二級處理是有機廢水的主要環節，一般情況(Condition)下，經過二級處理后的廢水就基本上到達當前的排放標準，當二級處理后 廢水中難生物降解物質相當多以致達不到排放標準時，還需要補充以后處理。膜生物反應器在污水處理，水資源再利用領域，MBR又稱膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。石油化工(petrochemical industry)廢水種類繁多，組成復雜，往往含有相當數量較難生物降解的物質和一些特殊的化合物，通常的生物處理過程(guò chéng)就難適應。此外，國家對廢水排放的要求趨向（tend to)嚴格，如對排水中氮化物（nitride）要加限制，也要求二級處理過程的能力和水平進一步提高。
　　如何提高生物處理(chǔ lǐ)過程，針對石油化工(petrochemical industry)企業的具體情況(Condition)可概括（generalize)為：兩高、一低、一適應。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廢水處理系統。以膜組件取代傳統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之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（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。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、醫院、小區污水會用、造紙等生產生活污水處理。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，可連續長期使用。亦即：高泥齡，高生物濃度，低生物負荷和適應特殊化合物。生物處理過程中活性污泥和生物膜(英文：Biofilm)對廢水中有機物的吸附速度是很快的，在幾分鐘內就能完成，而對于石油化工廢水中的難生物降解的有機物，往往需要幾十天才能完成降解，這就要生物處理過程保持高泥齡;按照莫諾特基質篩除動力技術方程生物處理過程的出水濃度與生物負荷密切相關(related)，要提高處理深度、改善出水水質以及使生物氧(Oxygen)化達到硝化階段都要較低的生物負荷：在低生物負荷下要保持及提高原有處理效率(efficiency)，就得提高生物反應器的生物濃度，此外從生物生長動力學方程來看，提高反應器生物濃度，降低（reduce)生物負荷都有利于最大化減少過剩污泥量;一些石油化工廢水中含有氰化物、硫（化學符號：S）化物、硫氰化物和有機氰化物等，需要經過特定的培養馴化后才能提高微生物(Micro-Organism)的適應能力。