活性污泥膜濾法技術近幾年來在國外快速發展，在不到十年間，MBR已從實驗室研究規模發展至超過10,000m3/d之實廠應用規模；而在過去5年內，實廠規模與家數增加特別快速，同時薄膜生物反應器之應用層面與方向亦有明顯之擴展。多項原因造成薄膜生物反應器技術之快速發展，其中包括：
(1).薄膜製造技術之改善，使薄膜使用壽命延長5至8年，降低更換頻率。
(2).薄膜費用大幅降低，減少固定成本與操作成本投資。
(3).薄膜生物反應器技術具有解決新興產業造成污染問題之優勢。
目前薄膜生物反應器技術已應用至都市污水、食品業、畜牧業、製藥業、照相業、紙漿業、醫院及船艙廢水處理等方面，本公司已成功應用於垃圾滲出水處理廠，除其放流水符合放流水標準外，並回收作為洗車清洗用水，成效良好。
主要應用領域如下：
1.一般污水處理廠的更新升級。
2.有污水回收再利用需求之地區或場所，如渡假區、遊樂風景區及學校等。
3.高濃度及難分解工業廢水處理。
4.垃圾滲出水的處理及回收再利用。
5.用地面積受限之污水處理廠興建及改善。
固液分離型薄膜生物處理槽(Solid-Liquid Membrane Separation Bioreactor，SLMSB)為較成熟之MBR技術，其通常應用超過濾(Ultrafiltration，UF)或微過濾(Microfiltration，MF)薄膜分離濃縮生物污泥，並得到水質良好之出流水，其示意如下圖所示。

MBR與傳統活性污泥程序相比，具有佔地面積少與污泥產生量少優點，浸入式MBR佔地面積僅為傳統活性污泥程序之一半，產生污泥約為傳統活性污泥程序之1/3，如圖2所示。MBR的技術特點非常多，與傳統生物處理技術比較，
包括：
(1).適合中小型規模特殊污染物處理。
(2).初設成本較高，但操作成本低，以總成本而言仍較有利。
(3).Biomass可完全截留，沒有傳統程序污泥分離的問題，系統操作維護容易。
(4).污泥停留時間(Sludge Retention Time，SRT)可相當長，生長速率緩慢的微 生物如硝化菌的截留生長，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之水力停留時間，有利於特殊或難分解污染物的去除。
(5).污泥濃度高，處理系統單位活性增加，進而減少處理槽體積。
(6).處理系統不需沉澱單元，可大幅節省空間。
(7).可去除細菌和病毒，以達到消毒之作用。
(8).維持低F/M比，減少廢棄污泥量。
(9).處理單元緊密配置，減少臭味溢散。
(10).出水水質良好穩定。

MBR系統及傳統活性污泥之比較，反應槽中污泥濃度為兩者之間最大差異，傳統活性污泥系統中污泥濃度3,000~5,000mg/L，MBR系統中可達5,000~30,000mg/L或更高濃度，由於污泥濃度高，故HRT可以縮短至1~4小時，而節省反應槽體積。另外，在MBR系統中SRT可以長至30天或更長，故污泥產率可以降至0.1-0.2kgSS/kgCOD，在一些情況下，污泥產率更低，而有效減少廢(污)水處理廠污泥產量，降低污泥操作成本。

傳統的廢水生物處理方法大多採用活性污泥法及接觸氧化法，一般活性污泥法於操作控制上容易發生真菌繁殖產生污泥膨化現象，使污泥懸浮在水中而無法藉著重力沉澱分離，致使出流水水質不佳，而接觸氧化法則有生物膜定期脫落及反洗時造成出流水SS偏高之問題，而MBR系統與常用生物處理法之比較如表1所示。MBR系統於設計上與傳統MF膜最大差異乃是濾膜直接置入欲處理的廢水槽中，利用系統底部鼓風機供給空氣，產生氣泡帶動廢水往上流動，經過膜片時水分子穿透薄膜，再用重力或抽氣幫浦將淨水抽出，其餘廢水則繼續在廢水槽中循環處理，此種「上流式槽體」主要優點是控制水流的方向一定，使水流在流過濾膜時，除進行過濾外，水流本身也可在濾膜表面產生剪力作用以沖刷膜面，降低污染物阻塞膜片的機會。
此外，濾膜本身暴露在外，因此沉浸式濾膜清洗時簡易，由於這種設計對顆粒的容忍度效果佳，不容易因生物或有機物微粒造成生物沉積堵塞，所以可處理含高濃度混合液懸浮固體量(MLSS)的廢水，其處理上限可高達15,000mg-MLSS/L，操作壓力則只需0.3-0.4kg/cm2。MBR系統中使用之薄膜屬於MF膜，兼具生物分解與濾膜過濾分離兩種處理功能，能處理含高濃度生化需氧量(BOD)及懸浮固體物(SS)之廢水，適合應用於工業廢水、生活污水之處理與回收再利用。MBR系統於實際應用設計時，須注意濾膜在廢水槽中的配置與供給空氣的流速，因為不當的配置與空氣流速會造成水往上流動，破壞再循環時之流場致使失去沖洗膜片的效果。