Rutinemæssig vedligeholdelse af MBR-membraner kræver kontinuerlig styring, typisk på time- til daglig basis. For eksempel skal beluftningssystemer fungere 24 timer i døgnet for at forhindre opbygning af slam på membranoverfladen. Periodisk online-tilbageskylning udføres under drift, sædvanligvis med få minutter til ti minutter, for at opretholde stabil membranflux. Denne fase er kontinuerlig vedligeholdelse og involverer ikke nedetid.
Regelmæssig vedligeholdelse er typisk på ugentlig til månedlig basis. Intensiv tilbageskylning eller genoprettende rengøring udføres cirka hver 1-4 uge for at fjerne gradvist ophobede organiske forurenende stoffer og partikeltilstopning. Hvis systemet fungerer med dårlig vandkvalitet eller høj belastning, vil vedligeholdelsesfrekvensen blive øget for at forhindre en kontinuerlig stigning i transmembran trykdifferens (TMP).
Dyb vedligeholdelse og kemisk rengøring udføres generelt hver 3-6 måned. Kemisk rengøring (CIP) bruger midler som natriumhypochlorit og citronsyre til at fjerne irreversible forurenende stoffer. For systemer med bedre driftsforhold kan cyklussen forlænges til 6-12 måneder eller endnu længere. Rimelige vedligeholdelsescyklusser kan forlænge levetiden af membranbioreaktoren betydeligt og opretholde en stabil spildevandsydelse.