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MBR是将传统的生化工艺和膜分离工艺结合起来产生的一项在废水处理领域新型处理工艺。其工作原理仍然是利用微生物的降解作用对有机污染物进行去除，但由于膜的优异的截留性能，能将活性污泥（MLSS）完全截留在反应器内，从而大大提高了污泥浓度和难降解物的降解效率。

与许多传统的生物水处理工艺相比，MBR 具有以下主要优点：

出水水质优质稳定：

由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，处理出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。

同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反应器内，使得系统内能够维持较高的微生物浓度，不但提高了反应装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反应器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，能够稳定获得优质的出水水质。

剩余污泥产量少：

该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），降低了污泥处理费用。

占地面积小，不受设置场合限制：

生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。

可去除氨氮及难降解有机物：

由于微生物被完全截流在生物反应器内，从而有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。

操作管理方便，易于实现自动控制：

该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运行控制更加灵活稳定，是污水处理中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。

易于从传统工艺进行改造：

该工艺可以作为传统污水处理工艺的深度处理单元，在城市二级污水处理厂出水深度处理（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。

膜生物反应器典型应用：

应用于高浓度、有毒、难降解工业污水的处理

造纸废水处理及回用

制糖废水处理及回用

氨基酸废水处理及回用

酒精废水处理及回用

皮革废水处理及回用

合成脂肪酸废水处理及回用

洗车废水处理及回用

酒店废水处理及回用

流动公厕废水处理及回用

垃圾填埋渗滤液的处理及回用

生活污水处理及回用

度假区、旅游风景区污水处理及回用

城市污水处理厂处理工艺升级

自来水厂饮用水水源中微量污染物去除的应用