根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。
1.分置式膜生物反应器
把膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端，在压力作用下混合液中的液体透过膜，成为系统处理水；固形物、大分子物质等则被膜截留，随浓缩液回流到生物反应器内。分置式膜生物反应器的特点是运行，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。
2．一体式膜生物反应器
把膜组件置于生物反应器内部，进水进入膜生物反应器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外压作用下由膜过滤出水。这种形式的膜生物反应器由于省去了混合液循环系统，并且靠抽吸出水，能耗相对较低；占地较分置式更为紧凑，近年来在水处理领域受到了特别关注。
3.复合式膜生物反应器
在形式上也属于一体式膜生物反应器，所不同的是在生物反应器内加装填料，从而形成复合式膜 - 生物反应器，改变了反应器的某些性状。
A. 对污染物的去除率高，抗污泥膨胀能力强，出水水质，出水中没有悬浮物；
B. 膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的分别控制，因而其设计和操作大大简化；
C. 膜的机械截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，具有极强的抗冲击能力；
D. 由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低；
E. 由于膜的截流作用使SRT延长，有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，废水处理纤维膜出售价，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其的分解；
F. MBR曝气池的活性污泥不会随出水流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点；
G. 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌 胶团所难以相比的；
H. 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便；
I. MBR工艺省略了二沉池，减少占地面积。
应用领域:
1、高浓度工业废水污水处理；
2、食品厂、畜牧厂、屠宰厂废水污水处理；
3、饮料厂、酒厂废水污水处理；
4、染整厂、皮革厂、纸浆厂废水污水处理；
5、洗车厂废水回用；
6、制药厂等高浓度有机废水污水处理；
7、旧污水厂改造；
8、小型净水场污水处理；
9、市政生活污水中水回用；
10、洗车厂、洗浴中心等废水回用。
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