本实用新型公开了复合曝气式膜生物反应器，包括生物反应池，曝气装置以及安装在生物反应池内并浸于液面下的膜组件，所述曝气装置包括安装在所述生物反应池内的曝气管、设置在膜生物反应器外面的气泵，曝气管通过管道与气泵相连通，曝气装置包括相互独立设置的穿孔曝气装置和微孔曝气装置，穿孔曝气管的曝气管头安装在膜组件的下方；微孔曝气管的微孔曝气管头安装在生物反应池内的下方；微孔曝气管的曝气管头的孔径较穿孔曝气管的曝气管头小，两种曝气管头在立面上留有错位，本实用新型通过两种曝气方式的结合，在相同曝气量下，可提高膜生物反应器的氧利用率，降低处理废水的能耗，适用于处理具有较高有机物浓度的污水。