头；外连接头用于可拆卸地套接外部送气管接头；外连接头包括由送气管接头的套接动作所触发开启的自闭阀，用于控制进气端口部的通断。该富集装置在便于菌种富集操作的同时，便于运输与自动投料操作，可广泛用于污水处理厂污水生化处理过程中受冲击后的应急恢复等领域。