在膜生物反应器使用过程中，膜对大颗粒污染物有一定的截留作用，但是为了对膜形成有效保护，中空纤维膜应主要起到分离水和污泥的作用，而不是对污染物直接截留。和传统的活性污泥处理法一样，进水中的污染物通过活性菌的吸附、分解完成，膜组件主要起到代替常规二沉池的作用。
在处理水质比较复杂、污染物浓度高或活性菌难以降解的废水时需要对进水进行有效的生物降解，如水解酸化、厌氧等前处理，确保膜组件在使用过程中只起到泥水分离作用。通常事先需要进行小型运转试验进行确认
MBR在运行中，跨膜压差的上升主要是由于溶解在原水中的未处理有机物被吸附到膜表面引起的，有时会妨碍稳定运转。
在处理前级使用絮凝剂时，末凝聚的絮凝剂(如PAM)有时同样会妨碍稳定运转，应注意不要让未凝聚的絮凝剂流入膜生物反应池中。
对于一般工业排水中的物质，通常事先需要进行充分的小型运转实验进行确认，研究膜分离活性污泥法是否合适。需要确认的事项主要如下所示：
1.处理原水时，膜的压差上升是否急剧；
2.用药液清洗后是否能恢复原来的通量；
3.压差恢复后，能否再次进行稳定运转。
膜组件在长期使用过程中由于曝气等原因导致膜丝的断裂，但少量的断裂不会引起产水的严重恶化，当产水水质不能达标的时候应该考虑膜丝完整性的测试。膜丝完整性测试的方法如下：
1.将膜池中的污水排干，并放入清水；
2.将膜丝的进水端通入气源，并保持0.2atm压力；
3.观察膜组件的冒泡现象，如果膜组件有明显的冒泡现象可以证明此处有断裂现象，可对此处进行修补，膜丝的断裂可以通过打结的方式将其堵住。