本发明涉及污水回用领域，具体而言是一体化MBR膜生物反应器，用挡板结构分为缺氧区和好氧区，缺氧区悬挂碳纤维填料，好氧区放置曝气装置和膜组件；其中缺氧区和好氧区的体积比例为1:3。该装置的特点在于，一体化的反应装置解决了单一生化环境，多段式处理的模式，节省了占地面积；由于结构特征，污水在曝气的作用下在好氧区和缺氧区之间循环流动，呈现出不同的水流特性；该装置能够同时有效的进行硝化和反硝化过程，省去了污泥回流，从而减少了基建费用和运行费用，同时在整体污泥浓度不变的条件下，增大缺氧区的污泥浓度，减少好氧区的污泥浓度，从而有效的减少了膜污染；从缺氧区进水方式补充了反硝化所需的碳源，从而节约了成本。