目前開發(fā)出來的膜生物反應(yīng)器可以分為三類：
膜分離生物反應(yīng)器(Membrane separation bioreactor);膜分離生物反應(yīng)器用于污水處理中的固液分離。
膜曝氣生物反應(yīng)器(Membrane aeration bioreactor)膜曝氣生物反應(yīng)器中膜被用于氣體質(zhì)量傳遞，通常是為好氧工藝供氧，可以實現(xiàn)生物反應(yīng)器的無泡曝氣，大大提高反應(yīng)器的傳氧效率。
萃取膜生物反應(yīng)器(Extractive membrane bioreactor)。萃取膜生物反應(yīng)器主要用于工業(yè)中優(yōu)先污染物的處理，選擇性透過膜被用于萃取特定的污染物。
以下是三種MBR的出水示意圖
目前已進行大量研究并投入大規(guī)模實際應(yīng)用的只有膜分離生物反應(yīng)器
膜組件的放置方式可分為：分體式和一體式膜生物反應(yīng)器;
按照生物反應(yīng)器是否需氧：可分為好氧和厭氧膜生物反應(yīng)器。
分體式生物反應(yīng)器把生物反應(yīng)器與膜組件分開放置，生物反應(yīng)器的混合液經(jīng)增壓后進入膜組件，在壓力作用下混合液中的液體透過膜得到系統(tǒng)出水，活性污泥則被截留，并隨濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。
一體式系統(tǒng)則直接將膜組件置于反應(yīng)器內(nèi)，通過的抽吸得到過濾液，膜表面清洗所需的錯流由空氣攪動產(chǎn)生，設(shè)置在膜的正下方，混合液隨氣流向上流動，在膜表面產(chǎn)生剪切力，以減少膜的污染。一體式膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝是污水生物處理技術(shù)與膜分離技術(shù)的有機結(jié)合。污水在反 應(yīng)器中經(jīng)生物處理完成對有機污染物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化后，利用微濾膜(MF)或超濾膜(UF)的高效分 離完成污水的固液分離。從而達到污水的比較終凈化效果。設(shè)置于反應(yīng)器中的膜組件可完全取代傳統(tǒng)工 藝中的二沉池和常規(guī)過濾、吸附單元，使水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)完全分離，并獲得穩(wěn) 定，優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)。一體式膜-生物反應(yīng)器裝置占地省、能耗少，近年來有關(guān)它的應(yīng)用研究在國外受到關(guān)注。
好氧膜生物反應(yīng)器一般用于城市和工業(yè)的處理，好氧MBR用于城市污水處理通常是為了使出水達到回用的目的，而用于處理工業(yè)的主要為了去除一些特別的污染物，如油脂類污染物。
將膜分離技術(shù)與厭氧生物反應(yīng)器相結(jié)合，產(chǎn)生了一種更高效、低能耗、易控制與啟動的新型厭氧生物處理技術(shù)—厭氧膜生物反應(yīng)器。
傳統(tǒng)的厭氧生物處理技術(shù)希望維護較高的污泥濃度、較短的水力停留時間(HRT)和較長污泥停留時間(SRT)，以實現(xiàn)降低投資與運行費用的目的。而在厭氧膜生物發(fā)生器中，通過膜的高效截留，不僅解決了厭氧污泥容易從生物反應(yīng)器流失導(dǎo)致出水水質(zhì)降低的問題，同時膜分離的作用還體現(xiàn)在對厭氧反應(yīng)器的構(gòu)造與處理效果的強化方面。以UASB與膜單元相結(jié)合為例，厭氧膜反應(yīng)器不再需要設(shè)計的三相分離器來實現(xiàn)固液氣的分離;而對于兩相厭氧MBR，由于膜分離的作用使產(chǎn)酸反應(yīng)氣中的產(chǎn)酸菌濃度增加，提高了水解發(fā)酵能力，同時膜將大分子有機物截留在產(chǎn)酸反應(yīng)器中使水解發(fā)酵，因此保持較高的酸化率。厭氧膜生物反應(yīng)器廠用于高濃度有機分水的處理效果，由于生物反應(yīng)器缺少曝氣，為了使厭氧污泥處于懸浮狀態(tài)，處理高濃度有機的厭氧膜生物反應(yīng)器均采用分體式。
