本發(fā)明旨在于針對市政廢水二級出水水質(zhì)特點(diǎn)，開發(fā)一種高效的污水深度處理系統(tǒng)，減輕其對環(huán)境的污染，提高水的循環(huán)利用率，創(chuàng)造良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益；一體式臭氧耦合膜生物反應(yīng)器及處理工藝，該系統(tǒng)包括（1）臭氧化反應(yīng)區(qū)、（2）缺氧反應(yīng)區(qū)、（3）厭氧反應(yīng)區(qū)、（4）好氧陶瓷膜MBR、（5）反沖洗水箱、（6）陶瓷膜組件、（7）進(jìn)水泵、（8）臭氧發(fā)生器、（9）氧氣瓶、（10）污泥回流泵、（11）出水泵、（12）鼓風(fēng)機(jī)、（13）氣體流量計、（14）止水閥、（15）電磁閥、（16）尾氣處理裝置、（17）內(nèi)回流泵、（18）時間控制器、（19）砂芯濾板、（20）流量計、（21）電磁閥和（22）時間控制器；所述反應(yīng)裝置及該工藝主要包括臭氧氧化、缺氧?厭氧?好氧生物處理及膜過濾過程；本發(fā)明將臭氧氧化與生物處理和膜過濾耦合，處理市政廢水二級出水，有效地去除難降解的大分子有機(jī)物、氮磷等污染物。