本实用新型公开了一种生物厌氧多膜反应器，包括：反应器、膜池和储水池，所述膜池至少设置一个；反应器上设置有进水管、循环管、出水管、出气管和回流管，所述出水管与所述膜池的一端相连接；所述回流管与所述膜池的另一端相连接，所述膜池内设置有膜组件，所述膜组件靠近所述出水管的一端设置有反洗管和抽吸管，所述反洗管和所述抽吸管分别与所述储水池相连接；所述膜组件的另一端设置有曝气器，所述曝气器与所述出气管相连接，所述出气管上设置有气囊，所述气囊上设置有液碱循环管路，所述液碱循环管路上设置有液碱槽和液碱泵。该装置不仅缓解膜表面污染使甲烷循环利用，还可以避免由于膜组件的清洗及更换导致的厌氧生物处理的运行中断。