一、MBR性质
MBR采用膜分离技术与生物反应器相结合的方式，膜高效的固液分离作用强化了生物处理作用，因此具有许多其他生物处理工艺无法比拟的明显优势，列举如下：
（1）
能够高效地进行固液分离
，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可以直接回用，实现了污水资源化。
（2）膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，
实现了反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，
使得运行更加灵活稳定
。
（3）反应器内的微生物浓度高，
耐冲击负荷能力强
。
（4）
污泥龄可随意控制
。膜分离使污水中的大分子难降解成分，在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大的提高了难降解有机物的降解效果。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄的条件下运行，可以实现基本无剩余污泥的排放。
（5）结构紧凑，
占地面积小
，工艺设备集中，
易于一体化自动控制
。
1、效果分析
根据硝化与反硝化是否在同一个反应器内发生可将MBR脱氮工艺分为单一反应器间歇曝气MBR脱氮工艺和厌氧一好氧MBR脱氮工艺。单一反应器间歇曝气MBR脱氮工艺采用序批式反应器（SBR）的运行方式，通过限制曝气和半曝气运行方式在时间序列上实现缺氧—好氧的组合；而厌氧—好氧MBR脱氮工艺类似于传统的厌氧一好氧脱氮工艺，前置反硝化在缺氧条件下运行，含碳有机物的去除、含氮有机物的氧化和氨氮的硝化在好氧条件下运行（在这里将重点讨论前者）。
SBR运行方式能强化传统膜生物脱氮性能，
氨氮和总氮去除率分别为92.2%和91.5%
，采用SBR运行方式的MBR的脱氮稳定性优于传统MBR脱氮效果。
在好氧条件下，氨氮经过硝化作用转化为硝态氮和亚硝态氮，废水中总氮的含量没有发生变化，为了提高总氮的去除率，在MBR前增设缺氧区和回流装置形成厌氧-好氧运行方式，
总氮的去除率最高可达96%
，而在未增设缺氧区和回流装置的情况下，总氮的去除率仅为60%。
而厌氧-好氧MBR中厌氧反应器和好氧反应器对氨氮的去除率分别为31%-43%和47%-64%，好氧反应器的运行状况对氨氮的去除效果影响较大。因厌氧-好氧MBR前增设缺氧池为系统反硝化创造了良好的条件，所以厌氧-好氧MBR脱氮工艺的脱氮效果相对要好一些，但厌氧-好氧MBR脱氮工艺流程较长，同时需增加回流设备和能耗。SBR形式的MBR脱氮工艺间歇曝气能促使细菌胞外聚合物的降解，缓解膜组件的生物污染，延长膜组件的使用寿命，但与处理能力相同的厌氧-好氧MBR脱氮工艺相比，膜面积增加了很多。
许多研究者对MBR脱氮工艺进行了新的尝试和探索。在好氧MBR中加入填料载体，可为硝化和反硝化创造良好的条件，该
工艺的氨氮和总氮平均去除率分别为100%和93.06%
；填料内部出现的反硝化杆菌、荧光假单胞菌等将硝酸盐还原成亚硝酸盐和氮气，促进了氨氮的分解，这是膜反应器填充填料可提高脱氮效率的主要原因。
针对MBR里污泥絮体比较松散的特点，加入粉末活性炭（PAC）可促使污泥絮体颗粒增大，使絮体内部形成缺氧区，有利于反硝化的发生和膜污染的减缓，该工艺氨氮和亚硝酸盐的去除率分别为95.50%和99.15%。对硝化菌和氧化有机物的异养菌有很强的抑制作用，确保了亚硝化菌在活性污泥中的主导地位，从而实现了亚硝化菌的反硝化功能，明显提高了硝化过程的脱氮效果，
