一种高效膜式厌氧氨氧化工艺方法，包括：厌氧氨氧化反应系统，其底部设置有厌氧氨氧化菌种活性污泥；生物填料载体，生物填料载体添加到厌氧氨氧化反应系统内；进水管，进水管安装在厌氧氨氧化反应系统的底部，在进水管上设置有伞形布水器；生物膜，生物膜安装在伞形布水器的上方；三相分离器，三相分离器安装在生物膜的上方；回流管道，回流管道连接在厌氧氨氧化反应系统的上部与进水管上。伞形布水器均匀分布，改善因污水排入对活性污泥和厌氧氨氧化菌团的冲击；增加生物膜，提供微生物载体，能够更好的留住微生物；通过三相分离器分离产生的沼气用于资源化回收，用于回收锅炉燃烧；减少大量碳源和碱的投入，降低运行成本。