一體式把膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)部。進(jìn)水進(jìn)入膜--生物反應(yīng)器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在外壓作用下由膜過濾出水。這種形式的膜--生物反應(yīng)器由于省去了混合液循環(huán)系統(tǒng)，并且靠抽吸出水，能耗相對較低；占地較分置式更為緊湊，在水處理領(lǐng)域受到了特別關(guān)注。但是一般膜通量相對較低，容易發(fā)生膜污染，膜污染后不容易清洗和更換。復(fù)合式形式上也屬于一體式膜--生物反應(yīng)器，所不同的是在生物反應(yīng)器內(nèi)加裝填料，從而形成復(fù)合式膜--生物反應(yīng)器，改變了反應(yīng)器的某些性狀。

MBR 具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：6.易于從傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改造。該工藝可以作為傳統(tǒng)污水處理工藝的深度處理單元，在城市二級污水處理廠出水深度處理（從而實(shí)現(xiàn)城市污水的大量回用）等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。膜--生物反應(yīng)器也存在一些不足。主要表現(xiàn)以下幾個方面：（1）膜造價高，使膜--生物反應(yīng)器的基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝；（2）膜污染容易出現(xiàn)，給操作管理帶來不便；（3）能耗高：首先MBR泥水分離過程必須保持一定的膜驅(qū)動壓力；其次是MBR池中MLSS濃度非常高，要保持足夠的傳氧速率，必須加大曝氣強(qiáng)度；還有為了加大膜通量、減輕膜污染，必須增大流速，沖刷膜表面，造成MBR的能耗要比傳統(tǒng)的生物處理工藝高。

MBR膜組件設(shè)計的一般要求：（1）對膜提供足夠的機(jī)械支撐，流道通暢，沒有流動死角和靜水區(qū)；（2）能耗較低，盡量減少濃差極化，提高分離效率，減輕膜污染；（3）盡可能高的裝填密度，安裝，清洗、更換方便；（4）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)和熱穩(wěn)定性。膜組件的選用要綜合考慮其成本，裝填密度、應(yīng)用場合、系統(tǒng)流程、膜污染及清洗、使用壽命等。

糞便污水處理：糞便污水中有機(jī)物含量很高，傳統(tǒng)的反硝化處理方法要求有很高污泥濃度，固液分離不穩(wěn)定，影響了三級處理效果。MBR的出現(xiàn)很好地解決了這一問題，并且使糞便污水不經(jīng)稀釋而直接處理成為可能。日本已開發(fā)出被稱之為NS系統(tǒng)的屎尿處理技術(shù)，尤其核心部分是平板膜裝置與好氧高濃度活性污泥生物反應(yīng)器組合的系統(tǒng)。