本发明公开了一种高效脱氮一体式生物转笼及其操作方法，解决现有生物转盘存在容积负荷低、盘片结构复杂、制造加工费用高、转盘驱动装置维修工作量大、盘片上生物膜易厌氧发酵产生臭味的问题。本发明包括本体，设置于本体内由纵向设置的第一隔板和横向设置的第二隔板组合构成倒“T”形的隔板组件，该隔板组件将本体分隔成缺氧区、好氧区和沉淀区，第一隔板底部设有以便废水从缺氧区流入好氧区的开口；所述缺氧区上部设有进水口，所述好氧区内设有生物转笼；所述好氧区和缺氧区上部还通过回流渠相互连通；所述第二隔板上还设有与好氧区和沉淀区均连通的溢流管；所述沉淀区还设有出水口。本发明结构紧凑、占地面积小；无需风机曝气，运行成本低。