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，MBR將傳統污水處理的曝氣池與二沉池合二為一，并取代了三級處理的全部工藝設施，因為，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，節省土建投資；

2、出水水質優質穩定

由于膜的高效分離作用，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，可以直接作為非飲用市政雜用水進行回用。

同時，膜分離也使微生物完全被截留在生物反應器內，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，能夠穩定獲得優質的出水水質。

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，能夠在長泥齡下運行，可實現剩余污泥產量低，降低了污泥處理費用。

4、可去除氨氮及難降解有機物

由于微生物被完全截留在生物反應器內，從而有利于增值緩慢的微生物如硝化細菌的截留，同時也有利于增值緩慢的硝化菌的生長、繁殖，確保了系統的硝化效率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。

5、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）的完全分離，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，從而使操作管理更為方便。

6、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等領域有著廣闊的應用前景。