本发明公开了一种A³O工业废水生化处理工艺及其装置，所述A³O工业废水生化处理工艺包括以下步骤：(1)将pH值为8-9的污水注入水解酸化反应池，依次流经缺氧脱氮反应池、缺氧除磷反应池和活性污泥反应池；(2)所述缺氧除磷反应池内的污泥回流到所述水解酸化反应池；(3)所述活性污泥反应池内的污泥回流到所述缺氧脱氮反应池；(4)所述活性污泥反应池内的污泥回流到所述缺氧除磷反应池，排出污泥。通过调整污泥回流比，在不增加水力停留时间、不扩大池容、不增加工程造价的前提下，达到生化系统降COD、脱氮、除磷的功效，出水氨氮、总磷能够达到《污水综合排放标准（GB8978-1996）》的一级标准。