由于MBR膜的存在大大提高了系統固液分離的能力，從而使MBR膜生物反應器的出水，水質和容積負荷都得到大幅度提高，經膜處理后的水水質標準高(超過國家一級A標準)，經過消毒，后形成水質和生物安全性高的優質再生水，可直接作為新生水源。
由于膜的過濾作用，微生物被完全截留在MBR膜生物反應器中，實現了水力停留時間與活性污泥泥齡的徹底分離，消除了傳統活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強，可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質穩定、剩余污泥產量低、設備緊湊、占地面積少(只有傳統工藝的1/3-1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優點。
