本發(fā)明涉及泥膜耦合二聯(lián)一體式高效厭氧反應器及其應用，該反應器包括顆粒污泥厭氧反應罐、厭氧生物膜反應罐、回流系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)、沼氣收集及除臭系統(tǒng)系統(tǒng)、自控系統(tǒng)六個部分組成，反應器不產(chǎn)生有機物污泥并提高對污水中CODcr的去除率。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明主要應用于高濃度工業(yè)廢水的一級處理，具有高效回收沼氣、無惡臭的產(chǎn)生、占地面積小和能耗極低、自動化程度高、厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法偶聯(lián)的特點。