目前，污水处理中常见的生化法有传统活性污泥法或改进型的活性污泥法，如SBR、氧化沟等工艺，但无论是传统活性污泥法还是改进型的活性污泥法，都存在污泥和微生物会随排水流失的问题。尽管泥水分离在二沉池中依靠重力沉降作用完成，但是其分离效率完全依赖于活性污泥的沉降特性。污泥的沉降特性除了与水质有关外，还取决于曝气池的运行状况，所以要改善污泥的沉降特性，必须严格控制曝气池的操作条件，特别是要防止丝状菌增殖引起污泥沉降性变差等现象发生。另一方面，由于经济因素的制约，二沉池的容积不可能很大，所以污泥浓度不会很高，一般在4～6g/L，因而也限制了系统中污染物的去除率。
膜生物反应器（MBR）以膜单元（超滤膜或微滤膜）取代二沉池，所有的悬浮物和胶体都被膜分离截留，污泥的沉降特性不会影响到出水水质。另一方面，膜分离单元增加了曝气池中活性污泥的浓度，提高了生物降解的速率，同时也降低了比负荷率（进水污染物负荷/生物量，即F/M比值），并减少了剩余污泥的产生量。膜生物反应器工艺利用膜分离的截留作用，基本上可解决传统活性污泥法存在的问题。
膜生物反应器工艺的优点
（1）设备紧凑，占地少，基本解决了污泥的膨胀问题；膜生物反应器的污泥浓度、容积负荷都远高于传统活性污泥法，所以膜生物反应器和处理系统所占的体积要小于传统活性污泥法。传统活性污泥法的F/M值在0.05-1.5kgBOD/kgMLSS·d之间，而通常膜生物反应器的F/M值小于0.2kgBOD/kgMLSS·d。膜生物反应器系统在这样低的F/M值下运行，是因为泥龄相当长，MLSS可高达20g/L。在膜生物反应器工艺中，由于膜为固液分离提供了绝对的保证，排水的质量与生物絮体的沉降性没有关联，所以，膜生物反应器工艺基本上解决了活性污泥法的污泥膨胀问题。
（2）出水水质好，可直接回用。由于膜的高效截留，出水中悬浮固体的浓度基本为零；对游离菌体和一些难降解的大分子颗粒状物质有截留作用，生物反应器内生物相丰富，如代谢时间较长的硝化菌得以富集，原生动物和后生动物也能生长；膜出水不受生物反应器中污泥膨胀等因素的影响，因此MBR的出水质量高，可满足回用水水质的要求，出水中SS低于检测限，有毒的微污染物（如杀虫剂、多环芳烃等）几乎全部被吸附在污泥上，因此可与SS同时被去除。
（3）生物处理单元中污泥浓度高、泥龄长，对有机物的去除率高。
（4）对于氮、磷污染物有较高的去除率。膜生物反应器工艺对氮和磷等营养物的去除效率亦优于传统工艺，膜生物反应器工艺出水的氨态氮（NH4+-N）的含量相当低，绝大多数膜生物反应器系统都可以实现几乎完全的硝化反应。
（5）污泥产量少。对于传统的活性污泥法，过长的污泥龄将会导致出水中悬浮固体的增加。而MBR中由于膜的截留作用，长污泥龄运行并不影响出水水质。剩余污泥量的减少，可以降低污泥处理费用，简化污水处理工艺操作，特别是对于小型污水处理厂和分散的污水处理设施，其优越性更为突出，可大大降低对剩余污泥处置的费用。但MBR污泥的絮体较小且粘度较高。。
另外，膜生物反应器还具有操作简便、可自控、易于实现自动控制运行、无需专业人员操作、管理简单等优点。来源：蓝白蓝网
