膜生物反應器是膜分離技術與生物處理技術相結合的新型廢水處理系統(tǒng)。利用膜組件替代傳統(tǒng)生物處理技術末端的二沉池，保持生物反應器內高活性污泥濃度，增加生物處理的有機負荷，從而減少污水處理設施的占地面積，通過保持低污泥負荷來減少剩余污泥量。浸沒在好氧生物池中的膜分離設備主要用于截留池中的活性污泥和大分子有機物。膜生物反應器系統(tǒng)中活性污泥(MLSS)的濃度可提高到8000 ~ 10000毫克/升甚至更高。污泥齡(SRT)可延長至30天以上。

  膜生物反應器由于其有效的截留作用，可以保留產生周期長的微生物，實現(xiàn)污水的深度凈化。同時，硝化細菌能夠在系統(tǒng)中充分繁殖，其硝化效果明顯，為深度除磷脫氮提供了可能。

  在我國，MBR同時應用于生活污水和工業(yè)廢水處理研究。這些研究結果表明，MBR對各種高濃度有機廢水和可降解廢水的COD、NH3-N.SS、濁度等都有很好的去除效果。

  膜生物反應器是膜分離技術和生物處理的有效結合。其起源是用膜分離技術代替活性污泥法中的二沉池進行固液分離。該工藝不僅有效地達到了泥水分離的目的，而且具有傳統(tǒng)三級污水處理工藝達不到的優(yōu)勢：

  1.高效進行固液分離，分離效果遠優(yōu)于傳統(tǒng)沉淀池，出水水質好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現(xiàn)了污水的循環(huán)利用。

  2.膜的高效截留作用使微生物*截留在生物反應器中，實現(xiàn)了生物反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離，運行控制靈活穩(wěn)定。

  3.由于MBR將傳統(tǒng)污水處理的曝氣池和二沉池合二為一，替代了三級處理的所有工藝設施，可以大大減少占地面積，節(jié)省土建投資。

  4.有利于硝化細菌的截留和繁殖，系統(tǒng)硝化效率高。脫氨脫磷的功能也可以通過改變操作方式來實現(xiàn)。

  5.由于泥齡可以很長，可大大提高難降解有機物的降解效率。

  6.反應器在高容積負荷、低污泥負荷和長污泥齡下運行，剩余污泥產量極低。因為污泥齡可以無限大，理論上可以實現(xiàn)污泥*。

  7.該系統(tǒng)實現(xiàn)了可編程控制器控制，便于操作和管理。

  膜生物反應器的材料分為有機膜和無機膜。膜生物反應器在世界各地都使用有機膜，常用的膜材料有聚乙烯、聚丙烯等。分離膜生物反應器通常采用超濾膜組件，截留分子量一般在20-30萬之間。膜生物反應器的分子量截止值越大，初始膜通量越大，但膜通量越大可能無法長期運行。