本发明公开了一种水解酸化污水处理装置，该装置由无动力脉冲布水系统、层递式水解酸化反应区、工艺条件控制系统、澄清出水系统和排泥系统五大系统组成。无动力脉冲布水系统包括进水流量计、进水控制阀、进水管、无动力脉冲布水器、布水管、单向脉冲水射器；层递式水解酸化反应区包括平板式酶浮填料层、悬浮污泥层和污泥床层；工艺条件控制系统包括各反应层的氧化还原电位计和污泥浓度计；澄清出水系统包括澄清区和出水堰；排泥系统包括集泥斗、排泥控制阀、排泥泵、排泥管和排泥流量计。本发明适用于高浓度、难降解有机废水的高效水解酸化处理，能够明显改善废水的可生化性，保障后续生化处理工艺的稳定运行，节约占地、降低处理成本。