本發(fā)明公開了一種利用耦合雙膜生物膜處理有毒有機廢水的方法，連續(xù)向生物反應(yīng)器內(nèi)通入有毒有機廢水，經(jīng)過耦合雙膜生物膜高效處理后，從生物反應(yīng)器中排出；其中，耦合雙膜生物膜為耦合培養(yǎng)甲烷?空氣基膜生物膜和空氣基膜生物膜；通過控制甲烷?空氣基膜生物膜和空氣基膜生物膜的通氣量、有毒有機廢水的通入量以及生物反應(yīng)器的回流比，來實現(xiàn)有毒有機廢水的高效處理。該耦合裝置有助于發(fā)揮不同基質(zhì)膜生物膜的優(yōu)勢，通過形成獨特的微生物群落結(jié)構(gòu)促進難降解有機物的轉(zhuǎn)化，耦合技術(shù)中利用的甲烷基質(zhì)在污水處理廠中容易收集利用，運用于實際工程中能夠減輕溫室氣體排放的風(fēng)險，具有環(huán)保和經(jīng)濟優(yōu)勢，是一種清潔節(jié)能環(huán)保處理技術(shù)。