本发明涉及一种一体式膜生物反应水处理装置。它包含有一个由缺氧区和好氧区的组成反应池、设置在缺氧区2中的搅拌器3、置入好氧区4的曝气管6及其连接进气管11上的空气泵12、缺氧区2进水管17上的进水泵16、好氧区4出水管7上的出水泵10、以及从好氧区4至缺氧区2污泥回流管14上的回流泵15构成的循环式活性污泥水处理装置，所述的好氧区4内设置一个膜组件5，所述的出水管7从膜组件5的出水口连通至所述的出水泵10的进口。本发明的运行周期长，膜污染程度大为减少，能维持较高的膜通量，确保设备出水质量符合《生活杂用水水质标准》。