MBR膜可去除氨氮及难降解有机物，由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

MBR膜的操作管理方便，易于实现自动控制，该工艺实现了水力停留时间与污泥停留时间的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。MBR膜工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理等领域有着广阔的应用前景。MBR膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；膜污染容易出现，给操作管理带来不便；首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比传统的生物处理工艺高。MBR 工艺用膜，膜可以由很多种材料制备，可以是液相、固相甚至是气相的。膜可以是均质或非均质的，可以是荷电的或电中性的。广泛用于废水处理的膜主要是由有机高分子材料制备的固相非对称膜。