本发明公开了一种异径盘片生物转盘处理装置，包括处理池、厌氧转盘机构、兼性转盘机构以及好氧转盘机构，厌氧转盘机构、兼性转盘机构和好氧转盘机构前后依次设置在处理池内，处理池的末端设有出水堰，厌氧转盘机构顶部与出水堰相平齐，兼性转盘机构和好氧转盘机构的高度均高于出水堰，且好氧转盘机构的高度高于兼性转盘机构的高度。通过设置不同高度的厌氧转盘机构、兼性转盘机构和好氧转盘机构，来分别控制各工艺区域对转盘的浸没度，实现在处理池中划分成厌氧处理区、缺氧处理区和好氧处理区，从而强化了厌氧处理区对污水水解作用，以及缺氧处理区的反硝化作用。