MBR一體化污水處理設備是通過膜組件對污水進行固液分離，把污泥回流至生物反應器中，再通過水排出。MBR污水處理工藝又被稱之為膜生物反應器，是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型污水處理技術。通過膜的運用，強化了生物反應器的作用，因此，膜的應用在MBR一體化污水處理設備中占據重要地位。按照膜的結構可分為平板膜、管狀膜和中空纖維膜等，按膜孔徑可劃分為微濾膜、超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。它利用膜攔截生化反應池中的大分子有機物與活性污泥，省去二沉池這一步，減少了占地面積。
MBR是一種將高效膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝，它用具有新型結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中，經過好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過濾膜過濾后抽出。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。
由于MBR膜的存在大大提高了系統固液分離的能力，從而使系統出水，水質和容積負荷都得到大幅度提高，經膜處理后的水水質標準高，經過消毒，最后形成水質和生物安全性高的優質再生水，可直接作為新生水源。由于膜的過濾作用，微生物被有效截留在MBR膜生物反應器中，實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的固液分離，消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強，可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、占地面積少(只有傳統工藝的1/3-1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優點。
