本实用新型公开了一种膜藕上流式厌氧污泥床反应器系统，其包括调质池、厌氧反应器、进水管道，厌氧反应器包括壳体，壳体从下至上依次设置有布水器系统、污泥膨胀区、复膜固定床反应区、三相分离器、沼气集气室，复膜固定床反应区沿上升水流方向布置，不会影响整个厌氧反应器总体水力流态，复膜固定床反应区会附着大量的厌氧污泥，厌氧产生的沼气在通过固定膜间隙上升的过程中，会产生强烈的局部紊流，增强废水和附着在膜床上的厌氧微生物的接触和传质作用，从而保障有机污染物在固定膜床区的降解效果，同时可以减缓污泥膨胀区污泥的上升流速和改变上升途径，对污泥上升具有一定的阻截作用，从而保障污泥膨胀区的污泥浓度。