膜生物反應器是最具前景的水處理(chǔ lǐ)工藝之一。MBR將傳統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活性污泥法中的二沉池。MBR工藝相比傳統水處理工藝很大程度的節約了基建費用。相比全球平均每年增長10.9%的MBR市場規模，中國近些年的MBR規模每年平均增長速率幾乎是100%。近十年，對MBR的研究（research)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膜感染的發展過程(guò chéng)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(Micro-Organism)代謝產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生并釋放(release)的大分子化合物，它們由蛋白質、多糖、脂多糖、脂蛋白以及這些生物聚合物雜揉包括(bāo kuò)羧基，氨（化學式：NH3） 基和磷(P)酸基等非常多官能團組成的物質。膜污染導致(cause)膜通量下降，增加膜組件更換和膜清洗的頻率(frequency)，嚴重影響(influence)了MBR技術的經濟(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（control)方法是目前水污染治理領域的研究熱點。
　　MBR系統(system)根據膜組件與生物反應器結合的方式、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。
　　按膜組件與生物反應器結合方式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部，通過外界動力將固液分離，濾后水通常在膜的內部流出。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內表面或外表面均可。分置式MBR是膜組件與反應器分開設置，MBR中的污泥混合液經循環（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。
　　根據對膜組件的作用方式方法可分為內壓式和外壓式：內壓式和外壓式主要區別在于外界對混合液作用使出水的流向不同。中空纖維膜紡絲機外形像纖維狀，具有自支撐作用的膜。它是非對稱膜的一種，其致密層可位于纖維的外表面／如反滲透膜，也可位于纖維的內表面(如微濾膜和超濾膜)。對氣體分離膜來說，致密層位于內表面或外表面均可。內壓式中，透水方向是從膜組件的內部向外，而外壓式則從外部向內。實際應用中，大多使用外壓式MBR，因內壓式MBR系統(system)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乙烯(fluoroethylene)膜等。無機膜中以無機陶瓷(原料:非金屬礦物)膜運用最為廣泛(extensive)，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。