本发明公开了一种完全自回流井式AAO污水处理方法。设置一种污水处理装置，包括井体和二次沉淀池；井体包括井筒和互逆曝气系统，井筒外壁为防渗墙，井筒内部用隔板分两侧，一侧厌氧区，顶部设进水管，井筒底部为设有重力排泥管的中间沉淀区；另一侧互逆曝气系统，包括向上曝气头、向下曝气头和曝气装置，以上曝气头为界分为缺氧区和好氧区；井筒上部外围设二次沉淀池、污泥回流孔和出水孔，二次沉淀池外围设有溢水堰和集水槽，集水槽底部设置出水管，二次沉淀池底部设置排泥管；污水原水通过进水管进入，先后经厌氧区、缺氧区和好氧区，再进入二次沉淀池，通过一系列物理和化学作用，处理完水。本发明方法具有高效、环保、节能和成本低的优点。