本发明公开了一种MBR膜生物附着反应水处理复合系统，包括物理降解池、微生物降解池、厌氧降解区和膜过滤区，其中所述物理降解池的侧壁的上部设有出口与所述微生物降解池相通，所述出口位于所述物理降解池中的污水液面下，所述微生物降解池的底部设有微生物培养载体；所述微生物降解池的液面下引出一个抽水管，所述抽水管连接至所述厌氧降解区，所述厌氧降解区采用封闭式结构，内部充有氮气，所述厌氧降解区的侧壁上设有单向过滤膜与所述膜过滤区连通。本发明所述的MBR膜生物附着反应水处理复合系统，结构简单、处理效率高、消毒彻底，沉降效果好，便于自动化操作，减少了人力成本。