膜生物反应器（MBR）是一种结合了膜分离技术与生物处理单元的新型水处理技术。它的工作原理可以概括为以下几点：

膜分离技术。MBR利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，从而提高活性污泥浓度，使水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制。这种分离技术强化了生物反应器的功能，使得难降解的物质在反应器中不断反应、降解。

生物处理单元。MBR中的生物处理单元通过微生物的作用，对废水中的有机物和氮、磷等营养物质进行去除。这个过程包括硝化作用和反硝化作用，其中硝化作用将氨氮转化为硝态氮，而反硝化作用则将硝态氮还原为氮气，从而达到脱氮的目的。

磷的去除。在厌氧段，聚磷菌释放磷；在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，通过剩余污泥的排放将磷去除。

污泥的截留与清洗。MBR反应池中的微生物被膜完全截留，实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离。这消除了传统活性污泥法中污泥膨胀的问题。膜组件长时间运行后需要进行在线反冲洗，以保持其性能。

MBR技术具有对污染物去除效率高、消化能力强、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、占地面积少、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等优点。