Bioloogilised puhastusprotsessid nõuavad reaktsioonisüsteemis stabiilset mikroobset keskkonda. See nõuab tavaliselt kõrge muda kontsentratsiooni (MLSS) ja sobiva muda retentsiooniaja (SRT) säilitamist, et tagada orgaanilise aine ja ammoniaaklämmastiku piisav lagunemine. Samal ajal peaks mõjukvaliteet olema võimalikult tasakaalustatud, et vältida liigseid põrutuskoormusi, mis võivad negatiivselt mõjutada mikroobide aktiivsust ja üldist ravitõhusust.
Membraani tööprotsessid nõuavad transmembraanse rõhu erinevuse (TMP) ja membraani voo ranget kontrolli. Töötamise ajal kasutatakse tavaliselt konstantset voolu või konstantset rõhku ning TMP muutusi jälgitakse reaalajas, et hinnata membraani saastumist. Kui rõhk suureneb või voog väheneb, on membraani jõudluse taastamiseks ja pöördumatu saastumise vältimiseks vajalik õigeaegne tagasipesu või keemiline puhastamine.
Membraani saastumise kontrollimisel on erinõuded õhutus- ja hüdraulikatingimustele. Aeratsioonisüsteem peab pidevalt tagama piisava nihkejõu, et vähendada muda sadestumist membraani pinnale; samaaegselt tuleb hüdraulilist retentsiooniaega (HRT) ja tagasivoolu suhet nõuetekohaselt reguleerida, et vältida muda liigset kogunemist või süsteemi koormuse tasakaalustamatust. Üldiselt rõhutavad Membrane bioreaktori protsessinõuded tasakaalustatud süsteemi tööd ja täiustatud juhtimist, mis on stabiilse heitvee ja pikaajalise -töötamise võtmeks.