本发明涉及一体化生物反应器及其反应工艺，所述一体化生物反应器包括缺氧区、厌氧区、低氧区、低氧填料区、沉淀区、滤布过滤区和消毒区。所述反应器采用一体化构造，整体设计紧凑，占地省。所述反应工艺污水处理能耗低，效率高，实现了短程硝化、同步硝化反硝化和反硝化除磷，脱氮除磷的处理效率高。