本实用新型公开了生物膜-膜生物耦合污水处理装置。包括：壳体，所述壳体中设置有隔板，所述隔板在所述壳体中限定出生物反应空间以及膜过滤空间，所述隔板的底部具有第一水流通孔，所述壳体靠近所述生物反应空间的一侧设置有进水口，所述壳体靠近所述膜过滤空间一侧的顶部设置有出水口；生物载体填料，所述生物载体填料设置在所述生物反应空间中，且所述生物反应空间的底部，设置有曝气口；膜组件，所述膜组件垂直设置在所述膜过滤空间中，且所述膜过滤空间的底部，设置有膜过滤曝气口。该生物膜-膜生物耦合污水处理装置耐冲击负荷，构造简单紧凑，占地面积小，污泥膨胀率低，并且出水更加优质稳定，还能进一步减小膜污染，降低能耗和运行成本。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利