以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術末端二沉池，在生物反應器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機負荷，從而減少污水處理設施占地面積，并通過保持低污泥負荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內之膜分離設備截留槽內的活性污泥與大分子有機物。膜生物反應器系統(tǒng)內活性污泥(MLSS)濃度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥齡(SRT)可延長至30天以上。
膜生物反應器因其有效的截留作用，可保留世代周期較長的微生物，可實現(xiàn)對污水深度凈化，同時硝化菌在系統(tǒng)內能充分繁殖，其硝化效果明顯，對深度除磷脫氮提供可能。
與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，MBR具有以下優(yōu)點：
1)0.05微米膜過濾產水，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；
2)與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比，可節(jié)省50%的土地使用面積；
3)由于膜的高效截流作用，微生物*截流在反應器內，實現(xiàn)了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；
4)反應器內的微生物濃度高達5000-8000毫克/升，生化效率高，耐沖擊負荷強；
5)泥齡(SRT)長，有利于增值緩慢的硝化細菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高；
6)反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量少；
7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應器內有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率；
8)系統(tǒng)自動化程度高，可實現(xiàn)全程自動化控制；
9)模塊化設計，結構緊湊，占地面積小，運行費用低廉。
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