Rutinsko vzdrževanje membran MBR zahteva stalno upravljanje, običajno vsako uro ali dnevno. Na primer, prezračevalni sistemi morajo delovati 24 ur na dan, da preprečijo kopičenje blata na površini membrane. Med delovanjem se izvaja periodično sprotno povratno izpiranje, običajno vsakih nekaj minut do deset minut, da se ohrani stabilen pretok membrane. Ta stopnja je stalno vzdrževanje in ne vključuje izpadov.
Redno vzdrževanje je običajno tedensko ali mesečno. Intenzivno povratno pranje ali obnovitveno čiščenje se izvaja približno vsake 1–4 tedne, da se odstranijo postopoma nakopičena organska onesnaževala in zamašitev iz delcev. Če sistem deluje s slabo kakovostjo vode ali visoko obremenitvijo, bo pogostost vzdrževanja povečana, da se prepreči nenehno zvišanje transmembranskega diferenčnega tlaka (TMP).
Globinsko vzdrževanje in kemično čiščenje se običajno izvaja vsakih 3–6 mesecev. Kemično čiščenje (CIP) uporablja sredstva, kot sta natrijev hipoklorit in citronska kislina, da odstrani nepopravljive onesnaževalce. Pri sistemih z boljšimi pogoji delovanja se lahko cikel podaljša na 6–12 mesecev ali celo dlje. Razumni cikli vzdrževanja lahko znatno podaljšajo življenjsko dobo membranskega bioreaktorja in ohranijo stabilno delovanje odplak.