三級生物反應器是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的水處理技術。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用膜分離技術取代傳統活性污泥法的沉淀池和常規過濾單元，使水力停留時間（HRT）和泥齡（SRT）*分離，因此具有高效固液分離性能；同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成活性污泥，使污染物分解，因此出水水質良好、穩定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于0，并可截留糞大腸菌等生物性污染物，同時去除污染物和實現污/廢水再生回用。