MBR膜一体化污水处理设备是一种将膜分离技术，与传统活性污泥法相结合的新型污水处理工艺，它用具有*结构的MBR膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，由泵通过滤膜过滤后抽出。MBR污水处理与传统污水处理方法具有很大的区别，通过膜分离转置代替传统工艺中的二沉池和三级处理工艺。从而得出的出水，解决了传统环保设备进行污水处理的出水水质达不到中水回用的问题。
MBR膜一体化污水处理设备中的MBR膜对悬浮固体（SS）浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜孔径非常小（0.01～1μm），可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来，其固液分离效果要远远好于二沉池，MBR对SS的去除率在99%以上。浊度的去除率也在90%以上，出水浊度与自来水相近。由于膜组件的截留作用，将全部的活性污泥都截留在反应器内，使得反应器内的污泥浓度可达到较高水平，高可达40～50g/L.这样，就大大降低了生物反应器内的污泥负荷，提高了MBR对有机物的去除效率，对生活污水COD的平均去除率在94%以上，BOD的平均去除率在96%以上。
同时，由于膜组件的分离作用，使得生物反应器中的水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）是*分开的，这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物（如硝化细菌）也能在反应器中生存下来，保证了MBR除具有降解有机物的作用外，还具有良好的硝化作用。研究表明，MBR在处理生活污水时，对氨氮的去除率平均在98%以上，出水氨氮浓度低于1mg/L。选择合适孔径的膜组件后，MBR对细菌和病毒也有着较好的去除效果，这样就可以省去传统处理工艺中的消毒工艺，大大简化了工艺流程。
