膜生物反应器(MBR)工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。MBR具有以下主要特点:一、出水水质优质稳定由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准(CJ25。
因此，膜生物反应器(MBR)工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传统的生物处理方法相比，是目前有前途的废水处理新技术。
平板膜元件由滤膜、导流布及导流板组成，在导流板的顶部设有一个抽吸口，膜池中的活性污泥被阻隔在膜元件的外部，过滤后的水通过膜元件抽吸口在负压作用下被抽出。其材质为PVDF，孔径为0.05-0.4μm。
平板膜工作原理为：平板膜竖直放置在好氧反应池；清水及小分子物质（如盐分）在负压引流下垂直膜的表面透过膜；适当浓度的活性污泥混合液在曝气的作用下分解有机物；气流沿平板膜向上冲刷平板膜表面，使污泥不容易在膜表面堆积，从而保持恒定的透水产量。
过滤膜根据微孔孔径的大小分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)四种形式，微滤膜一般指过滤孔径在0.1-1微米之间的过滤膜。
微滤膜根据成膜材料分为无机膜和有机高分子膜，无机膜又分为陶瓷膜和金属膜，有机高分子膜又分为天然高分子膜和合成高分子膜;根据膜的形式又分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜;根据制膜原理，高分子膜的制备方法分为溶出法(干-法)、拉伸成孔法、相转化法、热致相法，浸涂法、辐照法、表面化学改性法、核径迹法、动力形成法等， 无机膜的制备方法主要有溶胶-凝胶法、烧结法、化学沉淀法等。二、剩余污泥产量少该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低(理论上可以实现零污泥排放)，降低了污泥处理费用。
应用较广的应该属于有机高分子中空纤维膜，主要的微滤膜品种有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)等。
污水处理：中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水，而实现就近处理实现水资源的充分利用，同时污水经过就近处理，也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏，导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理实用技术。o能耗高:首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是MBR池中MLSS浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。