本发明涉及一种模块化兼氧污水处理设备，包括无底无盖的框架（1），所述框架（1）内腔从下向上依次设置布水部分（2）、填料部分（3）和出水部分（4）；所述布水部分设进水管（8），所述进水管（8）与布水装置连接，所述填料部分（3）包括支撑栅条（11）和上、下两层格网（6），其中位于底层的格网（6）置于支撑栅条（11）上，所述格网（6）内充填料（7）；所述出水部分（4）设有出水孔。本发明提供的污水处理兼氧反应设备采用模块化设计，结构合理，使得施工安装快捷、运行维护方便、可操作性强。