本发明涉及一种兼容多级AO与A2O的一体式处理装置，包括立式的反应筒，反应筒的底部设有厌氧区，厌氧区的上方为综合处理区，综合处理区为套层结构，内层为沉淀区，外层包括缺氧区和好氧区，缺氧区和好氧区分别处于沉淀区的两侧；缺氧区设有若干块第一隔板，将缺氧区等分为若干个缺氧分区，每个第一隔板的内侧或外侧设有可开合的第一通水板；好氧区设有若干块第二隔板，将好氧区等分为若干个好氧分区，每个第二隔板的内侧或外侧设有可开合的第二通水板；每个缺氧分区与对应高度的好氧分区之间通过第一通水口连通；每个好氧分区与对应高度的缺氧分区上方的缺氧分区之间通过第一通水管连通。