本发明公开了一种无膜微生物燃料电池–空塔式接触氧化–膜生物反应器耦合系统,属于污水净化与废水资源化利用技术领域,涉及将无膜微生物燃料电池、空塔式接触氧化、膜生物反应器进行技术耦合,设计出一种耐负荷序批式三级污水处理系统。耦合系统实现废水的连续三级高效处理,充分利用各处理单元技术优势,相互协同,达到污水处理+生物发电同时高效进行设计目的。本耦合系统的发明,实现了污水或废水的连续高效处理,大大减缓膜生物反应器处理负荷,提高了膜生物反应器过滤膜使用寿命,降低了污水处理运行成本,提升了污水或废水中有机质转化为生物电能效率,实现了污水中生物质资源的高效利用,耦合系统实用性强,工程应用优势显著。