膜-生物反應器（Membrane Bio-Reactor,MBR）為膜分離技術與生物處理技術有機結合之新型態廢水處理系統。

以膜組件取代傳統生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統內活性污泥（MLSS）濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。

膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現對污水深度凈化，同時硝化菌在系統內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。

MBR是膜分離技術與生物處理法的結合,其起源是用膜分離技術取代活性污泥法中的二沉池,進行固液分離。這種工藝有效地達到了泥水分離的目的,而且具有污水三級處理傳統工藝不可比擬的優點:

1、進行固液分離,其分離效果遠好于傳統的沉淀池,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接近于零,可直接回用,實現了污水資源化。

2、膜的快速截留作用,使微生物截留在生物反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的分離,運行控制靈活穩定。

3、由于MBR將傳統污水處理的曝氣池與二沉池合二為一,并取代了三級處理的全部工藝設施,因此可大幅減少占地面積,節省土建投資。

4、利于硝化細菌的截留和繁殖,系統硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。

5、由于泥齡長,從而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、長泥齡下運行,剩余污泥產量極低,理論上可實現零污泥排放。

7、系統實現PLC控制,操作管理方便

 膜生物反應器廣泛適用于生活小區、賓館飯店、度假區、學校、寫字樓、等分散用戶的日常生活污水處理、回用及啤酒、制革、食品、化工等行業的有機污水處理。膜生物反應器的產水常用于灌溉、洗滌、環衛、造景等非飲用功能。適用于各類工業企業、賓館、飯店、學校、醫院、住宅區、洗衣房等的污廢水處理、中水處理及原有污水設施的升級改造等。