膜生物反應器是把膜技術與污水處理中的生化反應集合起來的一種新型技術，也稱作膜分離活性污泥法，是一種由膜過濾取代生化處理技術中的二沉池和砂濾池的水處理技術。最早出現在20世紀70年代，目前在世界級范圍內得到廣泛應用。與傳統的污水處理技術相比，MBR具有以下幾點：1.出水水質好  由于膜的高效截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零；對游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質具有截留的作用，生物反應器內生物相當豐富，讓時間較長的硝化菌得以富集，原生物和后生物也能生長；膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響。因此MBR的出水質量高，可滿足回用水水質的要求。2.剩余污泥量少  對于傳統的活性污泥法，過長的污泥齡將會導致出水中懸浮固體的增加，MBR中由于膜的截留作用使得長污泥齡運行并不影響出水水質。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費用，簡化污泥處理工藝操作，特別對小型污水處理廠和分散的污水處理設備，其優越性更為突出。3.設備緊湊，占地少  由于生物反應器內污泥濃度高，容積負荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過濾設備，因此與常規生物處理工藝相比，膜生物反應器的占地面積可大為減少。膜生物反應器由膜的使用狀況不同分為內置式和外置式兩種。內置式是將膜直接浸漬與生化反應池中，直接從膜元件中抽取凈水，而外置式則是用泵將生物反應池的水通過膜組件進行錯流過濾循環，得到潔凈的透過水。目前世界上投入運營的膜生物反應器大多數是內置式的。