本发明公开了一种三级跌水曝气净化的实验装置,该装置包括机架、跌水槽、活动板、采样系统、供水系统、回流系统及蓄水池,机架由数组上下能够滑动的平台横向排列搭建而成;跌水槽为设有阶梯底的矩形盒;采样系统由数根管道及数个采样阀门组成;供水系统包括水泵、变频器、压力表及流量计,回流系统由增压泵及可调流量阀组成。本发明可以确定各因子对跌水曝气效果的影响,从而因地因水质制宜对河水、径流水等污水进行曝气充氧,改善水质。