一种三元厌氧氨氧化生物反应器，包括反应器容器，反应器容器包括生物反应单元、污泥回收单元和三相分离单元；生物反应单元下端设置进水口，且生物反应单元内腔安装多孔隔板；所述的污泥回收单元自上而下依次设有出水口、回流口和排泥口，所述的出水口处设有两块末端向下的平行斜板，所述的回流口和所述的排泥口分别设有控制阀；所述的三相分离单元位于生物反应单元和污泥回收单元上方，所述的三相分离单元上方设置排气口。本发明的优点主要体现在：①有效持留厌氧氨氧化菌，加速工艺启动；②有效解决反应器内因污泥上浮导致的污泥流失问题，维持足够的生物量；③实现厌氧氨氧化污泥的“潜浴”保存，在污泥回收单元维持其活性。