本发明涉及一种转鼓式生物膜废水处理装置，其包括反应池、转鼓、转轴、电机及支座、进出水口、液位控制器和DO在线监测设备，所述转鼓内装填生物填料；本发明还涉及一种利用转鼓式生物膜废水处理装置进行废水处理的工艺。本发明的装置结构简单、操作方便，利用本发明装置进行废水处理，过程可控，管理及维修简单方便，社会、环境及经济效益显著，具有较大的实用价值及推广前景。