MBR 膜工艺（Membrane Bio-Reactor）是将膜分离技术（如超滤、微滤膜）与生物处理技术（活性污泥法）相结合的高效污水处理工艺。其核心是通过膜组件的截留作用，替代传统二沉池的泥水分离功能，使生物反应器内保持高浓度活性污泥，强化污染物降解效率，同时实现出水水质的高效净化。
生物降解：微生物在曝气池中降解有机物（BOD₅、COD）、氮（氨氮、总氮）、磷等污染物。
膜分离：膜组件（孔径 0.02-1μm）截留微生物、悬浮物（SS）、胶体等，使出水浊度趋近于零，同时允许水分子和小分子物质通过。
污泥龄控制：膜截留延长污泥龄（SRT 可达 20-100 天），促进世代周期长的硝化菌生长，强化脱氮效果。
根据膜组件与生物反应器的组合方式，主要分为两类：
以浸没式 MBR 为例，主要包括：
生物反应器：
膜组件：
抽吸系统：
曝气系统：
控制系统：
出水水质优异：
处理效率高：
占地面积小：
操作维护简便：
膜污染问题：
能耗与成本：
污泥处理压力大：
| 领域 | 典型废水 | 处理目标 |
|---|
| 市政污水 | 生活污水、小区污水 | 出水回用（冲厕、灌溉、景观用水）或提标排放 |
| 工业废水 | 食品加工废水、制药废水、电子废水 | 去除难降解有机物、重金属、盐分等 |
| 中水回用 | 市政污水二级出水、工业废水 | 回用于循环冷却水、生产工艺用水 |
| 应急供水 | 地表水、地下水突发污染 | 快速净化去除浊度、微生物、有机物 |
| 黑臭水体治理 | 河道水、湖泊水修复 | 原位处理降低污染负荷，提升水体透明度 |
预处理：
生物反应与膜分离：
后处理（可选）：
MBR + 厌氧 / 缺氧工艺（A²O-MBR）：
MBR + 臭氧 / 活性炭（O₃-MBR/GAC-MBR）：
MBR + 化学除磷：
膜通量管理：
膜清洗策略：
污泥浓度控制：
曝气强度：
低能耗膜组件：开发高通量、抗污染膜材料（如陶瓷膜、复合膜），降低抽吸压力。
智能化控制：通过在线监测（如膜压差、污泥浓度）和 AI 算法，自动优化清洗周期和运行参数。
污泥减量化：耦合厌氧消化、污泥水解等工艺，减少剩余污泥产量，降低处理成本。
一体化设备：集成预处理、MBR、消毒于一体的集装箱式设备，适用于分散式污水处理（如农村污水、景区废水）。
