MBR一體化水處理設備的核心部件是膜生物反應器（MBR），它是膜分離技術與生物技術有機結合的新型廢水處理技術。A區為兼氧區，放置填料，并與活性污泥進行充分接觸。O區為好氧區，放置膜組件，膜將活性污泥和大分子有機物質截留住，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間與污泥停留時間可以分別控制，而難降解的物質在反應器中不斷反應、降解。進一步處理之后，被處理水可以達標排放或回用。此外，輸送到MBR系統中的空氣也是處理過程中非常重要的一部分，它可以促進反應器中流體的循環流動嗎，提高活性污泥的降解效率，還可以使中空纖維膜絲之間發生相互摩擦，清潔膜組件。

MBR一體化水處理設備優勢：

1.緊湊，體積小，由于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，因此可大幅減少占地面積

2.有機污染物去除率高，出水水質穩定；

3.操作簡單，施工方便，無需特殊維護，設備自我保護性好；

4.處理水質好，達到排放標準要求；

5.可根據原水水質靈活配置，使該設備具有廣泛的適用性；

6.可地埋式結構，地表上方可用于綠化。

該工藝有利于硝化細菌的截留和繁殖，由于泥齡可以非常長，從而大大提高難降解有機物的降解效率，系統硝化效率高。通過運行方式的改變亦可有脫氨和除磷功能。