以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在MBR膜生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。
MBR膜生物反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。
污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水、工业污水通过膜生物反应器等设备处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水、工业污水就近可得,可免去长距离输水，而实现就近处理实现水资源的充分利用，同时污水经过就近处理，也可防止污水在长距离输送过程中造成污水渗漏，导致污染地下水源。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为21世纪污水处理实用技术。
进出水水质比较:
一般城市污水设计进水水质:BOD5<300mg/l ；CODcr<500mg/l ；SS<300mg/l ；T-N<45mg/l
出水水质:BOD5<10mg/l ；NH4+-N<10.0mg/l； CODcr<30mg/l ；浊度<5NTU；总大肠细菌总数<1000个/L ；
MBR膜生物反应器广泛适用于生活小区、宾馆饭店、度假区、学校、写字楼、等分散用户的日常生活污水处理、回用及啤酒、制革、食品、化工等行业的有机污水处理。膜生物反应器的产水常用于灌溉、洗涤、环卫、造景等非饮用功能。适用于各类工业企业、宾馆、饭店、学校、医院、住宅区、洗衣房等的污废水处理、中水处理及原有污水设施的升级改造等。
MBR膜生物反应器(Membrane Bioreactor，简称MBR)水处理技术是一种生物技术与膜技术相结合的生化水处理技术，膜生物反应器是结合了膜分离技术和传统的污泥法的一种污水处理技术，由于膜的过滤作用，生物*被截留在生物反应器中，实现了水力停留时间和污泥龄的分离，使生物反应器内保持较高的MLSS。硝化能力强，污染物去除率高。
MBR膜生物反应器是一种膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术。中空纤维膜的应用取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。充分利用膜的截留作用，能够有效地截留硝化菌，*保留在生物反应器内，使硝化反应保证顺利进行，有效去除氨氮，避免污泥的流失，并且可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到分解。应用MBR技术后，主要污染物的去除率可达：COD≥93%、SS=99%。产水悬浮物和浊度几近于零，处理后的水质良好且稳定，可以直接回用，实现了污水资源化。
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