Membran biyoreaktörler (MBR), klasik aktif çamur sistemlerinin geliştirilmiş şekli olup, biyolojik reaktörler ile membran teknolojisinin birleştirilmiş halidir. Biyolojik arıtmadan sonra, çöktürme havuzu yerine ultrafiltrasyon (UF) veya mikrofiltrasyon (MF) membranları kullanılarak, katı - sıvı ayırma işlemi gerçekleştirilmektedir. Membran biyoreaktörlerde elde edilen süzüntü suları, askıdaki maddeler, bakteri ve virüslerden arındırılmış, geri kullanılabilecek mertebede temiz sulardır.
Membran biyoreaktörlerin iki değişik tarzı vardır. Bunlardan birincisinde, ayrışma ve ayırma işlemi aynı tankta, ikincisinde ise ayrı tanklarda gerçekleşmektedir. Şekilde görüldüğü üzere, iki işlemin aynı tankta gerçekleştiği birleşik sistemde boşluklu elyaf membranlar (hollow fiber) ayrık sistemde ise, tübular membranlar kullanılmaktadır. Evsel atıksuların arıtımında son yıllarda,birleşik sistem MBR sistemleri yaygın hale gelmiştir. Ayrık sistem ise daha ziyade,çok kirli endüstriyel atık suların arıtımında kullanılabilmektedir.
