Основна екологічна філософія мембран MBR полягає в «переробці ресурсів, мінімізації забруднення та високій-ефективності та низькому-споживанні очищення». По суті, це спрямовано на підвищення загальної ефективності використання водних ресурсів і очищення забруднюючих речовин за допомогою технологічних засобів, досягнення більш сталого підходу до управління водним середовищем.
Технологія MBR може глибоко очищати стічні води, забезпечуючи відповідність стічних вод високим стандартам якості води, що дозволяє повторно використовувати відновлену воду. Ця модель зменшує залежність від ресурсів прісної води, замінюючи водопровідну воду для муніципального озеленення, промислового охолодження та промивання, ефективно зменшуючи дефіцит води.
Системи MBR використовують технологію мембранного розділення, щоб майже повністю утримувати забруднювачі в системі біологічної реакції, уникаючи втрат осаду або проблем вторинного забруднення, пов’язаних із традиційними процесами. Водночас завдяки високій ефективності очищення та стабільній якості стоків значно знижується забруднення природних водойм, сприяючи покращенню екологічної якості води.
Незважаючи на те, що системи MBR мають відносно високе експлуатаційне енергоспоживання, вони пропонують значні екологічні переваги протягом свого загального життєвого циклу, зменшуючи зайнятість землі, підвищуючи ефективність очищення та дозволяючи повторне використання води. Крім того, системи MBR у поєднанні з анаеробними процесами можуть досягти часткової рекуперації енергії (наприклад, біогазу), ще більше покращуючи їхні екологічні та низько{1}}вуглецеві властивості.