MBR一体化污水处理设备的工艺:以缺氧-好氧MBR（即AO/MBR）、兼氧MBR（即FMBR）为主，同时伴有少量的好氧MBR（工艺即O/MBR)。

   MBR一体化污水处理设备的主要优势有：1）对污染物去除率高，由于膜组件的膜孔径非常小，可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥截留下来，对SS有良好的去除效果，同时反应器内的污泥浓度可达到较高水平，也提高了MBR对有机物的去除效率；2）耐冲击负荷， 由于膜组件的高效截留作用，使反应器内微生物浓度高，生物种群多样性好，耐冲击负荷；3）强化硝化作用，膜组件的分离作用可以使生物反应器中的水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）完全分开，从而使系统中生长缓慢、世代时间较长的微生物（如硝化细菌）在反应器中有足够时间生存，强化了反应器的硝化作用；4）受污泥膨胀问题影响小，污泥膨胀会使传统的活性污泥的出水固液分离效果不好，而MBR采用膜进行固液分离，因此污泥膨胀对MBR出水的固液分离影响小；5）MBR设备在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄的条件下运行，反应器内营养物质相对缺乏，微生物处在内源呼吸阶段，污泥产率低，剩余污泥的产生量很少，节省污泥处理处置费用。

   AO/MBR一体化污水处理设备在分散式污水处理项目中应用最广泛，该工艺由缺氧区、好氧区和膜区组成，其中好氧区和膜区一般为合并式。将缺氧池设置在除碳过程的前面，先将废水引入缺氧池，反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流液中大量的硝态氮还原成氮气，从而达到脱氮的目的。废水进入后续的好氧池，亚硝化菌和硝化菌将氨氮转化为硝态氮，并回流至缺氧池进行反硝化。该方法优点是处理效率高，流程简单，投资省，操作费用低，但对总磷有更高要求时，应设置化学加药除磷设备。

    兼氧MBR工艺（简称为FMBR），业内认为是AO/MBR工艺的变型。兼氧膜生物反应器内培养大量的兼性复合菌群，水中的污染物在兼性复合菌群的作用下得到分解，最后混合液通过膜的过滤，出水排放或回用。FMBR工艺碳、氮污染物的降解机理与传统工艺类似，但对于磷元素的去除机理，市面上的设备厂家认为主要是靠气化除磷，并非是传统的厌氧释磷、好氧吸磷机理，从而系统不排泥也可以达到除磷的效果。

    O/MBR工艺由好氧和膜分离组合，是MBR一体化设备中最简单的工艺。该工艺与AO /MBR工艺相比，没有缺氧池和硝化液回流系统，微生物主要在好氧池和膜池中降解氨氮和有机物，同时利用膜截留悬浮物和大分子有机物。通常O/MBR一体化污水处理设备可以满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T 18920—2002）要求，但系统对总氮与总磷去除 效果有限，因此O/MBR一体化污水处理设备主要用于临时性污水治理（如建筑工地）、突发性应急污水治理（如溢流污水、微污染河道、黑臭水体快速整治）、过渡性的污水治理（如城乡接合部等）。