本發(fā)明涉及甲烷與含硫含氮廢水協(xié)同處理的膜生物處理設備及其方法。本發(fā)明的設備是由內部安裝有多個氣體膜組件的氣體膜分離容器、用于容置甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌附著的填料及懸浮液的環(huán)流式氧化容器、用于容置含有脫氮硫桿菌的懸浮溶液的升流式再生容器、固液分離容器和氣體導流容器構成。在環(huán)流式氧化容器甲烷被氧化，硫酸鹽被還原；氣體膜組件的分離作用，使未及時氧化的甲烷回流至環(huán)流式氧化容器繼續(xù)被氧化，使硫酸鹽還原產物硫化氫進入升流式再生容器被硝酸鹽氧化為硫酸鹽，成為再生的氧化劑，同時硝酸鹽被還原為氮氣，實現甲烷廢氣與含硫含氮廢水在兩個生化反應區(qū)協(xié)同有效地處理。本發(fā)明的設備結構緊湊、能耗低、操作簡單。