在汙水處理 ，水資源再利用領域 ，MBR又稱膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor) ，是一種由活性汙泥法與MBR膜圖片膜分離技術相結合的新型水處理技術 。膜的種類繁多 ，按分離機理進行分類 ，有反應膜 、離子交換膜 、滲透膜等;按膜的性質分類 ，有天然膜(生物膜)和合成膜(有機膜和無機膜);按膜的結構型式分類 ，有平板型 、管型 、螺旋型及中空纖維型等 。

       固液分離型膜 - 生物反應器是在水處理領域中研究得最為廣泛深入的一類膜 -生物反應器 ，是一種用膜分離過程取代傳統活性汙泥法中二次沉澱池的水處理技術 。在傳統的廢水生物處理技術中 ，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的 ，其分離效率依賴於活性汙泥的沉降性能 ，沉降性越好 ，泥水分離效率越高 。而汙泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況，改善汙泥沉降性必須嚴格控製曝氣池的操作條件 ，這限製了該方法的適用範圍 。由於二沉池固液分離的要求 ，曝氣池的汙泥不能維持較高濃度 ，一般在 1.5~3.5g/L左右 ，從而限製了生化反應速率 。
       水力停留時間( HRT )與汙泥齡( SRT)相互依賴 ，提高容積負荷與降低汙泥負荷往往形成矛盾 。係統在運行過程中還產生了大量的剩餘汙泥 ，其處置費用占汙水處理廠運行費用的 25% ~40%  。傳統活性汙泥處理係統還容易出現汙泥膨脹現象 ，出水中含有懸浮固體 ，出水水質惡化 。
       針對上述問題 ， MBR將膜分離技術與傳統生物處理技術有機結合 ，MBR實現汙泥停留時間和水力停留時間的分離 ，大大提高了固液分離效率 ，並且由於曝氣池中活性汙泥濃度的增大和汙泥中特效菌 (特別是優勢菌群 ) 的出現 ，提高了生化反應速率 。同時 ，通過降低 F/M比減少剩餘汙泥產生量(甚至為零) ，從而基本解決了傳統活性汙泥法存在的許多突出問題 。

工藝特點
       與許多傳統的生物水處理工藝相比 ， MBR 具有以下主要特點:
出水水質優質穩定
       由於膜的高效分離作用 ，分離效果遠好於傳統沉澱池 ，處理出水極其清澈 ， 懸浮物和濁度接近於零 ，細菌和病毒被大幅去除  ，出水水質優於建設部頒發的生活雜用水水質標準( CJ25.1-89 ) ，可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用 。
       同時 ，膜分離也使 微生物被完全被截流在生物反應器內 ， 使得係統內能夠維持較高的微生物濃度 ，不但提高了反應裝置對汙染物的整體去除效率 ，保證了良好的出水水質 ，同時反應器對進水負荷(水質及水量)的各種變化具有很好的適應性 ，耐衝擊負荷 ，能夠穩定獲得優質的出水水質 。
剩餘汙泥產量少
       該工藝可以在高容積負荷 、低汙泥負荷下運行 ，剩餘汙泥產量低(理論上可以實現零汙泥排放) ，降低了汙泥處理費用 。
占地麵積小 ，不受設置場合限製
       生物反應器內能維持高濃度的微生物量 ，處理裝置容積負荷高 ，占地麵積大大節省; 該工藝流程簡單 、結構緊湊 、占地麵積省 ，不受設置場所限製，適合於任何場合 ，可做成地麵式 、半地下式和地下式 。
可去除氨氮及難降解有機物
       由於微生物被完全截流在生物反應器內 ，從而有利於增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長 ，係統硝化效率得以提高 。同時 ，可增長一些難降解的有機物在係統中的水力停留時間 ，有利於難降解有機物降解效率的提高 。