膜生物反應器是將膜分離過程與生物反應器組合使用的各類水處理工藝的總稱。膜生物反應器根據機理分為三大類型：膜分離生物反應器簡稱MBR、萃取膜生物反應器簡稱EMBR、膜曝氣生物反應器簡稱MABR。目前，國內膜曝氣生物反應器和萃取膜生物反應器應用較少，工程應用較多的為膜分離生物反應器。

  MBR是一種活性污泥系統，但是與其他活性污泥工藝不同的是，MBR采用膜過濾而不是沉淀池來實現泥水分離。膜將活性污泥截留在生化池內從而提高了生化池的無奈濃度和生化速率，同時通過膜過濾得到更好的出水水質。

  MBR根據微生物生長環境的不同分為好氧和厭氧兩大類；MBR的核心部件是膜組件，從材料上可以分為有機膜和無機膜兩大類；根據膜組件形式可以分為管式、板式和中空纖維式；按膜組件安放位置分為吧、內置式（或浸沒式、一體式）和外置式（或分體式）。

MBR工藝能夠集膜的優良分離性能和生化法對有機物氧化降解的高效性于一體，與常貴的活性污泥法相比，主要有以下優點

①高效的固液分離性能。由于膜的高效分離作用，分離效果大大強于傳統的二沉池；出水懸浮物和濁度接近零，且可以去除細菌病毒等。

②膜的高效截留作用使微生物完全截留在反應器內，實現了反應器水力停留時間和固體停留時間的完全分離，使運行控制更加靈活、穩定。同時反應器內微生物濃度高，耐沖擊負荷。

③有利于繁殖周期長的硝化細菌的截留、生長和增殖，系統硝化效率得以提高，通過運行方式的改變可以有強化脫氮除磷的功能。

④泥齡長。膜分離使廢水中的大分子難降解成分在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率。

⑤反應器在低污泥負荷條件下運行，剩余活性污泥量遠低于傳統活性污泥工藝，且無污泥膨脹，降低了剩余污泥的處置費用。在膜生物反應器工藝中，由于膜為固液分離提供另外絕對的保證，排水的質量與生物絮體的沉降性沒有關聯，因此，膜生物反應器工藝基本上解決了活性污泥法的污泥膨脹問題。

⑥系統易于實現自動化控制，操作管理方便。

⑦占地面積小，工藝設備集中。MBR內能維持高濃度的微生物量，容積負荷較高，因而自身所需的占地面積與傳統工藝相比大大減少。同時用膜進行固液分離時，不需要設置沉淀池。

MBR也存在著一些不足

①膜材料價格較高，導致MBR的工程投資高于相同規模的傳統廢水處理工藝，制約了膜生物反應器的推廣應用。

②膜材料易損壞，容易污染，給操作管理帶來不便，同事也增加了運行成本。

③為了減緩膜污染，一般需要混合液回流或膜下曝氣，從而造成運行能耗的增加。