MBR membranlarının temel çevre felsefesi "kaynak geri dönüşümü, kirliliğin en aza indirilmesi ve yüksek-verimlilik, düşük-tüketim arıtmasıdır." Temel olarak, daha sürdürülebilir bir su ortamı yönetimi yaklaşımına ulaşarak, teknolojik araçlarla su kaynaklarının ve kirletici maddelerin arıtılmasının genel verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır.
MBR teknolojisi atık suyu derinlemesine arıtabilir, atık suyun yüksek su kalitesi standartlarını karşılamasını sağlar ve böylece geri kazanılan suyun yeniden kullanımına olanak tanır. Bu model, belediye yeşillendirme, endüstriyel soğutma ve yıkama uygulamalarında musluk suyunun yerini alarak tatlı su kaynaklarına olan bağımlılığı azaltır ve su kıtlığını etkili bir şekilde hafifletir.
MBR sistemleri, kirletici maddeleri biyolojik reaksiyon sistemi içinde neredeyse tamamen tutmak için membran ayırma teknolojisini kullanır ve geleneksel işlemlerle ilişkili çamur kaybı veya ikincil kirlilik sorunlarından kaçınır. Aynı zamanda, yüksek arıtma verimliliği ve istikrarlı atık su kalitesi nedeniyle, doğal su kütleleri üzerindeki kirlilik yükünü önemli ölçüde azaltarak suyun çevre kalitesinin iyileştirilmesine katkıda bulunur.
MBR sistemleri nispeten yüksek işletme enerji tüketimine sahip olmasına rağmen, arazi işgalini azaltarak, arıtma verimliliğini artırarak ve suyun yeniden kullanımını sağlayarak genel yaşam döngüleri boyunca önemli çevresel faydalar sunarlar. Ayrıca, anaerobik işlemlerle birleştirilen MBR sistemleri, kısmi enerji geri kazanımı (biyogaz gibi) sağlayarak yeşil ve düşük-karbon özelliklerini daha da geliştirebilir.