20世纪90年代之后,随着新型膜材料出现,MBR工艺运行得到进一步稳定,能耗也进一步降低。加拿大Zenon公司先后推出超滤管式和浸入式中空纤维膜组件,日本Kubota公司研制出平板式浸没膜组件,北美、欧洲和日本纷纷建立了小型MBR项目用于市政污水和工业废水处理。20世纪90年代中期,日本已有39座采用MBR工艺的污水处理厂,zui大处理规模可达500m3/d,同时有100多处高层建筑采用MBR工艺进行污水处理后回用。1997年,英国在Porlock建立了当时世界上规模zui大(2000m3/d)的MBR污水处理厂,随后于1999年又在Dorset建成了处理规模为13000m3/d的MBR污水处理厂。进入21世纪后,随着膜分离技术、组装结构和设备制造进步、以及各国对污水处理排放标准的收紧,MBR工艺迅速受到世界各国的青睐,特别是在中国得到了非常广泛的应用,可谓异军突起。