一、原理
膜生物反应器（MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。
膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。
二、优点
1)对污染物的去除率高，抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物;
2)膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制，因而其设计和操作大大简化;
3)膜的机械截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，具有极强的抗冲击能力;
4)由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低;
5)由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解;
6)MBR曝气池的活性污泥不会随出水流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点;
7)较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的;
8)膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便;
9)MBR工艺省略了二沉池，减少占地面积。
三、应用领域
1）事业废水
各类饮料工厂、酒厂、食品厂、畜牧厂、屠宰厂、染整作业厂、皮革厂、纸浆厂
制药厂、高浓度有机处理厂等之废水处理
旧有污水厂制程改善
逆渗透系统之前处理
2）污水回收
大型市政废水处理及再利用、社区生活中水回用、、百货、办公大楼中水回用、
餐厅或风景区废水处理及再利用
地表水净化处理
洗车厂船舶污水回收再利用
放流水直接过滤，完全取代砂滤。操作人力省、逆洗超快、无逆洗水出现…。降低SS保证至10以下，但往往逼近0
取代传统RO前处理。取代纯水制造的前处理。
地下水砂粒过滤。
配合MBR工法，不用沉淀池、污泥浓缩池、砂滤池等用地节省。更大大去除COD与BOD。尤其对于BOD去除率超显著，20以下为正常值。
MBR工艺再配合A/O、A2/O工艺，可大举降低氮与磷，适用在水质与水源保护区。