膜生物反應(yīng)器是將膜分離過程與生物反應(yīng)器組合使用的各類水處理工藝的總稱。膜生物反應(yīng)器根據(jù)機理分為三大類型：膜分離生物反應(yīng)器簡稱MBR、萃取膜生物反應(yīng)器簡稱EMBR、膜曝氣生物反應(yīng)器簡稱MABR。目前，國內(nèi)膜曝氣生物反應(yīng)器和萃取膜生物反應(yīng)器應(yīng)用較少，工程應(yīng)用較多的為膜分離生物反應(yīng)器。

  MBR是一種活性污泥系統(tǒng)，但是與其他活性污泥工藝不同的是，MBR采用膜過濾而不是沉淀池來實現(xiàn)泥水分離。膜將活性污泥截留在生化池內(nèi)從而提高了生化池的無奈濃度和生化速率，同時通過膜過濾得到更好的出水水質(zhì)。

  MBR根據(jù)微生物生長環(huán)境的不同分為好氧和厭氧兩大類；MBR的核心部件是膜組件，從材料上可以分為有機膜和無機膜兩大類；根據(jù)膜組件形式可以分為管式、板式和中空纖維式；按膜組件安放位置分為吧、內(nèi)置式（或浸沒式、一體式）和外置式（或分體式）。

MBR工藝能夠集膜的優(yōu)良分離性能和生化法對有機物氧化降解的高效性于一體，與常貴的活性污泥法相比，主要有以下優(yōu)點

①高效的固液分離性能。由于膜的高效分離作用，分離效果大大強于傳統(tǒng)的二沉池；出水懸浮物和濁度接近零，且可以去除細菌病毒等。

②膜的高效截留作用使微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間和固體停留時間的完全分離，使運行控制更加靈活、穩(wěn)定。同時反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度高，耐沖擊負荷。

③有利于繁殖周期長的硝化細菌的截留、生長和增殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高，通過運行方式的改變可以有強化脫氮除磷的功能。

④泥齡長。膜分離使廢水中的大分子難降解成分在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率。

⑤反應(yīng)器在低污泥負荷條件下運行，剩余活性污泥量遠低于傳統(tǒng)活性污泥工藝，且無污泥膨脹，降低了剩余污泥的處置費用。在膜生物反應(yīng)器工藝中，由于膜為固液分離提供另外絕對的保證，排水的質(zhì)量與生物絮體的沉降性沒有關(guān)聯(lián)，因此，膜生物反應(yīng)器工藝基本上解決了活性污泥法的污泥膨脹問題。

⑥系統(tǒng)易于實現(xiàn)自動化控制，操作管理方便。

⑦占地面積小，工藝設(shè)備集中。MBR內(nèi)能維持高濃度的微生物量，容積負荷較高，因而自身所需的占地面積與傳統(tǒng)工藝相比大大減少。同時用膜進行固液分離時，不需要設(shè)置沉淀池。

MBR也存在著一些不足

①膜材料價格較高，導致MBR的工程投資高于相同規(guī)模的傳統(tǒng)廢水處理工藝，制約了膜生物反應(yīng)器的推廣應(yīng)用。

②膜材料易損壞，容易污染，給操作管理帶來不便，同事也增加了運行成本。

③為了減緩膜污染，一般需要混合液回流或膜下曝氣，從而造成運行能耗的增加。