MBR反應器由生物反應器和膜組件兩部分構成，膜組件具有截留污水中污泥和大分子有機物的作用，代替傳統生物處理的末端二沉池，使系統內保持較高的污泥濃度，具有處理效果好、污泥產量小等優點。因其結構特點能夠實現水力停留時間與污泥停留時間互不影響，是一種很有發展前景的污水處理技術。但傳統的好氧MBR中需要大量曝氣以保證較高的污泥濃度，不但成本高且容易引起污泥膨脹，影響處理效果。針對這一問題有研究者減小MBR中的曝氣量，發現不但能保證較高的污泥濃度和處理效果，還能有效減少剩余污泥產量，實現有機污泥零排放。廖志民通過兼氧MBR工藝成功實現污水污泥同步去除，不但出水水質能達到深度處理水平(出水COD約14.68mg/L)，而且生成和老化的污泥量基本保持平衡，無需排泥。初里冰等用此工藝處理低C/N的生活污水，COD和氨氮去除率分別達94%和77%以上，MBR中微量的氧氣提高了硝化菌的活性，且有效控制在亞硝化階段，亞硝氮直接被反硝化菌轉化為氮氣，既減少了曝氣的能量消耗又縮短了除氮路徑，高效節能地實現對總氮的去除。微氧MBR對污泥的截留作用使其在保證較高污泥濃度的同時也有很長的污泥齡(可達30d)，有助于世代周期長的微生物如厭氧氨氧化菌(AnAOB)的生長，從而實現短程硝化-厭氧氨氧化-反硝化(SNAD)在同一反應器中共同協作。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

　　MBR中少量的氧氣使氨氧化菌(AerAOB)存活，AerAOB以氧氣作為電子受體將氨氮轉化為亞硝氮，此過程將系統中微量的氧氣全部消耗掉形成無氧環境，有利于AnAOB和反硝化菌的生長，AnAOB將AerAOB產生的亞硝氮和系統中多余的氨氮轉化為氮氣和硝氮(厭氧氨氧化過程)，此時大部分的有機氮已被去除，但由于硝氮的存在總氮不能去除完全，反硝化菌則把剩余的硝氮轉化為氮氣，因此，AerAOB、AnAOB和反硝化菌三者共同作用將有機氮轉化為氮氣，實現氮的完全去除。XiaojingZhang等在DO為0.15mg/L的MBR中研究了不同進水氨氮對AerAOB和AnAOB的影響，結果表明，高濃度氨氮(200mg/L)更有利于AerAOB和AnAOB活性和多樣性的增加，氮的去除率也隨之提高。因為系統中的氧氣主要被AerAOB利用，高濃度氨氮為AerAOB提供充足的營養物質保證其較高的生物活性，使系統內大部分甚至全部氧氣被消耗，進而提高了厭氧菌AnAOB的活性。MBR工藝中膜組件對污泥和大分子有機物截留的同時對其自身的污染是難免的，這使得MBR在實際應用中成本增加。膜污染是指水中微生物以及雜質附著在膜上導致膜通量降低，從而降低了系統的穩定性，縮短了膜組件壽命。微氧MBR中由于活性污泥濃度高，微生物在去除水中污染物的同時也會分解膜表面的污染成分，且氧氣的通入有利于對膜表面附著物的沖刷，進而有效減小膜污染，增加膜組件的使用周期。因此，微氧技術應用于MBR中不僅提高了該系統去除C、N、P等污染物的能力，還有效減輕對膜組件的污染，使膜污染不再是MBR在實際應用中的障礙。