MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺，它用具有独特结构的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。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，难降解的物质在反应器中不断反应、降解。由于MBR膜的存在大大提高了系统固液分离的能力，从而使系统出水水质和容积负荷都得到大幅度提高，经膜处理后的水，水质标准高(超过国家污水处理排放一级A标准)，经过消*，最后形成水质和生物安全性高的优质再生水，可直接作为新生水源。
MBR膜组核心为膜的材质，不同的膜材质对产水通量、寿命、适用环境都有很大的差异。
第一代MBR材质：PVC（Polyvinylchloride)聚氯乙烯，是一种装饰塑料，由于其固有的疏水性，且强度低，已破损或断丝，在污水行业中已逐渐被淘汰。
第二代MBR材质：PVDF（Polyvinylidenefluoride，聚偏氟乙烯），由于PVDF兼具氟树脂和通用树脂的特性，具有较好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线、辐射等优异性能，成为污水处理领域MBR膜的主要材料。但随着国内污水处理需求量日益增加和污水处理排放标准的不断提高，对MBR膜材料稳定性要求也越来越高，其不耐强碱、防腐蚀性较弱、使用寿命偏短（设计使用寿命通常为3-5年）等缺点，PVDF材质的MBR膜已逐渐无法满足市场的使用需求。
第三代MBR材质：PTFE（Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯），是一种以四氟乙烯为单体制成的高分子聚合物，有优良的化学稳定性、耐磨性、耐腐性、不燃性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化等卓越性能在环保水处理领域，PTFE材料大规模生产、使用成本显著下降后，将全面成为替代PVDF的第三代MBR膜材料。