本实用新型公开了一种曝气污水处理装置，包括兼性厌氧池和设置在兼性厌氧池内的曝气盘，所述曝气盘包括与空气压缩机连通的气管，所述气管上设置有出气口，每个所述出气口均对应设置有一个曝气头。本申请将消化区域、反硝化区域设置在同一个兼性厌氧池中，曝气盘上的曝气头设置在兼性厌氧池的中下部或底部，向其中通入氧气，进行硝化反应；硝化反应后，底部的污水在曝气的作用下逐渐向上移动，进行反硝化；上层的污水逐渐下沉，与下层的空气接触，进行硝化反应，不需要单独设置硝化区域和反硝化区域，降低了回流的能耗，另外可以在一定程度上解决污泥浓度控制的限制、污泥老化、氧气利用率低等问题。