整个过程可节约DO约50%，节省碳源约80%
。
（1）间歇式MBR在进水不曝气期间，反硝化产生的碱在一定程度上补充了硝化作用对碱的消耗，使其对氨、氮的去除能力优于传统MBR。
（2）间歇式MBR提供了充分的缺（厌）氧环境，使其对总氮、总磷的去除能力也明显优于传统MBR。
（3）在进水氮负荷和碳、氮比发生较大波动时，间歇式MBR可以灵活地改变曝气强度、循环周期、进出水比等操作条件来获得稳定可靠的脱氮性能。
（4）间歇式运行强化了MBR的脱氮除磷性能。
1、效果分析
MBR除磷工艺与脱氮工艺基本相同，一般采用厌氧—好氧和SBR工艺，而且多数是和脱氮联用。有关专家采用厌氧—好氧MBR工艺处理模拟生活污水，根据实验结果，
该工艺氮、磷去除率分别为96%和70%
。据有关专家研究SBR-MBR工艺强化除磷效果，
总磷（TP）去除率达96.4%
，其中进水COD/TP是该工艺强化除磷的关键，在进水COD/TP较高时，无需排泥就能达到强化除磷的目的。
传统的生物脱氮除磷理论认为，生物脱氮需经过硝化菌的好氧硝化、反硝化菌的厌氧反硝化来协同完成，而生物除磷过程是除磷菌的厌氧释磷、好氧超量吸磷、最终排放富磷污泥的过程。
通常认为，NO
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-N反硝化和磷释放都需要碳源，厌氧反硝化会消耗一部分碳源，影响聚磷菌（PAO）的磷释放，降低磷去除率。但最近的研究发现，污泥中有反硝化聚磷菌（DPB）存在时，在厌氧条件下它可分解菌体内的多聚磷酸盐（Poly-P），吸收基质中的低分子有机酸并以PHB的形式贮存于菌体中；在缺氧环境下，DPB利用硝酸盐作电子受体氧化菌体内的PHB，产生的能量部分用于新菌体的合成，其余部分用来吸收基质中的磷酸盐并以聚磷（Poly-P）的形式贮存于菌体内，从而实现超量吸磷。
同时，NO被还原为N
2
，在厌氧、缺氧交替运行条件下实现DPB的反硝化除磷效果。DPB可最大程度地减少碳源的需求，为解决生物脱氮除磷工艺的碳源竞争问题提供了新的方法。
研究发现，通过创造厌氧、缺氧交替的环境可筛选DPB。有机碳源可影响反硝化除磷效果，进水有机碳浓度较低时，反硝化除磷系统可利用反硝化除磷菌一碳两用的功能长期稳定运行，
磷去除率为99.2%
；缺氧区的碳源浓度越高，对缺氧吸磷的抑制作用就越大。
与传统的专性好氧聚磷菌除磷相比，DPB可
分别节省约50%的COD和30%的氧消耗量，相应减少50%的剩余污泥量
。通过控制缺氧段硝酸盐浓度对DPB进行诱导，诱导前DPB占总聚磷菌的27.6l%，诱导后则高达78.6l%。在序批式膜生物反应器（SBMBR）工艺中经过厌氧-好氧和厌氧-缺氧-好氧两个阶段的富集，DPB占伞部聚磷菌的比例从19.4%升至69.6%；每周期缺氧段投加120mgNO-N时，SBMBR系统运行最为稳定，
缺氧段氮和磷去除率分别为100%和84%，
系统的磷去除率为96.1%
。
（1）满足硝化和吸磷对氧需求的条件下，采用较低的DO浓度可减少混合液从好氧室到缺氧室携带的DO量，又可促成好氧区同步硝化反硝化作用的发生，从而减少回流系统携带的硝态氮量，降低厌氧区反硝化菌与聚磷菌对碳源的竞争，最终使得系统对TN和TP的去除效果优于其他DO浓度下的。同时，采用较低的DO浓度还可以节能降耗。
（2）经过对比研究可发现，应用A
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O-MBR工艺处理常规市政污水.进行多级分流可以取得很好的处理效果，各项出水指标均超过国家一级A标准。
