Οι μεμβράνες MBR, που συνδυάζουν βιολογική επεξεργασία με διαχωρισμό μεμβράνης υψηλής-απόδοσης, προσφέρουν σταθερή ποιότητα αποβλήτων και απαιτούν ελάχιστο αποτύπωμα, καθιστώντας τις ευρέως χρησιμοποιούμενες σε διάφορα σενάρια επεξεργασίας και επαναχρησιμοποίησης λυμάτων.
Οι μεμβράνες MBR χρησιμοποιούνται συνήθως στην κατασκευή ή την αναβάθμιση σταθμών επεξεργασίας αστικών λυμάτων. Επιτυγχάνουν υψηλή απόδοση επεξεργασίας με σχετικά μικρό αποτύπωμα, παράγοντας λύματα που πληρούν τα πρότυπα ανακυκλωμένου νερού και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δημοτικό πρασίνισμα, πλύσιμο δρόμων ή αναπλήρωση νερού τοπίου, καθιστώντας τα ιδιαίτερα κατάλληλα για μεγάλες αστικές περιοχές με περιορισμένους πόρους γης.
Οι μεμβράνες MBR είναι κατάλληλες για την επεξεργασία λυμάτων υψηλής-συγκέντρωσης ή ανθεκτικότητας από βιομηχανίες όπως η επεξεργασία τροφίμων, τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα χημικά και τα ηλεκτρονικά. Λόγω της υψηλής συγκέντρωσης λάσπης και της ισχυρής αντοχής σε κραδασμούς εντός του συστήματος, μπορούν να επεξεργάζονται πιο σταθερά τα βιομηχανικά λύματα με σημαντικές διακυμάνσεις ποιότητας ενώ πληρούν αυστηρές απαιτήσεις εκκένωσης ή πρότυπα επαναχρησιμοποίησης.
Οι μεμβράνες MBR προσφέρουν επίσης πλεονεκτήματα σε σενάρια επαναχρησιμοποίησης γκρίζου νερού και αποκεντρωμένης επεξεργασίας. Για παράδειγμα,-στα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων σε κατοικημένες κοινότητες, σχολεία, ξενοδοχεία και αεροδρόμια μπορούν να χρησιμοποιήσουν την τεχνολογία MBR για τον καθαρισμό των λυμάτων στην τοποθεσία- και την επαναχρησιμοποίησή τους για ξέπλυμα τουαλέτας, πρασίνισμα ή εξωραϊσμό, βελτιώνοντας έτσι την αποδοτικότητα της χρήσης των υδάτινων πόρων. Επιπλέον, τα συστήματα MBR χρησιμοποιούνται ευρέως στην επεξεργασία υδάτων έκτακτης ανάγκης και στη διαχείριση οικολογικά ευαίσθητων περιοχών λόγω της αρθρωτής και σταθερότητάς τους.