活性污泥法將生物反應(yīng)器與二沉池結(jié)合起來,是最常用的廢水處理(chǔ lǐ)方法。膜生物反應(yīng)器在污水處理，水資源再利用領(lǐng)域，MBR又稱膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-Reactor ）,是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)。膜生物反應(yīng)器膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合之新型態(tài)廢水處理系統(tǒng)。以膜組件取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)末端二沉池，在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度，提高生物處理有機(jī)負(fù)荷，從而減少污水處理設(shè)施占地面積，并通過保持低污泥負(fù)荷減少剩余污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池內(nèi)之膜分離設(shè)備截留槽內(nèi)的活性污泥與大分子有機(jī)物。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)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(zhǎng)至30天以上。常規(guī)活性污泥法的成功與否取決于依靠重力進(jìn)行分離的二沉池的運(yùn)行效果,但在實(shí)際應(yīng)用中,污泥的沉降性不易控制（control),處理效果不穩(wěn)定（解釋:穩(wěn)固安定；沒有變動(dòng))。膜生物反應(yīng)器技術(shù)將活性污泥法水處理技術(shù)和膜分離技術(shù)結(jié)合起來,可以避免CASP中污泥沉降性難以控制的問題(Emerson)并且可以替代二沉池。最初報(bào)道的應(yīng)用于活性污泥法水處理的膜為超濾膜。由于膜能夠?qū)⑸锓磻?yīng)器中的泥水完全分離,可以根據(jù)廢水特征和其它設(shè)計(jì)參數(shù)(parameter)將污泥濃度增高至任何適當(dāng)?shù)臐舛取８叩幕钚晕勰酀舛瓤梢员ＷC在各種進(jìn)水條件下均能取得較好的出水水質(zhì),并且可以減小水處理廠占地空間。MBR使用的膜有著較小的孔徑(aperture),這意味著出水中的懸浮固體很少,微生物(Micro-Organism)量也比常規(guī)活性污泥法出水中的包含比重低很多。
　　第一代膜生物反應(yīng)器使用管狀膜,膜分離裝置置于生物反應(yīng)器之外并用泵進(jìn)行水循環(huán)（continue),稱之為循環(huán)式MBR。反應(yīng)之后的泥水混合物經(jīng)泵送入膜組件,透過液作為處理出水,濃縮液再返回反應(yīng)器進(jìn)一步降解。循環(huán)流導(dǎo)致了比較高的能耗,典型值為3kWhm-3出水。膜組件能耗的高低還取決于膜組件的構(gòu)造。液體在膜組件中的高速剪切流和循環(huán)泵的剪切力可以破壞微生物(Micro-Organism)并直接導(dǎo)致生物反應(yīng)器中的微生物失去活性。浸沒式MBR首先在日本被開發(fā)并大量安裝使用。它可以克服循環(huán)式MBR的缺點(diǎn)。在浸沒式MBR中,膜組件直接浸沒在泥水混合物中,透過液在抽吸泵的作用下流出膜組件。膜組件的下方有曝氣裝置,將空氣壓縮機(jī)送來的空氣形成上浮的微氣泡;在曝氣的同時(shí),紊動(dòng)的液流在膜表面產(chǎn)生剪切力,有利于篩除膜表面的感染物。浸沒式MBR能耗的典型值為0.8kWhm-3出水。當(dāng)前浸沒式MBR技術(shù)發(fā)展迅速,主要是因?yàn)榇朔N構(gòu)造的膜生物反應(yīng)器具有較低的制造、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用(expense)。使用的膜組件可以是垂直或水平放置的中空纖維,或者是垂直安放的平板膜。
　　使用MBR的最主要限制因素(factor)是經(jīng)濟(jì)性。中空纖維膜紡絲機(jī)通過膜技術(shù)進(jìn)行水處理，應(yīng)用于制藥、釀造、餐飲、化工、市政污水回傭、醫(yī)院、小區(qū)污水會(huì)用、造紙等生產(chǎn)生活污水處理。膜分離技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于溶液或氣體物質(zhì)分離、濃縮和提純的分離技術(shù)。膜壁微孔密布，原液在一定壓力下通過膜的一側(cè)，溶劑及小分子溶質(zhì)透過膜壁為濾出液，而大分子溶質(zhì)被膜截留，達(dá)到物質(zhì)分離及濃縮的目的。膜分離過程為動(dòng)態(tài)過濾過程，大分子溶質(zhì)被膜壁阻隔，隨濃縮液流出，膜不易被堵塞，可連續(xù)長(zhǎng)期使用。和普通分離裝置相比,膜組件的費(fèi)用(expense)高、壽命短。膜分離的驅(qū)動(dòng)力是壓力差,這意味著操作費(fèi)用也很高。為了使MBR裝置有較好的經(jīng)濟(jì)性,必須優(yōu)化（optimalize）設(shè)計(jì)膜分離步驟（procedure),充分控制（control)膜感染。