MBR膜污水处理是现代污水处理的一种常用方式，其采用MBR膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR〕技术是生物处理技术与膜分离技术相结合的一种新技术，取代了传统工艺中的二沉池，它可以高效地进行固液分离,得到直接使用的稳定中水。又可在生物池内维持高浓度的微生物量，工艺剩余污泥少，极有效地去除氨氮，出水悬浮物和浊度接近于零，出水中细菌和病毒被大幅度去除，能耗低，占地面积小。70年代在美国、日本、南非和欧洲许多国家就已开始将膜生物反应器用于污水和废水处理的研究工作。其水源取自生活污水(如淋浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、厕所排水等〕和冷却水。

MBR膜工艺特点：

       MBR膜生物处理技术应用于废水再生利用方面，具有以下几个特点:

       (1)能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需经三级处理即可回用。

       (2)可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，膜分离的高效性使处理单元水力停留时间大大缩短，生物反应器的占地面积相应减少。

       (3)由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌(硝化细菌等)的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行

       (4)使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。

       (5)MBR膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质堵塞，膜的通过水量运转时间逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命。

       (6)MBR膜技术应用在城市污水处理中，由于其工艺简单，操作方便，可以实现全自动运行管理。

MBR膜产品的分类:

       1、有机膜：高分子有机膜，具体材料分类包括， 聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等。有机膜成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛，但运行过程易污染、强度低、使用寿命短。

       2、无机膜 :是固态膜的一种，是由无机材料，如金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等制成的半透膜。

       目前在 MBR 中使用的无机膜多为陶瓷膜，优点是:它可以在 pH = 0~14 、压力 P<10MPa 、温度 <350 ℃的环境中使用，其通量高、能耗相对较低，在高浓度工业废水处理中具有很大竞争力;缺点是:造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难。

MBR膜工艺的应用领域:

      进入 90 年代中后期，膜 - 生物反应器在国外已进入了实际应用阶段。加拿大 Zenon 公司首先推出了超滤管式膜 -生物反应器，并将其应用于城市污水处理。为了节约能耗，该公司又开发了浸入式中空纤维膜组件，其开发出的膜 -生物反应器已应用于美国、德国、法国和埃及等十多个地方，规模从 380m 3 /d 至 7600m 3 /d。日本三菱人造丝公司也是世界上浸入式中空纤维膜的知名提供商，其在 MBR 的应用方面也积累了多年的经验，在日本以及其他国家建有多项实际 MBR工程。日本 Kubota 公司是另一个在膜 -生物反应器实际应用中具有竞争力的公司，其所生产的板式膜具有流通量大、耐污染和工艺简单等特点。国内一些研究者及企业也在 MBR实用化方面进行着尝试。现在，MBR膜生物反应器已应用于以下领域:

1、城市污水处理及建筑中水回用

       1967年第一个采用 MBR 工艺的废水处理厂由美国的 Dorr-Oliver 公司建成，这个处理厂处理 14m 3 /d 废水。1977年，一套污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用。1980年，日本建成了两座处理能力分别为 10m 3 /d 和 50m 3 /d的 MBR 处理厂。90 年代初期，日本就有 39 座这样的厂在运行，最大处理能力可达 500m 3 /d ，并且有 100 多处的高楼采用MBR 将污水处理后回用于中水道。1997 年，英国 Wessex 公司在英国 Porlock 建立了当时世界上最大的 MBR系统，日处理量达 2000m3，1999 年又在 Dorset 的Swanage 建成了13000m3/d 的MBR工厂 。1998 年 5 月，清华大学进行的一体式膜生物反应器中试系统通过了国家鉴定。2000年初，清华大学在北京市海淀乡医院建起了一套实用的 MBR 系统，用以处理医院废水，该工程于 2000 年 6 月建成并投入使用，目前运转正常。2000 年 9 月，天津大学杨造燕教授及其领导的科研小组在天津新技术产业园区普辰大厦建成了一个 MBR 示范工程，该系统日处理污水 25吨，处理后的污水全部用于卫生间的冲洗及绿地浇洒，占地面积为 10 平方米，处理每吨污水的能耗为 0.7kW · h 。

2、工业废水处理

       90年代以来，MBR膜的处理对象不断拓宽，除了中水回用、粪便污水处理以外，MBR在工业废水处理中的应用也得到了广泛关注，如处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料废水、石油化工废水，均获得了良好的处理效果。90 年代初，美国在Ohio建造了一套用于处理某汽车制造厂的工业废水的 MBR 系统，处理规模为 151m 3 /d，该系统的有机负荷达 6.3kgCOD/m 3·d ，COD去除率为 94%，绝大部分的油与油脂被降解。在荷兰，一脂肪提取加工厂采用传统的氧化沟污水处理技术处理其生产废水，由于生产规模的扩大，结果导致污泥膨胀，污泥难以分离，最后采用 Zenon 的膜组件代替沉淀池，运行效果良好。

3、微污染饮用水净化

       随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用，饮用水也不同程度受到污染。LyonnaisedesEaux 公司在 90 年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的 MBR工艺， 1995 年该公司在法国的 Douchy 建成了日产饮用水 400m 3 的工厂。出水中氮浓度低于 0.1mgNO 2 /L，杀虫剂浓度低于 0.02 μ g/L 。

4、粪便污水处理

       粪便污水中有机物含量很高，传统的反硝化处理方法要求有很高污泥浓度，固液分离不稳定，影响了三级处理效果。MBR 的出现很好地解决了这一问题，并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能。

       日本已开发出NS处理技术，最核心部分是MBR平板膜装置与好氧高浓度活性污泥生物反应器组合的系统。系统中的平板膜每组约0.4m 2 共几十组并列安装，做成能自动打开的框架装置，并能自动冲洗。膜材料为截流分子量 20000 的聚砜超滤膜。反应器内污泥浓度保持在15000~18000mg/L 范围内。到 1994 年，日本已有 1200 多套 MBR 系统用于处理 4000 多万人的粪便污水。

5、土地填埋场 / 堆肥渗滤液处理

       土地填埋场 / 堆肥渗滤液含有高浓度的污染物，其水质和水量随气候条件与操作运行条件的变化而变化。MBR 技术在 1994年前就被多家污水处理厂用于该种污水的处理。通过 MBR 与 RO 技术的结合，不仅能去除 SS、有机物和氮，而且能有效去除盐类与重金属。 MBR膜能够保留高效细菌并使细菌浓度达到50000mg/L。在现场中试中，进液COD 为几百至40000，污染物的去除率达90%以上。