在萃取膜生物反應器中，硝酸鹽在分子擴散的作用力下，從由泵抽提的原水中，經(jīng)過物理篩分，被萃取到包括反硝化微生物污泥的循環(huán)溶液。操作壓力大小盡可能維持恒定，而不至于影響擴散。各研究中采用了不同的膜材料，包括海藻酸鈣凝膠、聚丙烯酰胺／藻酸鹽聚合物，瓊脂／多微孔膜復合結構以及各種微孔膜。典型的膜組件包括平板式和管式。然而，曹敬華等認為采用管式膜組件時，硝酸鹽需經(jīng)過較長的擴散路徑才能進入反硝化區(qū)被除去，硝酸鹽的擴散速率受到影響，因而，他們采用中空纖維萃取膜生物反應器，得到了相對于管式而言更高的硝酸鹽去除率。萃取膜生物反應器的優(yōu)點是電子供體和反硝化污泥能很好地與產(chǎn)品水分開。不過，膜本身也允許電子供體的傳輸，因而希望形成的生物膜理論上應該能很好地截留電子供體。
    使用管式膜，在高負荷的溶液環(huán)境條件下(200mg／L N0f-N)，對硝酸鹽的去除率達到99％，其他學者也報道了類似的去除率(90％～99％)。然而，在阻止電子供體進入產(chǎn)水這方面并不很成功。表5-1匯總了采用不同MBR構型去除飲用水中硝酸鹽試驗時的生物學特性。Reising等采用一組平板膜進行間歇反應試驗，以甲醇作為電子供體，在比較懸浮物生長和生物膜性能時注意到，在懸浮物生長條件下，有相當一部分的甲醇通過膜。他們推測，這一現(xiàn)象是初始高濃度以及反應不充分和生物膜造成的擴散阻力的結果。他們還進一步推測，這種現(xiàn)象在連續(xù)運行過程中將不會很顯著；相比懸浮生長操作，有效擴散系數(shù)會減少25％。
對污染和污染控制等方面，都需要對該技術進行進一步的研究。目前的研究表明，萃取膜生物反應器適宜于特定條件下的應用，如危險廢棄物的處理。