Un impianto MBR utilizza sempre un
processo biologico per abbattere la sostanza organica, inoltre viene utilizzato un processo fisico che si identifica nella filtrazione della miscela
areata tramite delle membrane. Questo tipo di impianto, rispetto agli impianti classici, è caratterizzato da un SRT (Solid retention time) e HRT (Hydraulic
retention time) indipendenti tra di loro perché l’HRT si concentra
principalmente sulla filtrazione a membrana piuttosto che sulla
decantazione per gravità. Inoltre viene mantenuto un rapporto F/M più
basso rispetto ad un impianto tradizionale, che ne ha bisogno per far
crescere bene la biomassa nel reattore \citep{Radjenovi_}. Anche la concentrazione di MLSS ha un ruolo importante in un impianto MBR perché una concentrazione molto elevata può causare intasamenti della membrana, una bassa efficienza di aerazione e quindi un aumento del
volume del bioreattore che si traduce in un aumento del costo di capitale
iniziale \citep{Radjenovi_}. Inoltre gli impianti MBR presentano vantaggi sia in termini di qualità dell’effluente
sia in termini di ingombri planimetrici e volumetrici \citep{Yang_2006}. Tuttavia, a fronte di questi vantaggi, un impianto MBR presenta anche
degli svantaggi che ne limitano la diffusione a larga scala, ciò è legato al
costo di realizzazione inziale ed al costo di gestione; inoltre il fouling, che
rappresenta lo sporcamento della membrana, è oggetto di studio per
trovare un modo efficace di controllo.