膜生物反应器是将膜分离过程与生物反应器组合使用的各类水处理工艺的总称。膜生物反应器根据机理分为三大类型：膜分离生物反应器简称MBR、萃取膜生物反应器简称EMBR、膜曝气生物反应器简称MABR。目前，国内膜曝气生物反应器和萃取膜生物反应器应用较少，工程应用较多的为膜分离生物反应器。

  MBR是一种活性污泥系统，但是与其他活性污泥工艺不同的是，MBR采用膜过滤而不是沉淀池来实现泥水分离。膜将活性污泥截留在生化池内从而提高了生化池的无奈浓度和生化速率，同时通过膜过滤得到更好的出水水质。

  MBR根据微生物生长环境的不同分为好氧和厌氧两大类；MBR的核心部件是膜组件，从材料上可以分为有机膜和无机膜两大类；根据膜组件形式可以分为管式、板式和中空纤维式；按膜组件安放位置分为吧、内置式（或浸没式、一体式）和外置式（或分体式）。

MBR工艺能够集膜的优良分离性能和生化法对有机物氧化降解的高效性于一体，与常贵的活性污泥法相比，主要有以下优点

①高效的固液分离性能。由于膜的高效分离作用，分离效果大大强于传统的二沉池；出水悬浮物和浊度接近零，且可以去除细菌病毒等。

②膜的高效截留作用使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间和固体停留时间的完全分离，使运行控制更加灵活、稳定。同时反应器内微生物浓度高，耐冲击负荷。

③有利于繁殖周期长的硝化细菌的截留、生长和增殖，系统硝化效率得以提高，通过运行方式的改变可以有强化脱氮除磷的功能。

④泥龄长。膜分离使废水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。

⑤反应器在低污泥负荷条件下运行，剩余活性污泥量远低于传统活性污泥工艺，且无污泥膨胀，降低了剩余污泥的处置费用。在膜生物反应器工艺中，由于膜为固液分离提供另外绝对的保证，排水的质量与生物絮体的沉降性没有关联，因此，膜生物反应器工艺基本上解决了活性污泥法的污泥膨胀问题。

⑥系统易于实现自动化控制，操作管理方便。

⑦占地面积小，工艺设备集中。MBR内能维持高浓度的微生物量，容积负荷较高，因而自身所需的占地面积与传统工艺相比大大减少。同时用膜进行固液分离时，不需要设置沉淀池。

MBR也存在着一些不足

①膜材料价格较高，导致MBR的工程投资高于相同规模的传统废水处理工艺，制约了膜生物反应器的推广应用。

②膜材料易损坏，容易污染，给操作管理带来不便，同事也增加了运行成本。

③为了减缓膜污染，一般需要混合液回流或膜下曝气，从而造成运行能耗的增加。