本發(fā)明描述了廢水處理系統(tǒng)和廢水處理方法。在一例舉的方法中,廢水被分流為第一和第二廢水部分。第一部分被送到膜生物反應(yīng)器并在此生產(chǎn)出污染物濃度低的流出物,第二部分被送到生物廢水處理系統(tǒng)并在此以更短固體停留時間生產(chǎn)出更高濃度污染物。本發(fā)明的一些實例可以在普通操作過程中非常經(jīng)濟地常規(guī)滿足甚至超過污染排放標(biāo)準(zhǔn),并且能夠保持處理廢水向系統(tǒng)中的流速的季節(jié)性或突然波動的顯著靈活性。在選擇的改進方案中,將含異養(yǎng)生物、自養(yǎng)生物、和(任選的)多磷酸鹽積累生物的廢活化淤泥從膜生物反應(yīng)器傳送到生物廢水處理系統(tǒng)。