本实用新型公开了一种预充氧两级厌氧膜生物反应器的养殖废水处理设备，包括反应器罐体，所述反应器罐体包括四部分，从左到右依次为预充氧区、厌氧区一、厌氧区二和清水区，其中所述厌氧区一和厌氧区二区域封口，且顶端和底端均焊接有法兰，且分别为产水口和出气口，所述厌氧区一的法兰产水口连接产水泵二，所述厌氧区二的法兰产水口连接产水泵二，所述法兰的出气口连接厌氧风机，所述厌氧区一和厌氧区二的底部安装穿孔曝气管，所述预充氧区的区域不封口。该预充氧两级厌氧膜生物反应器的养殖废水处理设备，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气（或称污泥气、消化气），使污泥量减少，十分适用于小型养殖场废水处理。