本发明涉及一种应用于造纸中段废水膜处理装置和处理方法，其装置包括生物反应池、无机陶瓷膜过滤组件、清液罐、清洗罐、双向变频泵、鼓风机和螺杆泵等，通过溢流堰将所述生物反应池分为两个部分，无机陶瓷膜过滤组件安装在上述两个部分的其中一个部分内。本发明采用MBR浸没式过滤设备，占地面积减小，一次性投资少；工艺流程简单，操作方便，自动化程度高；处理效果满足造纸工业用水，处理后COD去除率高于78%，色度去除率高于93%，SS去除率高于95%。