一种基于MBR的炼油废水生化处理系统及处理方法和膜组件的清洗方法，所述的生化处理系统由好氧曝气池、中间沉淀池、缺氧池和膜生物反应器构成，好氧曝气池供经过预处理的炼油废水进入，好氧曝气池之后相连的中间沉淀池，该中间沉淀池将好氧曝气池的泥水分离，使沉淀污泥的部分排除，部分回流到好氧曝气池中；中间沉淀池之后相连有缺氧池，中间沉淀池中的上清液进入缺氧池并进行反硝化；在所述缺氧池之后相连有构成有机污染物主要去除单元的膜生物反应器；所述MBR系统膜组件的清洗方法包括：空气擦洗、在线反冲洗、在线化学清洗和离线清洗，尤其是采用高低浓度NaClO溶液交替在线清洗，离线清洗采用十二烷基磺酸钠+纯碱溶液的清洗与NaClO溶液清洗。