本发明涉及一种基于膜生物反应器的城镇污水处理设备及方法，包括沉淀池和膜反应池，所述沉淀池的上清液出水端与膜反应池进水端连接；所述膜反应池包括池体、设置于池体内腔的多层膜反应器、与多层膜反应器交替叠放并将多层膜反应器活动安装于一体的曝气网板、以及与曝气网板连接的曝气系统，所述曝气网板滑动设置于池体内且曝气网板边缘与池体内壁贴合，所述曝气系统通过软管给曝气网板和膜反应器布气。本发明通过在多层膜反应器之间设置曝气网板，不仅能够快速装卸膜反应器，而且能够将膜反应器上脱落的生物膜片阻隔，保证出水澄清度，还能够集中清理膜反应器及曝气网板自身网孔，一举多得，结构简单，经济实用。