膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor，MBR)技术是现代膜分离技术和传统污水生化处理技术相结合而产生的污水处理新技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并可大大减少污泥量。亦称“膜分离活性污泥法”。
膜-生物反应器(MBR)技术利用高效的膜分离技术将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物等截留在池内，因此系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至10,000mg/L，污泥龄(SRT)可延长30天以上，如此高浓度系统可降低生物反应池体积，所以容积负荷大，占地省，对节约城市用地是大有好处的选择;而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。膜的高效截留作用，可以有效截留硝化菌，使其完全截留在生物反应器内，使硝化反应得以顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，同时可以截留一时难于降解的大分子有机物，使其继续留在反应器中得到最大限度的分解。由于污泥龄长，生化反应池中的微生物多处于内源衰减期，膜-生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少剩余污泥产量，大大节省了剩余污泥处理费用。膜-生物反应器内由曝气形成较大的气水循环流让污水能充分混合均匀，使活性污泥高度分散，活性污泥的比表面积大大提高，与底物亲和能力强，是提高污染物的去除率的一个重要原因，这也是普通活性污泥法形成的较大菌胶团的生化效率所难以比拟的。应用MBR技术后，主要污染去除率可达：COD≥93%，产水悬浮物和浊度近于零，水质良好且稳定，可以直接回用，从而实现污水资源化。
