本实用新型公开了一种取代沉淀池功能的高效生物纤维膜过滤装置，用于废水生化处理技术领域，包括反应器，所述反应器内形成预沉淀区和纤维膜过滤区，纤维膜过滤区位于预沉淀区的上方，所述反应器上在预沉淀区和纤维膜过滤区之间设有进水口，所述反应器的顶部边缘设有污水出水堰，反应器在纤维膜过滤区设有至少一层纤维填料。本实用新型在预沉淀区采用物理重力沉淀方式，废水中的少量颗粒物可以通过预沉淀区预先沉淀下来，沉淀可以大大减轻后级纤维膜过滤区的生物纤维膜过滤区的负荷。整个系统取消沉淀池，创造性地集合了沉淀、生化降解、纤维过滤等功能于一体，在一个系统内形成沉淀、生化降解、纤维过滤等功能的新型高效水质净化系统。