本发明涉及一种污水处理设备，包括预曝气装置、缺氧装置、厌氧装置和间歇曝气装置，污水依靠重力流依次通过这些装置，在所述缺氧装置、厌氧装置和间歇曝气装置内部设置搅拌装置，在所述预曝气装置和间歇曝气装置内设置有曝气头，在所述间歇曝气装置和缺氧装置之间设置混合液回流装置，经所述间歇曝气装置处理过的污水经所述混合液回流装置回流到所述缺氧装置中；所述预曝气装置为具有细高内腔的反应池，所述曝气头从上到下穿过所述预曝气装置的整个内腔。本发明的污水处理设备结合了活性污泥法与间歇曝气法的优点，实现低C/N比污水高效脱氮，且系统抗冲击负荷性能较好，剩余污泥量低，工艺灵活，运行费用低。