废水与活性污泥被膜隔开来，废水在膜内流动，而含某种专性***的活性污泥在膜外流动，废水与微生物不直接接触，有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自***，各单元水流相互影响不大，生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响，使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在尤优的范围，维持尤大的污染物降解速率。
膜的分类依据及分类：膜材质：1、高分子有机膜材料：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙l烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。2、无机膜：是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。在MBR中使用的无机膜多为陶瓷膜。优点是：它可以在pH=0~14、压力Plt;10MPa、温度lt;350 ℃的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力；缺点是：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。
（3）中空纤维式组装形式：外径一般为40～250μm，内径为25～42μm。在MBR中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜--生物反应器。一般为外压式膜组件。优点：耐压强度高，不易变形，不需支撑材料；装填密度高；造价相对较低；寿命较长，可以采用***性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜。缺点：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响。
膜组件的取出：取出膜组件时，请按以下顺序操作。(1)将膜生物反应器内的活性污泥全部排出。(2)仅取出膜元件区时，请取下集水管配管。若曝气区也需要取出时，请也取下曝气管配管。(3)仅取出膜元件区时，请卸下曝气管区的联结螺拴。这样才能取出膜元件区。对于TMR140- -200W而言，如果集水管连接到两个膜元件箱，卸下螺栓取下集水管。(4)若曝气区也需要取出时，请卸下固定锚。这样才能取出曝气区。
