膜生物反應器是最具前景的水處理工藝之一。MBR將傳統(tǒng)的活性污泥法和膜分離技術相結合，利用膜分離活性污泥取代傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池。MBR工藝相比傳統(tǒng)水處理工藝很大程度的節(jié)約了基建費用(expense)。相比全球平均每年增長10.9%的MBR市場規(guī)模，中國近些年的MBR規(guī)模每年平均增長速率幾乎是100%。近十年，對MBR的研究和MBR在污水處理應用方面研究的刊物增加的十分迅速。尤其，在MBR膜感染的發(fā)展過程及機理研究方面。在MBR運用過程中膜污染是其推廣的最大障礙。胞外聚合物和微生物代謝產(chǎn)物是關于膜污染被報道最多的物質。這兩種物質是由生物產(chǎn)生并釋放的大分子化合物，它們由蛋白質(protein)、多糖、脂多糖、脂蛋白以及這些生物聚合物雜揉包括羧基，氨基和磷酸基等非常多官能團組成的物質。膜污染導致膜通量下降，增加膜組件更換和膜清洗的頻率，嚴重影響了MBR技術的經(jīng)濟(jīng jì)性和實用性。因此，探索MBR中膜污染機理和高效（指效能高的）控制方法是目前水污染治理領域的研究熱點。
MBR系統(tǒng)(system)根據(jù)膜組件與生物反應器結合的方式方法、對膜組件的作用方式以及膜組件所選用的膜材料，可以分成不同的類型。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理，應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側，溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液，而大分子溶質被膜截留，達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程，大分子溶質被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長期使用。膜生物反應器膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統(tǒng)內(nèi)活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
按膜組件與生物反應器結合方式方法不同可分為一體式和分置式：一體式MBR是將膜組件浸沒在反應器內(nèi)部，通過外界動力將固液分離，濾后水通常在膜的內(nèi)部流出。分置式MBR是膜組件與反應器分開設置，MBR中的污泥混合液經(jīng)循環(huán)（continue)泵回流至膜組件過濾端，混合液中液體在外加壓力作用下透過濾膜成為出流，而濃縮液回流至MBR反應器中。
根據(jù)對膜組件的作用方式方法可分為內(nèi)壓式和外壓式：內(nèi)壓式和外壓式主要區(qū)別在于外界對混合液作用使出水的流向不同。內(nèi)壓式中，透水方向是從膜組件的內(nèi)部向外，而外壓式則從外部向內(nèi)。實際應用中，大多使用外壓式MBR，因內(nèi)壓式MBR系統(tǒng)中通常流道較小，膜組件較容易被污泥混合液中感染物阻塞污染。
根據(jù)所用膜材料(Material)不同分為有機膜和無機膜：有機膜通常有聚偏氟(fluorine)乙烯(fluoroethylene)膜等。中空纖維膜紡絲機通過膜技術進行水處理，應用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術是一種廣泛應用于溶液或氣體物質分離、濃縮和提純的分離技術。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側，溶劑及小分子溶質透過膜壁為濾出液，而大分子溶質被膜截留，達到物質分離及濃縮的目的。膜分離過程為動態(tài)過濾過程，大分子溶質被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長期使用。無機膜中以無機陶瓷(原料:非金屬礦物)膜運用最為廣泛，其具有使用的時長長，易于清洗表面感染物等，但制約陶瓷膜運用的主要因素是制作陶瓷膜的成本較高。
