随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。 LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR工艺， 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。1998年5月，清华大学进行的一体式膜-生物反应器中试系统通过了国家鉴定。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L，杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。
适用范围
宾馆、饭店、小区的生活污水处理回用
工矿企业、偏远农村、哨所、旅游景区的生活污水回用。
与生活污水性质类似的各种工业废水（医院废水、印染废水、洗涤废水、食品废水、卷烟废水等）
处理城市污水时，耐冲击负荷、对污染物去除、硝化能力强。可同时进行硝化、反硝化，兼具脱氮除磷的功能，非常适合处理城市污水、分散式污水，出水可以回用也可以直接达标排放，能够满足不同用户的不同水质的需求。
清水消毒池内放置新型环保活性离子材料制成的填料，不但具有杀菌消毒作用而且能够有效的去除出水中的重金属离子，既克服了药洗消毒造成的二次污染问题又降低了出水的重金属浓度，使回用水水质大大提高。
根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。
1.分置式膜生物反应器
把膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜生物反应器的特点是运行，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。如造纸、制糖、酒精、皮革、合成脂肪酸等行业，是一种普遍的点源污染。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。
2．一体式膜生物反应器
把膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。●流量：Q抽=(Q日/24)x10/8，单位为：m3/hQ日为膜生物反应器（MBR）的设计日处理量，单位为：m3/d●吸程：4-6米●扬程：10-20米●材质：与水接触部分应为SUS304不锈钢或其他防腐材料注意。
3.复合式膜生物反应器
在形式上也属于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜 - 生物反应器，改变了反应器的某些性状。
膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成，生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。
特点：
◇ 的固液分离，其效果远胜于传统的二沉池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零；
◇ 它将传统的曝气池和沉淀池合二为一，大幅度减少占地面积，节省一次性土建的投资；
◇ 由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率
◇ 反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低,由于泥龄可长，理论上可实现零污泥排放。
◇ 系统实现PLC控制，操作管理方便
应用领域：
城市污水处理及建筑中水回用；工业废水处理，如食品工业废水、石油化工废水等等；微污染饮用水净化；粪便污水处理；土地填埋场/堆肥渗滤液处理。