MBＲ 作为一种组合工艺，其工作原理分为两个部分，一部分是利用生物处理技术的原理，以生物膜作为造纸废水中有机部分的处理方式，另一部分则是通过膜过滤作用来实现造纸废水的深度处理，最终的得到能够满足较高标准的出水水质。MBＲ 工艺最根本的特征就是利用膜分离装置替代了传统活性污泥法的二沉池部分，解决传统活性污泥法处理造纸废水过程中存在的固液分离效果差的问题。MBＲ 一般可以分为分置式和浸没式，简单的说就是分体式和一体式，前者主要是将膜组件与生化反应区分开，该方式的好处是可以有效避免膜组件的微生物污染问题，同时能够充分发挥生化反应器对有机物的去除作用，在工艺参数上可以进行单独的调节。浸没式的反应器则是将膜组件放入到了生化反应器中，该工艺形式在实际的运行过程中操作较为简单，同时安装方便，最大的弊端则是膜污染问题，微生物在分解有机物的同时会产生许多的胞外聚合物，水中的蛋白质与糖的比值可以反映出这种胞外聚合物的释放量，由于蛋白的分子量大，形成的这种胞外聚合物容易附着在膜上面，导致膜的水通量下降，因此MBＲ 反应器需要进行定期的反冲洗，以避免膜的堵塞和污染。MBＲ 的膜组件多采用毛细管式、螺旋式、中控纤维式、管式、平板式等。分置式MBＲ 膜组件主要采用平板式与管式，浸没式MBＲ 膜组件则多采用中空纤维式与平板式。
    张敏针对造纸废水的污染物特征，设计了MBＲ 的中试反应器，主要进行了MBＲ 处理二沉池出水实验、MBＲ 处理混合生化废水及表征实验，发现MBＲ 处理二沉池出水时，系统MLSS 能维持在5 ～ 6 g /L，DO 维持在3 mg /L，其COD 的去除率能够达到90%，钙离子的去除率能够达到45%，DCS 的去除率为35%，系统表现出了良好的生化处理效果。Dufresne Ｒ等分别采用MBＲ 与传统的活性污泥法处理制浆废液，结果表明: MBＲ 法比活性污泥法更能有效地去除浆料中的COD 及固体悬浮物，二者去除率分别为99%和88. 6% ～ 90. 0%。