污水處理領域，膜法水資源技術是對傳統污泥法的替代，主要應用于三個領域：污水處理及回用、給水凈化、海水淡化。
中國是MBR技術應用發展zui快的地區。采用MBR技術將污水轉化為地表IV類以上的高品質再生水，是解決中國水資源緊缺、水污染嚴重、城鎮黑臭水體泛濫等問題的zui途徑，目前已在我國的京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地區獲得廣泛應用。
以膜生物反應器MBR技術為代表的膜處理工藝用膜過濾取代傳統工藝中二次沉淀池或深度處理中的砂濾池，從而達到更優的出水水質。此外，膜法水處理工藝還擯棄傳統工藝建污水處理廠項目占地面積大，處理污泥量大，所用設備運營維護成本高等劣勢，在近年來與傳統工藝的競爭中，已從零開始逐步取得近5%的*。
工作原理
MBR是一種將膜分離技術與傳統活性污泥法相結合的新型污水處理工藝，它用具有*結構的MBR平片膜組件置于曝氣池中，經過好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過濾膜過濾后抽出。它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物質截留住，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。
與傳統的污水處理生物處理技術相比，MBR具有以下明顯優勢：
1.設備緊湊，占地少
由于生物反應器內將污泥濃度提高了2～5倍，容積負荷可大大提高，而且用膜組件代替了二沉池和過濾設備，因此，與常規生物處理工藝相比，膜生物反應器的占地面積可大為減少；
2.出水水質穩定
由于膜的分離作用，分離效果遠好于傳統沉淀池，處理出水極其清澈，懸浮物和濁度接近于零，細菌和病毒被大幅去除，出水水質優于建設部頒發的生活雜用水水質標準（CJ25.1-89），可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。
同時，膜分離也使微生物被*被截流在生物反應器內，使得系統內能夠維持較高的微生物濃度，不但提高了反應裝置對污染物的整體去除效率，保證了良好的出水水質，同時反應器對進水負荷（水質及水量）的各種變化具有很好的適應性，耐沖擊負荷，能夠穩定獲得的出水水質。
3.剩余污泥產量少
該工藝可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產量低（理論上可以實現零污泥排放），降低了污泥處理費用。
2.可去除氨氮及難降解有機物
由于微生物被*截流在生物反應器內，從而有利于增殖緩慢的微生物如硝化細菌的截留生長，系統硝化效率得以提高。同時，可增長一些難降解的有機物在系統中的水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率的提高。
3.操作管理方便，易于實現自動控制
該工藝實現了水力停留時間（HRT）與污泥停留時間（SRT）的*分離，運行控制更加靈活穩定，是污水處理中容易實現裝備化的新技術，可實現微機自動控制，從而使操作管理更為方便。
4.易于從傳統工藝進行改造
該工藝可以作為傳統污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實現城市污水的大量回用）等領域有著廣闊的應用前景。
MBR也存在一些不足。主要表現在以下幾個方面：
1.膜造價高，使膜生物反應器的基建投資高于傳統污水處理工藝；
2.膜污染容易出現，給操作管理帶來不便；
3.能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅動壓力，其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強度，還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統的生物處理工藝高；
4.膜使用壽命有限：3-5年使用壽命，平均每年更換20%的膜片。