از آنجایی که ظرفیت پساب های شهری نسبت به پساب های صنعتی، بسیار بیشتر است، بیشترین ظرفیت تصفیه پساب با استفاده از MBR در سراسر جهان مربوط به تصفیه پساب های شهری است. بنابراین بیشتر مطالعات بر روی MBR نیز بر روی گرفتگی غشا با عوامل مربوط به پساب شهری متمرکز شده است.
به طور معمول فاضلاب ها به منظور بر آورده کردن استانداردهای قانونی محیط زیستی برای تخلیه به آب های سطحی تصفیه می شوند. با این وجود، امروزه اجرای واحد های استفاده مجدد از پساب در سراسر دنیا در حال افزایش است. آلاینده های کلیدی که باید از پساب شهری حذف شوند به لحاظ اهمیت به شرح زیر هستند:
- جامدات معلق
- مواد آلی
- آمونیاک
- نیترات
- فسفات
- باکتری های بیماری زا
- میکرو آلاینده ها
از بین بردن و یا غیر فعال کردن باکتری های بیماری زا، هم در حالتی که پساب قرار است به درون محیط زیست تخلیه شود و هم در حالتی که قرار است بازچرخانی شده و مجددا در مصارفی مانند آبیاری فضای سبز مورد استفاده قرار گیرد، از مراحل مهم و الزامی تصفیه فاضلاب است. فرایند MBR سطوح بالایی از حذف باکتری ها و گندزدایی را فراهم می آورد و همچنین با شفاف ساختن آب، اثربخشی فرایند گندزدایی با استفاده از اشعه UV را افزایش می دهد.
ماهیت میکروآلاینده ها که توانایی آلوده کردن محیط حتی در غلظت های بسیار کم را دارند، تنها در سال های اخیر روشن شده است و نیاز آتی برای برای حذف میکروآلاینده ها هنوز نامشخص است. این آلاینده ها رنج وسیعی از مواد شیمیایی شامل فلزات سنگین، آفت کش ها و علف کش ها، افزاینده های بازدارنده آتش و محصولات دارویی هستند.
فاضلاب حاوی جامدات آلی و معدنی معلق، ترکیبات مغذی ( ترکیبات حاوی نیتروژن و فسفر) و باکتری های بیماری زا است. ترکیبات آلی غالبا با داشتن نسبت BOD به COD بدر گستره 0.4 تا 0.5 به سهولت توانایی تجزیه بیولوژیکی دارند. بنابراین در اکثر موارد با فرایند های سنتی لجن فعال که در تصفیه خانه های شهری بزرگ انجام می شود ، به صورت بیولوژیکی تصفیه می شوند.
