本发明提供了一种污水处理生物反应器，包括强流化区、弱流化区、兼氧区和空气释放区四个部分；其中，强流化区位于反应器下部，包括强流化区筒体、气体分布器、导流筒和生物载体；弱流化区位于反应器中部，包括弱流化区带孔塔板、生物载体和弱流化区筒体；兼氧区和空气释放区呈同心圆环状设置，兼氧区环绕空气释放区布置，均位于反应器顶部，空气释放区包括一个带孔锥筒和一个内筒，内筒从兼氧区带孔塔板中心与内筒外径相等的圆孔穿过。本发明能有效降低导流筒高度，降低流化能耗，有利于设备的工业化。