本发明公开了一种双曝气好氧颗粒污泥‑膜生物反应器耦合装置及其应用，属于污水处理技术领域。本发明装置包括进水管、外筒、内筒、第一曝气组件、上壳体、沉降槽、膜池本体、第二曝气组件、出水管；外筒与内筒之间为下部外反应区，内筒内腔为下部内反应区；第一曝气组件用于向下部内反应区内曝气；上壳体与沉降槽之间为上部升流区，沉降槽与膜生物反应池之间为上部降流区，沉降槽底部为沉淀区，沉降槽底部通过回流管与外筒相连；膜池本体由多孔板组成，膜池本体内设有膜组件；第二曝气组件用于对膜组件表面进行曝气冲刷，出水管的两端分别与膜组件的内腔和清水池相连通。本发明可充分保证好氧颗粒污泥和MBR膜组件的不同曝气强度和曝气量需求。