本发明公开了一种旋转式循环比可调氧化沟装置及其操作方法，该装置包括厌氧池（2）、氧化沟池（3）、沉淀池（4）；在厌氧池（2）内部设置有第一搅拌器（9）；在氧化沟池（3）的两端分别设置有第二搅拌器（10）和第三搅拌器（11）；氧化沟池（3）划分为好氧区和缺氧区，在好氧区内设置有微孔曝气器（13），在好氧区起始端和缺氧区起始端分别设置有旋转式循环比调控设备（12），本发明的优点是：不改变其它运行参数，不使用化学药剂，仅通过调节循环比可以显著提高氧化沟的除污效果，并且可以使脱氮除磷同时达到较高去除率。与实现相同处理效果的其它活性污泥工艺相比，可节省耗氧量和耗电量。