活性污泥法將生物反應器與二沉池結合起來,是最常用的廢水處理(chǔ lǐ)方法。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。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。常規活性污泥法的成功與否取決于依靠重力進行分離的二沉池的運行效果,但在實際應用中,污泥的沉降性不易控制（control),處理效果不穩定（解釋:穩固安定；沒有變動)。膜生物反應器技術將活性污泥法水處理技術和膜分離技術結合起來,可以避免CASP中污泥沉降性難以控制的問題(Emerson)并且可以替代二沉池。最初報道的應用于活性污泥法水處理的膜為超濾膜。由于膜能夠將生物反應器中的泥水完全分離,可以根據廢水特征和其它設計參數(parameter)將污泥濃度增高至任何適當的濃度。高的活性污泥濃度可以保證在各種進水條件下均能取得較好的出水水質,并且可以減小水處理廠占地空間。MBR使用的膜有著較小的孔徑(aperture),這意味著出水中的懸浮固體很少,微生物(Micro-Organism)量也比常規活性污泥法出水中的包含比重低很多。
　　第一代膜生物反應器使用管狀膜,膜分離裝置置于生物反應器之外并用泵進行水循環（continue),稱之為循環式MBR。反應之后的泥水混合物經泵送入膜組件,透過液作為處理出水,濃縮液再返回反應器進一步降解。循環流導致了比較高的能耗,典型值為3kWhm-3出水。膜組件能耗的高低還取決于膜組件的構造。液體在膜組件中的高速剪切流和循環泵的剪切力可以破壞微生物(Micro-Organism)并直接導致生物反應器中的微生物失去活性。浸沒式MBR首先在日本被開發并大量安裝使用。它可以克服循環式MBR的缺點。在浸沒式MBR中,膜組件直接浸沒在泥水混合物中,透過液在抽吸泵的作用下流出膜組件。膜組件的下方有曝氣裝置,將空氣壓縮機送來的空氣形成上浮的微氣泡;在曝氣的同時,紊動的液流在膜表面產生剪切力,有利于篩除膜表面的感染物。浸沒式MBR能耗的典型值為0.8kWhm-3出水。當前浸沒式MBR技術發展迅速,主要是因為此種構造的膜生物反應器具有較低的制造、維護和運行費用(expense)。使用的膜組件可以是垂直或水平放置的中空纖維,或者是垂直安放的平板膜。
　　使用MBR的最主要限制因素(factor)是經濟性。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。和普通分離裝置相比,膜組件的費用(expense)高、壽命短。膜分離的驅動力是壓力差,這意味著操作費用也很高。為了使MBR裝置有較好的經濟性,必須優化（optimalize）設計膜分離步驟（procedure),充分控制（control)膜感染。