PW系统的膜分离单元以一定间隔放置在反应分离槽内，槽内的活性污泥对废水中的有机物进行降解，降解后的水通过中空丝膜排放。膜孔极为细小，颗粒性物质及活性污泥不能通过该膜孔而被分离，故能从排水中稳定地取得澄清的过滤水。PW系统通过曝气，既起到为生物氧化供养作用，又起到连续清洗膜、防止膜污染的作用。

膜生物反应器（MBR）工艺是一种新兴工艺，它用膜分离系统代替普通活性污泥法中的二沉池，取得可直接回用的出水水质，而且有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留和生长，增强硝化作用。近年来该工艺已被逐步应用于城市污水和工业废水的处理。由于该工艺出水水质好、稳定，在城市污水处理回用工程中，有很好的应用前景。