A principal função das membranas MBR é combinar o tratamento biológico com a tecnologia de separação por membrana, alcançando simultaneamente a degradação de poluentes e a separação eficiente de sólidos-líquidos durante o tratamento de águas residuais, substituindo assim os processos tradicionais de tanques de sedimentação secundária.
A função mais importante das membranas MBR é a separação eficiente de sólidos-líquidos. Separa completamente o lodo ativado da água tratada através de membranas de microfiltração ou ultrafiltração, resultando em efluente praticamente livre de sólidos suspensos e partículas de lodo. Este método de separação é mais completo do que a sedimentação tradicional, produzindo efluentes de qualidade mais estável e evitando efetivamente flutuações de tratamento causadas pelo acúmulo de lodo.
As membranas MBR melhoram significativamente a eficiência do tratamento biológico. Como o módulo de membrana pode reter completamente o lodo dentro do reator, o sistema pode manter uma maior concentração de lodo e uma idade mais longa do lodo, aumentando assim a capacidade de degradação de poluentes orgânicos, nitrogênio amoniacal e outros poluentes. Isto torna o sistema geral de tratamento biológico mais poderoso e pode reduzir significativamente a pegada.
As membranas MBR também possuem funções de reutilização de efluentes e recuperação de recursos. A água tratada por MBRs normalmente atende a padrões elevados e pode ser usada diretamente para uso municipal diverso de água, irrigação ecológica ou reutilização industrial. Em regiões com recursos hídricos escassos ou padrões de emissão rigorosos, a tecnologia MBR tornou-se uma abordagem tecnológica importante para o tratamento e reutilização avançados de águas residuais.