本实用新型公开了一种畜禽养殖废水处理装置，该装置包括依次设置的厌氧区、好氧区和臭氧区，其中厌氧区入水口连接进水管，厌氧区上部连接至好氧区，好氧区上部通过管道连接至臭氧区，臭氧区出水口连接至出水管；好氧区内设有曝气装置和膜组件，臭氧区设有臭氧输入通道。本实用新型提供的装置在厌氧好氧膜处理后增设臭氧氧化处理部分，且经臭氧处理后的尾水可回流至厌氧区，该工艺可通过厌氧氨氧化和短程硝化反硝化脱氮，通过臭氧进一步降解废水中的有机污染物，同时提高废水脱色和消毒效果，出水水质满足畜禽行业排放标准或可中水回用实现零排放。