本實用新型涉及一種雙級式膜過濾裝置，其中所述膜池具有兩級式結構，包括一級過濾膜池和二級過濾膜池，二級過濾膜池位于一級過濾膜池的中間；所述一級過濾膜池中設有作為池壁的一級過濾膜。所述二級過濾膜池以一級過濾膜為池壁，二級過濾膜池中安裝有MBR膜；在所述膜池外有風機，所述風機分別通過曝氣管向所述一級過濾膜池和二級過濾膜池曝氣。本實用新型的由于采用了雙級式設計，因此對MBR膜表面的污染極大的降低，增強了MBR系統(tǒng)的抗污染性能，廢水經(jīng)過一級過濾膜池處理后，通過一級過濾膜進入二級過濾膜池，再通過MBR膜過濾，達標排放。本實用新型的設計可延長MBR膜的清洗周期，降低清洗頻率，延長膜的使用壽命，降低運行成本。